果蔬冷加工ppt课件.ppt

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1、第三章 果蔬冷加工,第四章 果蔬冷加工第一节 概况 冷冻食品具有营养、方便、卫生和经济等特点，是50、60年代发展起来的新型加工食品。它70年代迅速发展，80年代在世界上普及，成为发展最迅速的食品产业，到90年代，冷冻方便食品的产量和销量在有的发达国家如美国已占全部食品的50%以上，逐步取代罐头食品的首要地位，跃居加工食品榜首。,1、不同国家冷冻食品的人均消费量：美国达到52.2%据世界之首，日本为12%，中国台湾为4.8%,中国大陆仅为0.02%。,2、冷冻冷藏食品的分类 一类是冷藏制品，主要指将食品原料和配料经过前处理例如清洗、分割、包装或加工处理后，在-1以上8以下储藏的制品；另一类是冻

2、藏制品，主要是指将食品原料经过前处理加工，在-30以下快速冻结，经包装后，在-18以下低温储藏和流通的食品。,第二节 食品冷加工原理 引起食品腐烂变质的主要原因是微生物作用和酶的催化作用，而作用的强弱均与温度紧密相关。一般来讲，温度降低均使作用减弱，从而达到阻止或延缓食品腐烂变质的速度。,一、温度对微生物(microOrganisms)的作用二、温度对酶活性(enzyme activity)的影响,三、温度对呼吸作用的影响 有氧呼吸 C6H1206+602=6C02+6H20+2822kJgmol 缺氧呼吸 C6H12O6：2C2H5OH+2C02+ll7kJgmol 呼吸速率的高低可用温度系

3、数Q10衡量：Q10=K2/K1 式中Q10温度每增加1OK时因酶活性变化所增加的化学反应率；K1温度T时酶活性所导致的化学反应率；K2温度增加到T+10K时酶活性所导致的化学反应率。多数果蔬的Q10为23，即温度上升10K，化学反应速率增加23倍。,第三节 食品的冷却一、食品冷却的目的 快速排出食品内部的热量，使食品温度降低到冰点以上附近(一般为08)，从而抑制食品中微生物的活动和繁殖，抑制食品中酶的分解作用，使食品的良好品质及新鲜度得以很好地保持，延长食品的保藏保质期。,二、食品冷却时的冷耗量 食品在冷却过程中的冷耗量可以按照下式计算 Q0=Q1+Q2+Q3 式中：Q0 食品冷却过程中的总

4、散热量即总冷耗量 KJQ1 食品冷却过程中，从高温降到低温所放出的热量 KJQ2 果蔬食品冷却过程中放出的呼吸热量 KJQ3 屠宰后肉类食品冷却过程中放出的生化反应热量 KJ,三、食品冷却的方法（一）空气冷却法 水果、蔬菜冷却的初期空气流速一般在12ms，末期在1ms以下，空气相对湿度一般控制在8590%之间 空气冷却可广泛地用于不能用水冷却的食品。对于未包装食品，采用空气冷却时会产生较大的干耗损失。,（二）冷水冷却法 冷水和冷空气相比有较高的传热系数，用冷水冷却食品可以大大缩短冷却时间，而且不会产生干耗。冷水冷却多用于鱼类、家禽的冷却，有时也用于水果、蔬菜和包装过的食品。冷水冷却一般采用喷淋

5、式或浸渍式。喷淋式：被冷却的食品放在金属传送带上，冷却水从食品上方淋水盘均匀淋下，或由喷嘴喷下和食品接触，带走食品热量，达到冷却的目的。浸渍式：被冷却的食品直接浸没在装有冷却水的冷却槽中，采用搅拌器不停地搅拌使冷却水流动，提高传热速度和均匀性。,（三）碎冰冷却法 碎冰冷却法特别适宜于鱼类的冷却。冰块冷却鱼时，能使冷却后的鱼表面湿润，有光泽，而且不会发生干耗（四）真空冷却法 真空冷却法主要适用于叶类蔬菜的快速冷却降温,四、食品冷却冷藏中的主要变化（一）后熟作用 果实离开母体或植株后向成熟转化的过程称为后熟作用。（二）冷害 生长在热带、亚热带的水果、蔬菜，由于系统发育处于高温多湿的气候环境中，形成

