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食品工艺学导论,安排绪论第1章 食品的腐败变质及其控制第2章 食品的低温保藏第3章 食品罐藏第4章 食品干藏实验：可能是综合实验或 普通实验,绪论 1.引言食物：自然界生长的可供人们食用的各种动植物原料，统称为食物。食品：人类根据自己的饮食习惯和爱好及其他特殊要求，利用各种动植物原料，经过不同的配制和加工处理，制成形态、风味、营养价值和功能性质等各不相同的花色品繁多的加工品，这些经过加工制作的食物统称为食品。,1.1食品分类：按加工原料分；植物性食品：原料来自人工栽培的植物，包括：谷类：豆类：蔬菜类：水果类：薯类：其它：,动物性食品：原料来自自然界或人工养殖的动物及其生产物，富含蛋白质和脂肪，营养丰富，味道鲜美。禽畜类：水产类：蛋类：乳类：按加工处理方法分：冷藏、干藏、罐藏、腌制、辐照、烟熏、糖制、发酵。,按加工制品分：粮油加工制品、果蔬制品、蛋类制品、酒类、乳制品、焙烤制品、糖果、饮料、罐头、肉制品、水产品、传统名特产品、调味品等。1.2对食品的要求：卫生和安全性；营养和易消化性；外观；风味；方便性：储运耐藏性；,2 食品工艺学的内容和任务2.1食品工艺学：运用食品科学原理研究食品资源的选择、加工、包装、保藏及流通过程中的各种问题，探索解决问题的途径，实现生产科学化、合理化、现代化，为人类提供卫生安全、营养丰富、品质优良、种类繁多、食用方便的食品的一门科学。2.2食品工艺学的主要任务充分利用现有食品资源和开辟食品新资源；探究食品腐败变质的原因及其控制办法；改进包装，提高食品保藏质量，便于食品的运输、储藏、销售和消费；开发新食品，提高食品质量和生产效益；食品工厂的综合利用和废弃物的处理。,3 食品工业发展的意义食品工业：运用机械设备和科学方法对食品进行初加工、深加工以供人们食用，满足人们生活水平不断提高的要求。A.食品工业的发展与国家民族的关系；B.发展食品工业与农业的关系；C.发展食品工业与人们生活水平的关系；D.食品工业的特点；E.发展食品工业与其他工业的关系；F.调节余缺；G.增强国家抵抗自然灾害的能力；H.军事上的保证作用和政治上的支持作用。,第1章 食品的腐败变质及其控制1 食品腐败变质的主要因素1.1生物学因素微生物：细菌、霉菌、酵母菌害虫和啮（nie）齿动物 1.2化学因素酶的作用非酶作用氧化作用,1.3物理因素包括温度、光线、水分等1.4其它因素包括机械损伤、乙烯、外来污染源等。,2 食品保藏的基本原理及方法分类 2.1食品保藏的基本原理微生物的控制温度、水分活度、水分状态、pH、渗透压、烟熏、气体组成、添加剂、发酵、辐照等。抑制酶的活性温度、水分活度、pH。其他因素的控制压力、湿度、物理化学因素。,2.2食品保藏方法及分类食品保藏学：研究食品腐败变质的原因及食品保藏方法的原理和基本工艺，解释各种食品腐败变质现象的机理并提出合理的、科学的防止措施，从而为食品的储藏提供理论基础和技术基础的学科。食品保藏：为了防止食品腐败变质而采取的技术手段，与食品加工相对应存在。,按食品腐败变质的因素分有A.物理保藏法：通过控制物理因素达到延长食品保藏时间的方法，；B.化学保藏法：利用各种化学物质延长食品保藏时间的方法；C.生化保藏法：通过培养有益微生物进行发酵活动，利用生成的产物抑制其他微生物的生长。,按食品保藏原理分A.维持食品最低生命活动的保藏法，主要用于水果、蔬菜等食品原料的保藏；B.抑制微生物的生命活动和酶的活性达到食品保藏目的的方法，如冻藏、干藏、糖制、腌渍、烟熏、化学保藏等；C.运用发酵原理的食品保藏方法：如酒醋的酿造、酸奶和泡酸菜的制造等；D.利用无菌原理的保藏方法：罐藏、辐照保藏。,2.3食品保藏原理分类（针对微生物的状态）无生机原理；假死原理；完全生机原理；不完全生机原理。,3 栅栏技术3.1概念的提出将食品防腐的方法或原理归纳为高温处理（F）、低温冷藏（t）、降低水分活度（Aw）、酸化（pH）、降低氧化还原电势（Eh）、添加防腐剂（Pres）、竞争性菌群及辐照等因子的作用，这些因子称为栅栏因子（hurdle factor）。,3.2栅栏效应在保藏食品的多个栅栏因子中，它们单独或相互作用，形成的特有的防止食品腐败变质的栅栏，使存在于食品中的微生物不能逾越这些栅栏，从微生物学的角度出发，这种食品是稳定和安全的，这就是栅栏效应。