食品冷加工工艺第2版 教学课件 作者 田国庆 主编 第三章 食品的冻结.ppt

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1、第三章食品的冻结主要内容普通高等教育“十一五”国家级规划教材3.1食品冻结时的变化3.2食品冻结过程中的冻结水量和冰结晶3.3食品冻结时间3.4食品的冻结方法和装置3.5食品玻璃化转移保鲜知识3.6食品的超高压冷冻技术目录国家“十一五”规划教材掌握食品冻结时的变化了解食品冻结产生冰结晶的条件、食品的冻结温度曲线和最大冰晶生成带以及冻结速度对食品质量的影响了解食品冻结时间的计算及缩短冻结时间的途径掌握各种冻结装置的特点了解食品玻璃化转移保鲜的基本知识了解食品的超高压冷冻技术学习目标3.1食品冻结时的变化凡将食品中所含的水分

2、，大部分转变成冰的过程，称为食品的冻结。一、物理变化1.体积膨胀和产生内压影响食品冻结过程体积变化的因素：⑴成分主要是食品的水分质量百分含量和空气体积百分含量。⑵冻结时未冻结水分的比例2.比热容、热导率等热力学特性有所改变3.1食品冻结时的变化3.干耗产生干耗的原因：空气在一定温度下只能吸收定量的水蒸汽，达到最大值时，则称为含饱和水蒸汽的空气，这种水蒸汽有一个与空气饱和程度相应的蒸汽压力，它在恒定的绝对湿度下随温度升高将会变小。空气中水蒸汽的含量甚小时，水蒸汽压力亦甚小，而鱼、肉和果蔬等由于含有水分其表面水蒸汽压力大，这

3、样从肉内部移到其表面并蒸发，直到空气不能吸收水蒸汽，即达到饱和为止，也就是不再存在蒸汽压差。3.1食品冻结时的变化干耗的大小除受蒸汽压差影响外，还与食品表面积、冻结时间、空气条件等有关。式中qm——单位时间内的干耗量（kg/h）；β——蒸发系数[kg/(h·m2·Pa)]；A——食品的表面积（m2）；Pf——食品表面的水蒸气压（Pa）；Pa——空气的水蒸气压（Pa）。4.非水相组分被浓缩水结冰后，食品中非水相组分的浓度将比冷冻前变大。3.1食品冻结时的变化二、组织的变化冻结可对食品的组织结构产生不利影响，如造成组织破坏，

4、引起组织软化、流汁。1.机械损伤2.细胞的溃解3.气体膨胀三、化学变化1.蛋白质冻结变性造成蛋白质冷冻变性的原因：3.1食品冻结时的变化⑴冰结晶生成无机盐浓缩，盐析作用或盐类直接作用使蛋白质变性。⑵冰结晶生成时蛋白质分子失去结合水，蛋白质分子受压集中，互相凝集。⑶脂质分解的氧化产物对蛋白质变性有促进作用。⑷由于生成冰晶，使细胞微细结构紊乱，引起肌原纤维变性。2.变色变色的原因包括自然色泽的分解和新的变色物质产生。四、生物和微生物的变化3.1食品冻结时的变化冻结温度/℃-15-23.3-29肉的厚度15cm以内20d10d

5、6d15～68cm以内30d20d16d生物是指小生物，如寄生虫和昆虫之类，经冻结都会死亡。杀死猪肉旋毛虫的温度和时间条件引起食品腐败变质的微生物包括细菌、霉菌、酵母三种。其中与食品腐败和食物中毒关系最大的是细菌。3.2食品冻结过程中的冻结水量和冰结晶一、食品冻结时产生冰结晶的条件过冷现象是使液体中产生冰结晶的先决条件；当液体处于过冷状态时，由于某种刺激作用（如液体中所含的灰尘或振动等），其内部形成了稳定的原始结晶核；在稳定的结晶核形成后，如继续散失热量，水分子就聚集在结晶核周围组成结晶冰的晶格排列，使水变成冰而放出热量

6、。二、食品的冻结水量纯水通常在一个大气压下温度降至0℃就开始结冰，0℃称为水的冰点或冻结点。食品中的水分不是纯水，是含有有机物质和无机物质的溶液，根据拉乌尔法则，溶液3.2食品冻结过程中的冻结水量和冰结晶冻结点的降低与溶质的浓度成正比，每增加1mol·L-1溶质，冻结点下降1.86℃。因此食品的温度要降至0℃以下才产生冰晶，此冰晶开始出现的温度即食品的冻结点。品种冻结点/℃含水量/%品种冻结点/℃含水量/%牛肉-1.7～-0.671.6干酪-855猪肉-2.860葡萄-2.281.5鱼肉-2～-0.670～85苹果-28

7、7.9蛋白-0.4589青豆-1.173.4蛋黄-0.6549.5橘子-2.288.1牛奶-0.588.6香蕉-3.475.5几种食品的冻结点冻结水量：3.2食品冻结过程中的冻结水量和冰结晶三、食品的冻结温度曲线和最大冰晶生成带在冻结过程中，食品的温度随冻结时间变化的曲线称为食品的冻结温度曲线。食品的冻结温度曲线第一阶段AB段：食品的温度迅速冷却下降，曲线较陡，放出热量为显热。第二阶段BC段：冰结晶形成阶段，曲线呈现平坦，近于水平。3.2食品冻结过程中的冻结水量和冰结晶大部分食品中心温度从-1℃降至-5℃时，近80％的水

8、分可冻结成冰，此温度范围称为最大冰晶生成带。最好能快速通过此温度区域，这是保证冻品质量的最重要的温度区间。第三阶段CD段：从成冰后到规定的最终温度，此时放出的热量，一部分是冰的降温，另一部分是内部未结冰的水继续结冰，但结冰量要比第二阶段少，所以放出的热量主要是显热。四、食品冻结时所放出的热量食品在冻结过程中所放出的热