6、对低温特别敏感的特性。在低温冷藏中，贮藏温度虽未低于其冻结点，但当贮温低于其临界值时，这些水果、蔬菜就会表现出一系列的生理病害现象,一些果蔬的低温冷害病症状,第四节 食品的冻结 一、食品的冻结规律和特点（一）食品的冻结点 食品开始结冰的冰点温度比水的冰点0要低。这是食品冻结过程的特点之一。（二）食品的冻结过程 食品冻结时，首先是含溶质较少的低浓度部分水分冻结，并使溶质向非冻结区扩散，造成未冻结区的浓度随之升高，使未冻结区的冻结点不断下降。随着食品温度的继续下降，食品中冻结区域不断扩大，但仍有少量未冻结区存在。只有在食品温度下降到-55-65之间时，食品中的水分才会全部冻结，此温度称为食品的低共

7、熔点。,(三)食品的水分冻结率和冰结晶最大生成带 大部分食品的冻结点在-1-2附近，在-5时食品中的水分有6080转化为冰晶体。从冻结点到-5，食品中的大部分水分将冻结成冰晶体，这个温度范围称为食品的冰结晶最大生成带。,二、食品冻结速度 表示食品的冻结速度有以下方法。1.以通过冰结晶最大生成带(-1-5)的时间表示 即食品中心温度在30分钟以内从-1降到-5时为快速冻结，时间超过30分钟的为慢速冻结(缓冻)。这种表示方法只将食品冻结分为速冻和缓冻两种情况，较为粗略。,2.以-5冻结层移动速度表示 即以单位时间(小时)内食品-5的冻结层从表面向内部移动距离(厘米)表示，冻结速度Vcmh。由此种表

8、示方法可把冻结速度分为三类：快速冻结 V520cm/h 中速冻结 V15cm/h 缓慢冻结 V0.11cm/h,三、食品冻结过程中的变化（一）体积增大及产生内压 水冻结成冰时，体积将会增大，0时冰的体积比水增大约9。当食品内部水分转化成冰晶体而膨胀时将受到已冻结坚硬外壳的阻碍，于是产生内压。在冻结的外壳承受不了内部的压力时，就将发生外壳龟裂现象。,（二）比热的下降 水的比热为4.184kJkgK，冰的比热为2.092kJkgK,冻结过程中，冻结食品的比热是食品温度的函数(C=f(T).一般工业冻结食品的最低温度为-18，此时是工业冻结操作中食品比热的最低值,（三）导热系数的提高 水的导热系数为

9、0.57WmK，冰的导热系数为2.39WmK，冰的导热系数是水的导热系数的4倍。,（四）食品中溶质的转移和水分的重新分布 冻结速度快时，溶质的转移和水分扩散现象不显著，溶质和水分基本在原始状态下被冻结固定住。速冻的食品溶质转移和水分重新分布的较轻，食品在解冻时有较好的复原性和较高的品质。,（五）冰晶体对食品组织的破坏 速冻时冰晶体大部分在细胞内形成，形成的冰晶体个体小、数量多，分布也较缓冻时均匀，对细胞膜(壁)和原生质损伤较轻。解冻时，这部分水分将恢复到原始状态或被细胞膜所包裹在细胞内，汁液流失较少。解冻后食品的风味、口感、质地、营养都优于缓冻食品。,（六）干耗 采用空气冻结未包装食品时，常会

10、发生干耗 食品的干耗与冷空气的状态(温度、湿度、流速)有关，冷空气的温度愈高，湿度愈低，流速愈快，干耗愈严重。,四、食品冻结装置,该冻结装置具有如下特点：(1)多功能性，它适用于需要冻结时间10分钟到3小时之内的各种食品。(2)干耗比一般冻结装置减少50%左右，冻结速度快、效率高，工人在常温下操作。(3)紧凑性，由于采用螺旋式传送，整个冻结装置的占地面积较小。,(4)可以通过调整传送带的速度(118m/min)来改变食品的冻结时间(10分钟3小时)，用以冻结不同的食品。(5)传送带的上升角度为2,几乎接近水平，冻结食品不会下滑。(6)传送带可以倒转，可以清洗。,(7)这种冻结装置的不锈钢材料消