,3.3栅栏技术及其应用栅栏技术：对一种可贮而卫生安全的食品，采用其内外在的栅栏因子作为食品特有的栅栏来控制腐败变质，我们称之为栅栏技术或障碍技术。它是将制约食品保藏的各种因素巧妙结合应用的综合方法。应用食品加工与保藏中的微生物控制；食品加工与保藏中的工艺改造、新产品开发；与HACCP有某些相同的作用。,4 食品的保存期和标签4.1食品的保存期限食品的保存期限指食品进入流通领域和消费领域后，丧失商品价值和食用价值所经历的时间，也可称为保持其商品价值和食用价值允许的时间。,不同食品的保存期不同，如果刚加工出来的食品质量为Q0，经过时间，食品质量降为最终质量Q，保存期内食品质量下降的平均速度为=（Q0Q）/或=（Q0Q）/Q0越高，Q越低，越小，食品的保存期越长，反之，食品的保存期越短。一般食品的保存期由国家技术监督部门根据食品的特点，兼顾市场、消费者及企业的利益进行制定、修整和完善。,食品的保质期和保存期保质期：指在规定的保藏条件下，能够保持食品优良品质的期限。如果超过保质期，在一定时间内食品仍然具有食用价值，只是质量有所降低，超过保质期越长，食品质量严重下降甚至变质保存期：指在规定的保藏条件下，食品可以食用的最终日期，超过此日期的食品质量可能发生劣变，不允许继续销售。保质期比保存期短。,4.2食品标签食品标签应遵守的基本原则A.所有内容，不得以错误的、误导的形式欺骗消费者；B.不得以直接或间接暗示性的语言、图形、符号导致消费者将食品或食品的某一性质与另一种产品混淆；C.必须符合国家法律和法规的有关规定，并符合相应产品标准的规定；D.必须通俗易懂、准确、科学。,食品标签必须标注的内容A.食品名称，包括品牌；B.配料表：标题为配料或配料表，配料按加入量从多到少的顺序排列；C.净含量及固形物含量：净含量用体积或质量表示；D.制造者、经销者的名称和地址：制造、包装、销售单位依法登记注册的名称和地址；,E.日期标志和储藏指南；F.质量等级；G.产品标准号：国家标准、行业标准或企业标准的代号和顺序号；H.特殊标记内容；I.条形码；,允许免除标记的内容：容器面积过小时，配料表、质量等级、.产品标准号、日期标志和储藏指南等可以不标注。推荐标注内容批号、食用方法、热量、营养素含量。对食品标签的要求A.不得与包装容器分开；B.不得在流通环节中模糊或脱落；,C.内容清晰、简要、醒目，文字、符号、图形直观、易懂；D.食品名称位于标签的醒目位置，并与净含量安排在同一视野内；E.所用文字规范，使用汉语拼音时必须拼写正确，字体不得大于对应汉字；同时使用外文或少数民族文字时，必须与汉字严密对应，字体不得大于对应汉字；F.使用的计量单位要用国家法定计量单位，如质量用克或千克，体积用毫升或升。,第2章 食品的低温保藏食品的低温保藏：是指借助人工制冷技术降低食品温度达到适当程度的低温并始终维持这样的低温来保藏食品的一种食品保藏手段，在这样的低温下能阻止或延缓食品的腐败变质。低温保藏一般可分为：冷藏：0以上的食品保藏，主要用于各种新鲜水果蔬菜等生鲜食品的保藏，也可以用于肉类、鱼类的短时间保藏。,冻藏：18以下的食品保藏，可用于各种水果、蔬菜、肉、禽、蛋及各种调理食品（预制食品）的保藏，保存期较长。冷冻食品：将新鲜原料经过加工或烹调，在18以下进行速冻和冻藏、具有包装的食品。速冻食品：特指采用速冻方法冻结后低温冷藏的食品。,低温保藏食品发展概况：冷冻食品发展概况：冷冻牛肉、羊肉用于远距离运送；生产冰和冰淇淋；生产冷冻水果用于再加工制成果脯和焙烤制品；冷冻蔬菜、冷冻水产品、鸡肉、猪肉、点心、面团等调理食品；,1食品低温保藏原理1.1低温对化学反应速度的影响一般温度升高，化学反应速度加快，温度降低，化学反应速度减慢，用公式表示为Q10=Kt+10/KtKt温度为t时的化学反应速度Kt+10温度为t+10时的化学反应速度Q10温度变化10化学反应速度变化的倍数，一般为24，降低温度，可使食品的保藏时间大大延长，个别情况，Q101、Q101或Q101又1。,1.2低温对酶活性的影响酶的活性与温度有关，最适宜温度一般为3040A.温度降低，酶的活性降低；B.当食品温度低于冻结点时，一部分水结冰，导致食品的水分活度下降，酶的活性降低；C.低温并不能完全抑制酶的活性；D.解冻时酶的活性大大增强，从而使食品品质快速下降。,1.3低温对微生物的影响微生物的生长有最适宜的温度范围，当温度超出这一范围，微生物的生长繁殖速度下降，甚至死亡。