食品冷藏与冷冻技术综述综述.doc

食品冷冻与冷藏技术综述 ——食品冷冻的加工分析 姓名： 班级： 学号： 【摘要】: 食品冷冻加工的目的是尽可能保持食品原有的品质特性， 改善和提高食品的品质特性， 满足 人们的不同需求，提高食品的利用价值和经济价值。 食品生产商必须从原材料、生产过程、产品配方、包装运输等方面来保证并提高冷冻产品的 品质。在众多环一节中，把好原材料关是生产高质量产品的前提； 其次有效地控制并优化生产工艺和工序有助于减少对食品的破坏和降低生产成本；再者使用食品添加剂也是提高加工产品的质量的有效方法，有利于改善食品品质和色、香、 味和型等； 同时高新技术及先进设备发展也给食品质量的改善带来了新的机遇和挑战； 最后加强低温食品的物流管理也是必不可少的环节食品冷冻是一项复杂的物理加工技术。 从物理学角度， 传热和传质过程是影响食品质量的主 要因素，但是不忽视冷链流通中的微生物作用和各种生化反应。 理解这些平行且相互联系的过程对于冷冻过程的控制和最优化是必要的。 冷冻过程的强化是改善冷冻食品品质的主要因素， 以此可以达到缩短加工周期和优化产品质 量的目的。 在冷冻产品与冷却介质间，传热系数是影响强化冷冻的主要因素之一 冷冻时间的预测对食品冷冻加工的设计至关重要， 因为食品材料的冷冻时间决定了食品在冷 冻设备内的保留时间和工厂的加工产量。 预测模型也有助于建立冷冻条件的变化（比如产品尺寸、分布及产品的初始温度等）对冷冻 时间影响的关系，还可以确立加工因素与产品的特性的关系。动态分散介质的强化冷冻理论 冷冻时间的模拟 1941 年 Plank 最早对无限大平板状食品模型的冻结时间进行了理论分析。在进行理论分析 时，作了以下假设： 被冻结食品的初始温度均匀一致，并且冷却介质的温度不变食品内的传热以导热为主，食品表面的放热系数均匀一致且为常量； 冻结过程中食品的热学物理性质不变；食品有一个确定的结冰温度点；被冻结食品的温度在整个冻结过程均为同一温度，食品的结冰温度；冻结过程为稳定的传热过程；食品水分在冻结前全部为液态。静止空气冷冻向吹风冷冻的发展虽然提高了冻结速率但直接增加了能耗 而冷冻过程的优化即意味着提高热交换效率和减少能耗。 可食性膜过去的 35 年中，大量的研究表明可食性膜(edible coatings and films)能够有效地阻止食 品的品质损失，延长食品的货架期。 可食性膜是指通过包裹、浸渍、涂布、喷洒而覆盖在冷冻食品表面或多组分食品内部界面上 的一层以天然可食性物质为原料通过不同分子间相互作用而形成的具有多孔网络结构的保 护膜。 可食性膜具有以下特点：①明显的阻水性，可延缓食品中水和油及其它成分的迁移和扩散； 可选择的透气性和抗渗透能力，阻止食品中风味物质的挥发； 较好的物理机械性能，可提高食品表面机械强度使其易于加工处理；可以作为食品色、香、味、营养强化和抗氧化物质等的载体； 可与被包装食品一起食用，对食品和环境无污染。冷冻食品在消费之前，必定经过加工、贮藏和运输等过程，因此膜必须具有耐温度波动和转 运应力变化的特性。 可食性膜一般按原料大体可分为以下四类：多糖类可食性膜、蛋白质类可食性膜、脂类可食 性膜和复合型可食性膜。 玻璃化转变 玻璃化转变的基本理论1.当一种成分从液态冷却到其熔点温度以下， 在大多数情况下， 形成的固体结构既可能是晶体 结构也可能是无定形结构，取决于冷却速率。 当冷却速率较低时，有“足够长的时间”使分子形成较为稳定的晶体结构， 相反如果速率太快即所谓的激冷(quenching)，无论分子具有何种结构，分子几乎都是处于 “冻结”状态，在这个过程中捕获其它分子尤其是水分子形成无定形结构。很明显， 系统自然倾向于从无定形结构向晶体结构转化， 这一过程所需的时间与分子的流动 性有关。 水分本身在自然状态不会发生这一过程，只有在高压状态、高度激冷(hyper quenching)或 汽相沉淀(vapor deposition)等条件下可以形成无定形的固体水。 冰晶周围剩余的未冻溶液随温度下降，浓度不断升高（称为不可冻水） ，此时的溶液达到最 大冻结浓缩状态，浓度较高，它以非晶态基质的形式包围在冰晶周围，最终形成镶嵌着冰晶 的玻璃体。 一般将基质在低于玻璃化转化温度时所处的状态称为玻璃态， 将基质在高于玻璃化转变温度 时所处的状态称为橡胶态。 玻璃化转变温度的影响因素 (1)水的增塑性对 Tg 的影响 水的 Tg 极低，为-135。自由体积理论认为水是“活动的增强者” ，它增加了体系的自由体 积，降低了体系的黏度。 在没有其它外界因素的影响下，水分含量是影响食品体系玻璃化转变温度的主要因素。 (2)分子链的平均长度影响 玻璃化转变和 Tg 的另外一个重要因素是分子链的平均长度。一般来说，平