11、耗大，投资大。适用于处理体积小、数量多的食品，如饺子、肉丸、贝类、水果、蔬菜、小鱼、鱼片、汉堡牛肉饼、鸡块、意大利馅饼和小包装食品。(8)这种冻结适合于连续化操作，在小批量、间歇生产时耗电量大，生产成本高。,第五节 食品的冻藏一、食品冻藏温度 我国冷藏库的冻藏温度一般为-18-20，而且要求在一昼夜间冻藏温度波动。在此温度下，微生物的发育几乎完全停止，食品内部的生化反应也受到极大的抑制，食品表面冰晶的升华量较小，食品的品质得到良好的保持，制冷设备的运转费用也比较经济。近年来人们对冻藏食品的品质，要求越来越高，国际上冻藏温度逐渐趋于低温化，一般在-25-30。,二、食品冻藏中的变化（一）冰结晶的

12、成长 冰结晶的成长（重结晶）严重时，对冻藏食品的危害类似于缓冻对组织结构的破坏，使冻藏食品解冻后失去弹性，汁液流失严重。,（二）干耗 冻藏食品的干耗是由于食品表面的冰晶体升华而造成的。冰晶体的升华不仅使冻藏食品脱水减重，造成重量损失，而且冰晶体升华后的地方形成细微空穴（海绵状结构）,（三）变色 蔬菜的变色 冻藏蔬菜会出现暗灰绿色、黄褐色，并产生一种类似枯草的气味，从而降低其商品价值。,三、冻结食品的T.T.T.理论（一）冻结食品的T.T.T.概念利用冻结食品的质量与容许冷藏时间和冷藏温度关系对冻结食品的质量进行研究的方法，即冻结食品的T.T.T.理论。（TimeTemperatureToler

13、ance）,冻结食品的T.T.T.理论指出：(1)冻结食品的品质变化主要取决于冻藏温度，冻藏食品的品温越低，其优良品质保持的时间越长。冻结食品所发生的质量下降与所经历的时间、温度存在着一种确定关系。,(2)冻结食品在流通中因时间温度的经历引起的品质降低是累积性的和不可逆的，并且与所经历的顺序无关。,（二）冻结食品的T.T.T.曲线与质量保持期 在冻结食品的T.T.T.研究中主要采用感官鉴定的方法，并进行理化方法的测定。,（三）品质降低量冻结食品的品质降低是逐渐的和累积性的，当达到一定程度，从感官上看，认为已失去的商品价值称为品质降低量。根据品质降低量的概念，可对流通过程中的冻结食品进行分析评价

14、。对于某一冻结食品初期的优良品质，我们可将此时品质定为，完全丧失商品价值时定为，在某一冻藏温度下，其品质由初期的降低到所需的时间（天数）为该冻结食品在该温度下的实用贮藏期A，则冻结食品每天的品质下降量为为B=1/A。,如对于脂肪少的牛肉，在-20时，实用冷藏期为600天；对于猪肉，在-20时，实用冷藏期为400天。则牛肉每天品质下降量B=0.0017 猪肉每天品质下降量B=0.0025在某一冻藏温度下，某一冻结食品每天的品质下降数值越大，说明这种冻结食品在该温度下品质降低速度越快。所以，要想尽可能地保持冻结食品的品质，就要把食品的温度降得越低越好。但还应考虑冻结食品的种类，以及节省电能等方面的

15、因素，选择适当的冷藏温度。,（四）冻结食品T.T.T.的计算 依据冻结食品T.T.T.理论，冻结食品的品质降低量是累积性的，并且与顺序无关，可以对冻结食品在流通过程中的品质下降量进行推测。如有某一冻结食品从生产到消费共经历了七个阶段，如表所示。,第六节 蔬菜速冻加工工艺 1）原料选择：蔬菜产品在速冻过程中会产生各种变化，其中很多变化对产品是不利的。为此，应选用那些食用前应煮制的种类，如蒜薹、马蹄、青刀豆等，生食种类不宜速冻加工。2）预冷：去除田间热，降低消耗，减轻腐烂的发生。,3）清洗和整理：去除原料上的污物和杂质，选取质量合格的产品，剔除 病、残、小的产品，用清水洗涤。洗后按大小、粗细、长短

16、分级。需要除皮的应即去皮，或切段、切片、切块，制成适当的规格，以便速冻和包装。,4）热烫：热烫可破坏和抑制酶的活性，避免在冷冻状态下酶引起的食品的败坏。有的蔬菜也可不进行热烫。烫后立即冷却。5）冷冻和包装：为防止产品失水干燥，多把蔬菜先进行包装再冷冻，即为包装冷冻。,6）冷冻和冻结贮藏：蔬菜冷冻时要求在一小时内迅速降温至-15以下，尔后在一18左右的温度下长期冻结贮藏。冻结贮藏期间贮温不得高于-10，一般为-18；防止温度波动；采用密封包装，防止失水变色。,7）防变色措施：在蔬菜去皮、切分过程中浸入二氧化硫溶液（0.20.4）25分钟，可防止褐变。产品中加入柠檬酸，降低pH值也可防止酶促褐变。