最低生长温度 最适生长温度 最高生长温度嗜冷菌 55 20 30 3540嗜温菌 1015 3540 4050嗜热菌 3040 5560 6570,低温与微生物的关系A.温度降低，微生物的生长繁殖速度下降，甚至趋于零；B.当食品温度低于冻结点时，水分冻结成冰，食品的水分活度下降，促使微生物死亡；C.低温对微生物的致死作用比高温要小得多。一般微生物繁殖的临界温度是12，进一步降温，就会导致微生物死亡，低温对微生物的致死作用比高温要小得多，低温保藏的食品不可能无菌。,低温导致微生物活力减弱和死亡的原因A.各生化反应的Q10不同，由于温度降低引起的反应速度降低程度不同，原来的反应协调性和微生物的新陈代谢受到破坏，引起微生物的代谢紊乱而死亡；B.冻结导致蛋白质变性，微生物的原生质和胶体脱水；C.冰晶体对细胞产生的机械性破坏，促使微生物死亡；,影响微生物低温致死的因素A.温度：稍低于微生物的最低生长温度或在食品的冻结温度（25），对微生物的威胁最大，微生物的死亡率最高；B.降温速度：冻结前降温越快，冻结时降温越慢，微生物的死亡率越高；C.结合水分：结合水分含量高，降温时微生物的死亡率下降；,D.介质因素：高水分、低pH的介质会加快微生物的死亡，糖、盐、蛋白质、脂肪等成分对微生物有保护作用；E.贮藏期：随着低温贮藏期的延长，微生物的数量逐渐减少；F.交替解冻和冻结：加快微生物死亡。,冷冻食品中病原菌的控制A.食品冷冻前的预处理严格执行有关卫生标准（GMP、HACCP、ISO9000）：a加工过程中坚持高标准卫生要求；b加工流水线上避免原料的积压和时间拖延；c避免原料和半成品及成品的交叉污染；d保持在适宜的条件下贮藏。,B.18以下的的贮藏温度，所有微生物的活动全部处于停止状态；C.冷冻食品解冻后尽快食用，避免各种微生物在解冻时进行生长繁殖，引起食品的腐败变质；D.产酸腐败菌是食品解冻时生长最快的微生物，这种微生物产生的酸能抑制其他微生物的生长，如有产毒微生物产生毒素，必然同时伴有腐败变质现象出现，口味令人厌恶，不宜食用，自然保证了人们食用冷冻食品的安全性。,2 食品的冷却和冷藏2.1食品的冷却或预冷食品的冷却指将食品的温度降低至食品冻结点温度以上的预定温度的过程，目的是快速排出食品内部的热量，抑制微生物的生长繁殖和生化反应速度。2.1.2.冷却的方法常用的冷却方法有：空气冷却法、水冷却法、碎冰冷却法、真空冷却法。,A.空气冷却法：降温速度与空气温度、流速、相对湿度有关。B.水冷却法：食品的冷却速度与水的温度、循环速度等有关。C.碎冰冷却：食品的冷却速度与冰块大小、冰与食品的比例有关。D.真空冷却法：食品冷却速度与水分蒸发速度有关。,冷却时间设食品置于t0的冷却介质中从t初降温至平均温度t终所需冷却时间为：=2.3log（T初T0）/（T终T0）/（k2/l2）l对板状食品，l为厚度；对柱状或球状食品，l为半径。2对不同形状的食品，计算式不同。,2.2食品的冷藏冷藏的工艺条件储藏温度、空气的相对湿度和流速对储藏效果有影响，一般储藏温度低，空气的相对湿度和流速适宜，食品的储藏时间长。不同食品对空气相对湿度的要求：新鲜食品：叶菜类：90%95%：大多数果蔬：85%90%；肉类：80%85%干态食品：50%储藏温度：010；空气流速：03米/秒,冷藏方法A空气冷藏法：用空气作为冷却介质来维持冷藏库的低温，仅利用温度降低来延长食品保存期，有自然空气冷藏和机械空气冷藏；B气调冷藏法：同时采用低温和调整环境气体成分来延长食品的保存期，有自然降氧法、快速降氧法（CA）、半自然降氧法和减压法等。,食品在冷藏过程中的质量变化A.水分蒸发；食品中的水分由液态变为气态损失，导致食品质量减轻，品质下降，俗称干耗；B.冷害：有些水果、蔬菜在高于冻结点的不适宜储藏温度下出现的一系列生理病害现象；C.后熟作用：许多水果和蔬菜的果实离开母体或植株后向成熟转化的过程称为后熟作用；D.移臭和串味：不同种类的食品在同一个冷藏间内储藏，气味强烈的食品会将味道传给其他食品；,F.寒冷收缩：屠宰肉进入僵硬期以前快速冷却，肌肉发生的显著收缩现象称为寒冷收缩，这种肉肉质硬、嫩度和风味差；E.肉的成熟：屠宰肉柔软僵硬柔软，保藏就是要延长僵硬期，后一个柔软阶段就是肉的成熟期；G.脂肪氧化：不可避免；H.其他变化。,3 食品的冻结3.1食品的冻结过程冻结温度曲线食品在降温过程中，用来描述食品温度随时间变化的关系曲线，就是食品的冻结温度曲线。A.