食品加工与保藏食品的低温处理与保藏之二解析.ppt

第四章 食品的低温处理与保藏 主要内容 低温处理和食品加工与保藏 食品低温保藏的基本原理 食品的冷藏 食品的冻藏 Ⅳ.食品的冻藏 一、食品冻结过程的基本规律 二、冻结前食品物料的前处理 三、冻结方法 四、食品在冻结、冻藏过程中的变化 五、食品冻结与冻藏工艺及控制 六、冻结食品的解冻 一、食品冻结过程的基本规律 （一）水的冻结过程 （二）食品的冻结过程和冻结曲线 （三）冻结速率 水的冻结过程 在降温过程中，水的分子运动逐渐减慢，导致其内部结构在定向排列的引力下逐渐趋向于形成近似结晶体的稳定性聚集体；当温度降至过冷点时，水就会向冰晶体转变并放出潜热，使温度回升到水的冰点。 水的冰点和过冷点 水在降温过程中开始形成稳定性晶核时的温度为过冷临界温度或过冷温度，即过冷点。 水的冰点是指敞露于空气中的冰－水两相平衡时的温度，通常认为是0℃（273.15 K）。 食品的冻结点（初始冻结点） 冻结点（freezing point）：指一定压力下食品物料由液态转变成固态时的温度点。 随着溶液浓度的升高，溶液的冻结点下降。一般所指的溶液或食品物料的冻结点是它们的初始冻结点。 蔗糖水溶液的液固相图 食品的低温共熔点 溶液或食品物料在初始冻结点开始冻结，随着冻结过程的进行，水分不断地转化为冰结晶，冻结点也随之不断下降，这个过程持续进行，直至所有的水分都冻结，此时溶液中的溶质、水（溶剂）达到共同固化，这一状态点被称为低温共熔点或冰盐冻结点。 食品的低温共熔点 低温共熔点是在降温过程中，食品组织内的溶液浓度增加到一定程度后不再改变（即不再有冰晶体析出），水和它所溶解的盐类共同结晶并冻结成固体时的温度。 食品的低温共熔点 食品的低温共熔点为-55～-65℃，而冻结食品的温度为-12～-30℃，因此冻结食品中的水分并未完全被冻结。 （二）食品的冻结过程和冻结曲线 冻结过程是指食品物料由降温到完全冻结的整个过程。 冻结曲线（freezing curve）是描述冻结过程中食品物料的温度随时间变化的曲线 。 1、食品的冻结过程 任何食品都不会在转瞬间同时均匀地冻结。一般来说，冻结过程是一个由表及里的过程。 液体食品的冻结过程 固体食品的冻结过程 液体食品冻结过程中的溶质分层现象(1) 随着外界冷量的不断供给，食品本身的热量不断散失，温度逐渐降低，当食品温度降至其初始冻结点时，液体食品开始冻结；此时，理论上只有纯溶剂在食品的外层周围冻结，并形成脱盐（或较纯）的冰结晶；这就相应提高了冻结层附近的溶质的浓度，这样就会在尚未冻结的溶液内产生浓度差和渗透压力差。 液体食品冻结过程中的溶质分层现象(2) 在浓度差的作用下，溶质会向溶液中心扩散，而溶剂则在渗透压力差的作用下，逐渐向冻结层附近溶质浓度较高的溶液中扩散。 由于扩散作用是在溶液开始冻结后才发生的，因此冻结分界面的位移速度必然大于溶质的扩散速度；这样，溶质在冻结食品中的重新分布或分层化，取决于冻结层分界面的位移速度和溶质的扩散速度的对比关系。 液体食品冻结过程中的溶质分层现象(3) 冻结层分界面的位移速度越快，冻结食品中溶质的分布就越均匀；然而在冻结引起的扩散作用下，即使冻结层分界面高速向食品中心方向迁移，也难以使冻结食品内的溶质达到完全均匀的分布。这就是液体食品冻结后会出现溶质分层的原因。 食品冷冻浓缩过程溶质损失的原因 冻结层分界面的位移速度越慢，冻结食品中溶质分布就越不均匀；同样，即使冻结层分界面非常缓慢地向食品中心方向迁移，也难以使最初形成的冰晶体达到完全脱盐（或无溶质）的程度。正是由于上述规律，在冷冻浓缩果汁时，就会造成果汁的损失。 固体食品的冻结过程（1） 动植物组织的水分存在于细胞和细胞间隙，或呈结合状态，或呈游离状态。在冻结过程中，一般是细胞间隙内的游离水先形成冰晶体。这样冰晶体附近的溶液浓度会增加，渗透压会升高；同时由于水结成冰，体积膨胀，对细胞产生挤压作用；此外细胞内汁液的蒸汽压大于冰晶的蒸汽压。 固体食品的冻结过程（2） 上述因素都会使细胞内的水分不断地向细胞外转移，并聚积在细胞间隙内的冰晶体的周围。这样存在于细胞间隙内的冰晶体就不断增大。 冻结速度对冰结晶的影响 缓慢冻结时，冰结晶大多在细胞的间隙内形成，冰晶量少而粗大；而快速冻结时，冰结晶大多在细胞内形成，冰晶量多而细小。 冻结速度对冰结晶大小、数量等的影响 2、食品的冻结曲线 食品冻结曲线的三个阶段 第一阶段，食品的温度从初温降至食品的冻结点，这时食品放出的热量是显热，此热量与整个冻结过程放出的全部热量比较，其值较小，所以这一阶段降温速度快，曲线较陡。 食品冻结曲线的三个阶段 第二阶段，食品的温度从冻结点降至 -5℃左右，这时食品中的水大部分结成冰，放出大量的潜热。此阶段放出的热量占整个冻结过程放出的全部热量的绝大部分，因此食品在此阶段降温速