17、速冻和低温贮藏中，温度越低变色越慢。,解冻与食用 食品解冻后，因组织受损，内容物渗出，温度升高，这些都加速食品的败坏。所以速冻食品应在食用前解冻，不可解冻后再放置一段时间。,果蔬气调保鲜一 果蔬采后生理特点,1呼吸作用 果蔬的呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。在氧气充足进行正常代谢时，果蔬以进行有氧代谢为主，在缺氧或二氧化碳浓度较高时（如空气中氧气浓度降到6以下，或二氧化碳浓度上升到15以上），果蔬将发生严重的缺氧呼吸。,糖酵解途径是指细胞在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程，此过程中只有少量ATP的生成。这一过程是在细胞质中进行，不需要氧气，每一反应步骤基本都由特异的酶催化。在缺氧条件

18、下丙酮酸被还原为乳酸，有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。,（1）酒精发酵（alcoholic fermentation）,（2）乳酸发酵（lactic acid fermentation）,有氧呼吸和缺氧呼吸的呼吸基质都是葡萄糖分子，对葡萄糖分子进行氧化分解时，有氧呼吸的最终代谢产物是二氧化碳、水和热量；缺氧呼吸的最终代谢产物是酒精、二氧化碳和热量。有氧呼吸和无氧呼吸都使果蔬释放出热量导致环境温度升高，这部分由于呼吸作用而释放出的热量称为呼吸热，呼吸热如果不能及时排出，将导致环境温度升高，不利于果蔬的贮藏。,消耗一克分子的葡萄糖缺氧呼吸产生的能量

19、约是有氧呼吸的1/24，因此，果蔬要获得维持生命活动所需要的足够能量，就必须分解更多的葡萄糖、有机酸等有机质。同时，缺氧呼吸产生的二氧化碳被排出，但酒精则留在果蔬组织中，组织中的酒精大量积累将会毒害组织的正常代谢，引起果蔬组织内部的腐烂变质。,水果的采收 对于水果原料，应在成熟前固形物积累达到最大,呼吸强度处于较低水平时期采收，有利于保藏,。,2水分蒸发 果蔬采收后在进行呼吸作用的同时，也在进行着水分的蒸发。当失水超过5时，果蔬将呈现明显的萎蔫状态，并会刺激呼吸代谢加快，造成物质消耗加快，加速腐败的进程。,如果水分损失严重，细胞膨压降低、组织疲软、皱缩、光泽消退、果蔬就将失去新鲜状态，也就失去

20、了商品价值。贮藏温度越低，空气相对湿度越高，果蔬水分蒸发速度就越慢。,3成熟和衰老 对于有呼吸高峰类型的水果和果实类蔬菜，一般在固形物积累达到最大值时采收，采收后随着果实内部代谢活动的进行，果实逐步向成熟状态转变，当达到成熟状态后，将很快向衰老转变，并意味着贮藏期限的基本终止。对于无呼吸高峰的果蔬，在采收后将逐步向衰老方向转变。,果蔬在代谢中会释放出一定量的乙烯气体，而乙烯气体的存在又将进一步使果蔬组织的呼吸加强，加快成熟和衰老的进程。,4休眠 一些块茎、根茎类蔬菜，如大蒜、洋葱、马铃薯等，在结束田间生长采收后，产品器官（都是植物的繁殖器官）内积贮了大量的营养物质，生理活动发生显著的变化，代谢

21、活动明显降低，生长停止而进入相对静止的状态，称为休眠。植物在休眠期间，代谢活动、物质消耗和水分蒸发都处于最低水平。,休眠器官在经历一段时间后，又会逐渐脱离休眠状态，这时如有适宜的环境条件，就会迅速发芽。发芽时产品器官内贮存的营养物质迅速转移，消耗于芽的生长，本身萎缩、干空、品质恶化，失去商品价值。,控制蔬菜休眠，防止发芽的措施有：采用植物激素调控，采用低温、低湿、低氧和二氧化碳调控，延长休眠期，抑制发芽。一定剂量的电离辐射也可以很好地抑制发芽。,二 果蔬气调贮藏,果蔬气调贮藏的原理与特点（一）果蔬气调贮藏的原理通过对果蔬贮藏规律研究发现，改变果蔬贮藏环境中的气体组分，适当降低氧的浓度和提高二氧