初阶段（第一阶段）：食品的降温过程，温度范围t初 1（t冻），对应于图中的AB段曲线，食品中的水分无相变化，放出的热量是显热，与整个降温过程放出的总热量相比，放热量较少，温度下降较快，表现为曲线较陡；,A,B,C,D,S,B.中阶段（第二阶段）：食品温度从1（t冻）5，对应于图中的BC段曲线，经过这一温度范围，水分冻结量大约为80%，水分结冰放出大量的相变热（潜热），放热量较大，温度下降较慢，表现为曲线较平坦，1（t冻）5被称为最大冰结晶生成带；C.终阶段（第三阶段）：食品温度从5t终，对应于图中的CD段曲线，在这一阶段放出的热量居中，食品温度与冷冻介质的温度差减小，降温速度较初阶段慢，表现为曲线CD较AB平坦；,食品的冻结点食品中的水分开始出现冰晶时的温度或食品中固态水和液态水达到平衡时的温度，注意：A.食品的冻结点低于纯水的冰点；B.食品的冻结点与食品的种类有关：溶质的成分、浓度等；C.食品的冻结点与降温速度无关。食品名称 葡萄 苹果 青豆 冻结点（）2.2 2.0 1.1 桔子 香蕉 猪肉 2.2 3.4 2.8,过冷现象当食品温度降低到冻结点时，食品中的水分并不开始结冰，而是要温度降至低于冻结点以下若干度才开始结冰，一旦有冰晶形成，食品温度立刻上升到冻结点温度，这种现象称为过冷现象。水结冰的先决条件：过冷；形成结晶中心 结冰过程：形成晶核（nucleation）；冰晶的长大（ice growth）。,冷冻过程工艺条件的控制：A.初阶段的温度对微生物和酶不能加以抑制，停留时间过长，容易导致冻结前食品质量的下降，应快速通过，还能提高微生物的死亡率；B.中阶段有大量水分结冰，快速通过能避免在最大冰晶生成带中产生的不良影响（鱼肉蛋白质在23最容易变性；淀粉老化在11进行最快）；C.微生物要到15以下才能被抑制，温度越低，酶的活性越低，快速通过终阶段使食品中心温度达到15以下，能够提高冷冻食品的品质。,3.2水分冻结量或冻结率水分冻结量 水分冻结量通常指食品冻结时转化成冰晶体的水分重量，水分冻结率是指一定温度时形成的冰晶体重量与食品中的水分和冰晶体总重量之比，或一定温度时冰晶体重量占食品中的水分总重量的比例，与食品的种类及温度有关：=G冰/G水+G冰水分冻结率可用近似式估算：=（1p/）100%=（1食品冻结点温度/食品温度）100%,如某食品的冻结点温度为1，试求该食品分别处于5和18时的水分冻结率。1=（1-p/）100%=1-（-1/-5）100%=80%2=（1-p/）100%=1-（-1/-18）100%=94.4%水分冻结率与冷冻食品的保藏性经过研究发现，若食品中的水分冻结率达到90%以上就能满足长期保藏的要求。,3.3冻结速度与冰晶分布冻结速度的表示方法A.用时间划分：指食品中心温度从1降至5所需的时间，即食品中心温度通过最大冰结晶生成区所需的时间。快速冻结：30分钟以内通过15温度带；缓慢冻结：30分钟以上通过15温度带。快速冻结：时间等于320分钟；中速冻结：时间等于20120分钟；缓慢冻结：时间等于120分钟以上。,B.用距离划分：指单位时间内5的冻结层从食品表面向内部延伸的距离。快速冻结：v=520厘米/小时；中速冻结：v=15厘米/小时；缓慢冻结：v=0.11厘米/小时。C.国际制冷学会定义：指食品表面与中心温度点间的最短距离与食品表面达到0后食品中心温度降到比食品冻结点低10所需时间之比。,如食品中心与表面间的最短距离为10厘米，冻结点为2，食品表面达到0后中心温度降到比冻结点低10即12所需时间为15小时，则v=10/15=0.67厘米/小时。一般地，食品的冻结速度以快为好，但是快速冻结所产生的效果与食品的种类、性质有关，有的食品快速冻结质量明显较高，这些食品要求冻结速度尽量快些；有的食品冻速稍慢对质量影响不大，这些食品的冻速就可慢些。,冻结速度与冰晶分布的关系冻结速度快，通过最大冰结晶生成区的时间短，冻结层由食品表面向内部延伸的速度比水分从食品内部向表面移动的速度快，形成的冰晶量多细小，呈针状，主要位于细胞内；冻结速度慢，通过最大冰结晶生成区的时间长，冻结层由食品表面向内部延伸的速度比水分从食品内部向表面移动的速度慢，冰晶首先在细胞的间隙形成，细胞内的溶液浓度逐渐升高，水分流向细胞外，依附在原来的冰晶上形成大的冰晶体，冰晶的量少粗大，呈柱状或块状，冰晶的分布与原来水分的分布相差越大。,3.4冻结时间计算公式设表面平坦的食品厚度为L，经预冷到其冻结点T冻后置于温度为T的冷却介质中冻结，经过一段时间t后形成厚度为x的冻结层，再经dt时间冻结层向中间推进dx的距离。设食品的表面积为A，密度为，比热为c，导热系数为，冻结潜热为qi，对厚度为dx的冻结层，放出的热量为：,dQ=qiAdx此热量在T冻与T的温差作用下，经厚度为x的冻结层在dt时间内传至冷却介质，则dQ=KATdtqiAdx=KATdtdt=qi/KTdx设冻结过程中，qi、c、T冻、T均保持不变，积分得：t=qi（L/+L2/4）/2T 平板状食品,对于圆柱状食品及球状食品，冻结时间的计算式分别为t=qi（D/+D2/4）/4T 圆柱状食品t=qi（D/+D2/4）/6T 球状食品将上述三个公式引入适当的系数，就能得到适用于各种形状的冻结时间通用计算公式。t=qi（Px/+Rx2/）/TP、R为形状系数P=1/2 R=1/8 平板状食品P=1/4 R=1/16 圆柱状食品P=1/6 R=1/24 球状食品,t公称冻结时间，即食品从开始结冰到冻结结束所需时间。公式的局限性：A.食品初温为冻结点，实际冻结时并不一定如此，公式未能把食品从初温降至冻结点的时间计算在内；B.公式推导时把、qi看作常数，实际上随着水冻结成冰，、qi都在变化；C.传热时是在两侧温度不变的稳定条件下进行，实际上T冻在不断变化；D.冻结终温不可能是冻结点温度。,由于以上原因，用公式计算出的冻结时间精度下降，要提高计算的精度必须对公式加以修正，计算的精度越高，修正后的计算公式越复杂，从适用的角度看用i代替可使计算精度有所提高，又能保持公式的简单形式。t=i（Px/+Rx2/）/T P、R为形状系数t食品的有效冻结时间，即从初温降至终温所需时间，单位为小时；,i食品在初终温下对应的焓差（千焦/千克）；T食品的冻结点与冷冻介质的温差，单位为度。例：在30的送风冻结器内，冻结外形为0.40.30.15米的猪肉块。该肉块初始温度为35，要求冻结至15的终温，求所需冻结时间。,解：先确定猪肉的有关参数。查手册得；i=305.43千焦/千克=1050千克/米3=5.02千焦/米 小时=66.94千焦/米2 小时=5.3+3.5vT冻=2.8T=30,由a=0.4米 b=0.3米 c=0.15米 1=b/c=0.3/0.15=2 查图得 P=0.272=a/c=0.4/0.15=2.67 R=0.075冻结时间t=i（Px/+Rx2/）/T=305.431050（0.270.15/66.94+0.0750.152/5.02）/（2.8+30）=11.1小时,（1）若c1=0.1米，其他条件不变，1=b/c1=0.3/0.1=3 2=a/c1=0.4/0.1=4 查图得P=0.315，R=0.081冻结时间t1=i（Px/+Rx2/）/T=305.431050（0.3150.1/66.94+0.0810.12/5.02）/（2.8+30）=7.5小时,（2）若T=40，其他条件不变，冻结时间 t2=i（Px/+Rx2/）/T=305.431050（0.3150.1/66.94+0.0810.12/5.02）/（2.8+40）=8.1小时,（3）改变a.静止空气冻结，取=20.90千焦/米2 小时，ta=26.79小时b.盐水浸渍冻结，取=836.8千焦/米2 小时，tb=4.5小时c.平板冻结，取=1255.2千焦/米2 小时，tc=4.3小时,缩短冻结时间的途径A.减小食品厚度x，冻结时间缩短；B.降低冷冻介质温度，T增大，冻结时间缩短；C.降低食品初温，i减小，冻结时间缩短；D.增大对流传热系数，冻结时间缩短，可通过增大冷却介质流速实现，也可以改变冻结方式实现。对送风冻结，在1220千焦/米2小时之间较合适。,E.食品与介质的接触面积增大，冻结时间缩短；F.冷却介质采用汽化潜热吸冷，制冷快，冷冻时间短；G.食品不同，成分不同，导热系数不同，冻结时间不同。,4 食品常用的冻结方法 直接接触传导传热未冷冻食品 制冷蛇管（热）流动介质对流传热（冷）4.1间接冻结装置（空气冻结装置）静止空气冻结低温静止空气冻结装置是把蒸发管做成架子状，上面放置托盘，盘中装有需要冷冻的食品，靠空气的自然对流及有一定的接触面进行热交换。（对流）（导热）,半送风冻结在静止空气冻结装置上装上风机，称为半送风冻结装置。冷风速度在12米/秒，冻结速度较静止空气冻结快一倍。风速与冻结速度的关系风速（米/秒）0 1 1.5 2 冻结速度比 1 1.7 2.0 2.3 风速（米/秒）3 4 5 6冻结速度比 2.85 3.45 3.95 4.3,送风冻结A.隧道式冻结装置空气循环速度34米/秒，蒸发器和风机组成冷风机安装在冻结间一侧，冷风机使空气温度降低，食品使空气温度升高，空气在风机与食品间循环，可用轨道小推车（外形小）或挂笼传送食品。,B.传送带式冻结装置传送带一般为网状不锈钢带，原料在传送带上冻结，冷风的方向可与食品平行、垂直或侧向，传送带速度可根据所需冻结时间在一定范围内调节。有：单向走带式和螺旋带式：,a.单向走带式：传送带底部与一冷冻板紧贴，上部装有冷风机，下部传送带温度40，上部冷风温度3540，依靠空气的对流传热及冷冻板的导热传热对食品进行冷冻冻结。单向走带式冻结装置当所需冷冻时间较长时，传送带要相应延长，占地面积大，带速调节较困难，适用于冻结时间较固定的单一产品的冷冻，如果产品的品种经常变换或冻结时间经常变化，这种装置不适用。,b.螺旋带式冻结装置装置中间有一个大转筒，传送带围绕转筒形成多层螺旋状，当转筒转动时，传送带随转筒一起转动，将食品逐级向上传送，冷风从上部向下吹，食品与冷风呈逆流方向进行传热，使食品完成冻结。装置具有体积小，功率高，干耗小的特点，对被冻食品的形状、大小无要求，冻结速度较快，适用范围广，工人在常温下操作，适用于冻结时间较固定的单一产品的冷冻，如果产品的品种经常变换或冻结时间经常变化，这种装置不适用，否则耗电量大。,C.悬浮式冻结装置（流态化冻结装置）装置由一个冻结隧道和一条不锈钢网状送带组成，传送带通常分为预冻与急冻两段，食品从进料口置于传送带上，通过多台风机把经过蒸发器的冷风强制地由下向上吹出高速冷风，垂直向上的风速达到68米/秒，把食品吹起，使其在网状传送带上形成悬浮状态不断跳动，食品被急速冷风包围，进行强烈的热交换，食品被急速冻结。,悬浮式冻结装置具有生产效率高，效果好，自动化程度高，食品在悬浮状态下冻结，彼此不会粘连等特点，又称为“单体快速冻结”（individual quick frozen,简称IQF）。,4.2其他冻结装置平板冻结装置用钢或铝合金制成空心平板，板内配置蒸发管或制成通路，制冷剂在通路内流过蒸发吸热，使板面成为温度很低的冷却面，食品放置在板面上，多块平板组装在一起，用油压或液压装置调节板与板之间的距离，使食品与板面之间紧密接触，尽量减小食品与板之间的空隙，提高热交换效率，原料被上下两个金属板冷却面通过导热方式同时吸热，冻结速度极快。,平板冻结装置具有占地面积小、冻结速度快、不需冷风、占空间小、单位面积生产率高、能耗低等特点，属间歇式生产类型，手工装卸食品，耗时长，劳动强度大，生产效率不太高。,浸渍冻结装置用高浓度低温盐水（冰点随盐的浓度和种类而异）或丙二醇、甘油等浸渍食品，食品与冷却介质直接接触，传热系数高，热交换强烈，冻结速度快，能连续生产，无干耗，操作人员少，成本低。,12（氟里昂）浸渍冻结装置R12在一个大气压下沸点为29.8，当食品与R12接触，R12首先沸腾蒸发 再吸热升温，吸热过程中有相变化，热交换极好，食品全部浸没在R12中冻结，受热均匀，传热速度快，被冻食品无干耗，设备费用昂贵，总费用与送风冻结器接近。,液氮喷淋冻结装置液氮沸点195.8，可以用来直接浸渍食品，但液氮气化后为195.8的气体，只利用了其潜热，浪费工质，一般多采用喷淋冻结装置，该装置外形呈隧道状，中间是不锈钢制网状传送带，在隧道中分成预冷区、冻结区、均温区，食品置于带上随带向前移动，冻结完成后送到出口处。,液态二氧化碳喷淋冻结装置液态二氧化碳的沸点为78.9，汽化潜热为574.6千焦/千克，气态二氧化碳从78.9升至20可吸收49.3千焦/千克（氮气比热为0.84千焦/千克），二者合计可吸收623.88千焦/千克的热量，其余与液氮喷淋相同。,5 食品的冻藏5.1冷冻食品的包装包装目的是为了防止冷冻食品的冰晶升华、氧化变色、污染等。要求包装材料的透气性能低，能耐高温和低温，包装的规格可根据需要有大中小各种形式。,5.2冷冻食品的储藏冻藏完成冻结的食品，要贮于18以下的低温冷库内。要求低温冷库的温度稳定，波动的幅度小，次数少，冷冻食品不与有异味的食品混藏。速冻食品的贮藏期一般可达1012个月，有的甚至长达两年。,流通冷冻食品应保证在1518、用能制冷和保温的专用运输设施运输，快速装卸，不能在室内和室外的自然条件下停留；零售市场应将冷冻食品放置在低温货架或冷柜中销售，低温货架或冷柜要使冷冻食品的温度保持在1518。有完善的冷链：储藏、运输、销售等。,5.3食品冻结时的变化5.3.1.物理变化A.冰晶的形成和长大；B.体积增大和产生内压；C.比热减小，导热系数增大，温度传导系数增大；D.干耗。,化学变化A.蛋白质变性，冷冻和盐析作用引起造成冷冻食品质量和风味下降；B.变色：主要由酶引起，时间短，不明显；C.变味：主要由酶引起，时间短，不明显；D.营养价值下降：维C氧化、脂肪氧化等。组织学变化组织破坏、软化、流汁等。原因主要集中在机械性损伤、细胞溃解和气体膨胀几方面。,冷冻食品解冻后，组织会受到不同程度的机械损伤，这种损伤与冰晶的大小、食品水分的多少、食品细胞的细胞壁的厚度和弹性有关，最终引起食品组织的软化和流汁，这可能与冰晶引起的机械损伤、细胞的溃解、气体膨胀有关。,5.4食品冻藏时的变化冰晶的成长和重结晶；干耗；化学变化冻结食品的变色、变味及蛋白质变性，一般都与氧化酶的存在有关,汁液流失 冷冻食品解冻时，冰融化成水不能完全被食品组织吸收重新回到原来的状态，就从解冻食品中分离出来成为流失液，汁液流失率是评定冻结食品质量的重要指标之一。原料新鲜，分切切块大，快速冻结，冻藏温度低且稳定，冻藏时间短，原料的水分含量低，缓慢解冻和半解冻程度，解冻后产生的汁液流失量少。,5.5冻结食品的P.P.P.和概念5.5.1P.P.P.和概念 冷冻食品到达消费者手中时的质量与刚生产出来时的质量会有一定差别，前者是指冷冻食品的最终质量，后者是指冷冻食品的早期质量。A.P.P.P.概念早期质量是指冷冻食品刚生产出来时的质量，受原料的质量（product of initial quality），加工方法（processing method）、包装（package）等因素共同影响，即P.P.P.概念。,概念最终质量是指冷冻食品到达消费者手中时的质量，受冻藏的温度（temperature）、冻藏时间（time）、原料的耐藏性（tolerance）等因素的共同影响，即概念。C.高品质寿命（high quality life，简称HQL）：把初期品质优秀的冷冻食品，放在流通条件下冻藏的样品与放在40冻藏的对照品比较，当70%的感官鉴定小组成员能识别出两者之间的品质差异，冷冻食品所经历的时间称为高品质寿命。,D.实用冻藏期（practical storage life，简称PSL）：把初期品质优秀的冷冻食品，放在流通温度下冻藏，到感官鉴定小组成员认为失去商品价值，冷冻食品所经历的时间称为实用冻藏期。的计算 设食品冻结结束的初期质量值为1.0，在某冻藏温度下保持优良品质的天数为t，感知冻结食品的品质开始变劣的品质值为0，平均每天的品质下降量为q，则q=1/t,例.已知速冻菠菜从生产到流通的时间为180天，在生产地冷库、运输、商店销售的温度和时间如表所示，品质下降的总值为：温度（）时间（天）保质期（天）质量降低总量（q）产地冻藏 20 150 200 0.75运输冻藏 10 10 40 0.25商店冻藏 15 20 100 0.20Q=q=0.75+0.25+0.2=1.21.0,若q=1.0，品质明显变化，不能食用；q1.0，品质低劣，不能食用；q1.0，品质优良，可以食用。例外A.实际质量降低程度比按计算的降低程度大，如冰淇淋经反复冻结和解冻，冰晶体长大，口感粗糙，不能食用；,B.加盐冻结的食品，在某温度范围内，温度系数小于1，储藏寿命随温度下降缩短，品温低于这一温度范围，温度系数大于1，储藏寿命随温度下降延长；C.添加各种调味料、香辛料的方便冷冻食品的储藏期与温度的关系不一定符合计算。,6 冷冻食品原料的前处理冷冻食品生产工艺：原料预处理冻结冻藏6.1蔬菜：热烫作用：烫漂具有钝化酶的活性；消灭原料表面的微生物和虫卵；排除部分空气，增加制品的透明度；降低冻结时的膨胀压；改变细胞质膜的透性（干燥和糖制）；脱水（罐头）；去除异味；降低农药残留量等作用，对果蔬加工非常重要。,烫漂的方法A.热水烫漂：加热速度快，受热均匀，烫漂时间短，具有清洗作用，还可以根据需要在水中加入某些物质，可溶性物质的损失量大，烫漂水排放量大污染环境，生产上应用广泛。一般使用80100的热水，尤其是9097的热水，时间随原料确定。,对于间歇式烫漂应注意水温达到要求后才能加入需要烫漂的原料；一次加入的原料不能过多，以免水温下降太多；准确控制烫漂条件（温度、时间）；烫漂结束后要快速冷却，以免受热过度；采用间歇式烫漂时，每隔一定时间要更换烫漂用水。,B.蒸汽烫漂：可溶性物质的损失量小，污水排放量小，加热缓慢，受热不均匀，烫漂时间长，容易导致食品成分的热分解，无清洗作用，能耗较高，应用不广。一般用常压蒸汽（100）或高压蒸汽（100以上）进行烫漂，时间随原料来定。C.热空气烫漂：与蒸汽烫漂相似。D.微波烫漂：,程度：过氧化氢酶、过氧化物酶、维C氧化酶、多酚氧化酶；检验0.5%的愈创木酚溶液（用50%的酒精溶解）变红0.5%的联苯胺溶液（用50%的酒精溶解）变蓝不变色，酶活被钝化6.2水果添加糖和维生素C还可加柠檬酸。,7 冷冻食品的解冻7.1解冻过程可分成三个阶段：A.冻藏温度 5；B.5 冻结点（最大冰晶融化带），有效解冻温度带，与最大冰晶生成带相对应；C.冻结点解冻终温。,7.2解冻方法空气解冻静止空气解冻（自然解冻）；连续式送风解冻；加压空气解冻。无需特殊设备，无能耗，适用于任何大小和形状的食品，无水溶性物质损失，无污水排放，解冻速度较慢，食品易受空气污染。,7.2.水解冻有静止水浸渍、流水解冻、喷淋解冻。解冻速度较快，无质量损失，但是水溶性物质有损失，食品会吸水膨胀，受水中微生物污染。水蒸气解冻水在低温低压下沸腾变成蒸汽，蒸气与冷的食品接触凝结成水，放出的热量被食品吸收，冷冻食品吸热解冻，解冻速度快，无质量损失，不会过热，食品会吸水膨胀。,接触式解冻（夹板式解冻装置）与平板冻结类似。内部加热式解冻装置低频电流解冻，高频微波解冻等。7.3解冻终温半解冻解冻终了时食品的中心温度在5冻结点之间，食品中的冰没有完全融化，食品的硬度下降到恰好能用刀切割的程度。,完全解冻解冻终了时食品的中心温度高于或等于冻结点，所有的冰都已经融化。解冻终温的确定A.水果：大多数水果恰好完全解冻时质量最好，但是解冻后必须立刻食用，否则其色香味会迅速下降；B.蔬菜：有的种类宜半解冻，如叶菜或淀粉含量低的蔬菜；有的种类宜完全解冻，如含淀粉高的马铃薯、甜玉米、豆类等；C.禽肉类：半解冻为宜。,7.4解冻速度可以用通过5冻结点的时间表示。一般认为，快速解冻有利于保持制品的品质，减轻蛋白质变性和淀粉的老化，微生物的数量增加显著减少，酶促反应和非酶反应的时间缩短，水分蒸发量较少，因此小包装冷冻食品宜用高温快速解冻，厚且大的食品用低温缓慢解冻。,7.5食品在解冻过程中的质量变化汁液流失冻结食品解冻时，融化的冰晶不能完全回复到原细胞中去，这些水就会从解冻的食品中流出来，称为汁液流失。有自然流出和加压流初之分。影响因素：A.冻结速度；B.冻藏条件：温度及稳定性、时间等；C.原料情况：种类、分切、成熟度等；D.解冻速度和解冻程度。,微生物繁殖食品解冻时温度升高，微生物开始生长繁殖，缓慢解冻，微生物繁殖时间长，影响食品的品质。化学反应缓慢解冻，反应时间长，食品品质下降。,8 冷冻技术的应用8.1冷冻浓缩汁液降温冻结结冰重结晶冰晶分离 浓缩汁 冷冻浓缩包括结晶、重结晶、冰晶的分离三个过程，冰晶体的大小、冷冻时汁液的黏度、产品浓度、滞留时间等是需要控制的参数。冰晶的数量少，体积大，有利于分离。,8.2冷冻干燥先将食品冻结，再在高真空条件下使食品中的水直接从固态转化成气态除去的干燥方法，包括冻结和升华和解吸三个过程。降温速率和冻结温度对食品质量和冷冻干燥速率的影响非常大。快。8.3冷冻加工,第3章 食品罐藏食品罐藏：指将经过前处理的食品原料密封在容器中，通过高温处理，将绝大部分微生物杀死，同时防止外界微生物的二次入侵，在室温下长期保存食品的方法。罐藏食品：用罐藏方法加工的食品称为罐藏食品，简称为罐头。,1.罐头工业发展简史：2.罐头食品的特点：2.1保存期长；2.2可直接食用，便于携带；2.3加工后营养物质变化小，能保持原有风味，有的产品还胜于鲜食风味；2.4不受地区和季节限制；,1 罐藏容器1.1对罐藏容器的要求；A.对人体无毒；B.具有良好的密封性能；C.具有良好的耐腐蚀性能；D.适合工业化生产；E.具有良好的商品价值。,1.2罐藏容器的分类按所用材料分A.金属罐：镀锡板罐、镀铬板罐、铝罐B.非金属罐：玻璃罐、蒸煮袋、纸罐、聚酯瓶,按金属罐制罐生产方式分 二片罐、三片罐 按金属罐罐型分 圆罐、异形罐（方、椭圆、梯、马蹄等形状）1.3常用的罐藏容器材料镀锡薄板（马口铁）指表面经过镀锡处理的低碳钢板，具有良好的金属延展性、刚性和一定的耐腐蚀性，从中心到表面共由钢基层、合金层、锡层、氧化膜、油膜五层组成。,涂料铁在马口铁与食品接触的一面涂上一层内涂料，使镀锡层与食品隔绝，提高材料的耐腐蚀性能，降低食品中重金属的含量。按内涂料的功能、抗腐蚀性能进行分类：抗酸涂料、抗硫涂料、抗粘涂料在马口铁的外表面上涂上一层涂料称为外涂料。,镀铬薄板指