22、化碳的浓度，可以有效地抑制果蔬的呼吸强度，减慢物质消耗，抑制乙烯生成，延缓成熟和衰老；还可以抑制果蔬贮藏中病菌的生长和繁殖，减少腐烂损耗，提高好果率，达到延长贮藏期的目的。,采用低温气调贮藏对某些果蔬可以获得较理想的保鲜效果。新鲜空气的标准组成是：O2 20.9,N2 78.1，其它1（其中C02 0.03，氩气0.9，其余为水蒸汽、甲烷、氖、氦等）。气调贮藏中应控制的最佳气体组分为：O2 5，CO2 35或O2 58，N2 8792。这种气体组分对大多数气调贮藏的果蔬都能适应。,（二）气调贮藏的特点 气调贮藏果蔬和其它贮藏方法相比，优点多效果好，其特点有：1可以抑制果蔬的后熟 在低温、低氧、

23、高二氧化碳的条件下，有呼吸高峰的果蔬若在呼吸高峰前采收贮藏，其呼吸强度明显减弱，并大大推迟呼吸高峰的到来。,另外，在气调的条件下，果蔬产生的乙烯量减少，也降低了呼吸作用。气调贮藏抑制了果蔬后熟和衰老过程，可以延长贮藏寿命12倍。如青椒用气调贮藏，可抑制其变红，蒜苔可抑制苔苞发育。并且，气调贮藏可以很好地保持果蔬硬度、组织结构、抑制果肉软化，保持味道、香气等。如一般冷藏的苹果4个月后开始发绵，而气调贮藏的苹果6个月后仍然香脆、味道不变。,2可以减少果蔬损失 气调贮藏的苹果平均损失为4.8，而一般冷库中贮藏的苹果平均损失高达21.3。草莓极易腐烂，0下只能保藏710天，5为35天，21下仅为12天

24、。如果采用气调贮藏，贮期可达15天，不仅抑制腐烂，而且品质很好。,3抑制果蔬的生理病害 气调贮藏可以抑制果蔬的老化和衰老。对于一些蔬菜可以抑制叶绿素分解，达到保绿的作用。果蔬的老化主要是纤维素增加而引起的，在气调贮藏中这种变化会减慢。如石刁柏在CO2 12和高湿条件下，老化可推迟，这样处理的产品比放在空气中更嫩，颜色更绿。结球莴苣叶往往会发生一种称为褐斑疹的红褐色或橄榄色斑点，损害叶球外观。这种病害常在25中发生。若O2为26，可以减轻这种病害的发生。,4可以控制真菌的生长和繁殖 一定浓度的CO2可以抑制侵染贮藏果蔬的某些真菌的发芽和生长，2050的CO2其抑制效果是显著的，但CO2浓度太高也

25、会伤害果蔬，致细胞死亡，反过来又有利于真菌对果蔬的侵染。但将果蔬短时间放在高浓度CO2中，不会引起CO2中毒，而能抑制真菌的活动。,5可以防止老鼠的危害和昆虫的生存 在高浓度CO2和低浓度O2的条件下，老鼠和昆虫会窒息而死亡。,气调贮藏的问题和不足之处 1O2的浓度不适宜反而会造成果蔬缺氧呼吸或腐烂 氧的浓度过低时，由于发生无氧呼吸，很多果蔬会产生异味。如当O2为1时，苹果、香蕉、油梨、西红柿等果实会产生酒精味。所以，一般O2浓度都在2以上。O2浓度在58之间可降低腐烂。氧的浓度增加时，苹果的虎皮病逐渐加重。,2二氧化碳浓度过高会使果蔬中毒 如苹果果心发红，梨产生褐心，香蕉引起中毒。在CO2浓

26、度高于15以上时，草莓、香蕉、橙、苹果和其它果品通常会产生异味，随着气味的产生，并出现颜色的变化。这种CO2的中毒又随低温和低氧而加重。,3需要多库房 不同的果蔬，有其各自不同要求的温度和气体组成成份。因此，不同品种的果蔬不能同时放在一个气调贮藏库房内，应单独存放。因而，就需要建多个库房。,4适于气调贮藏的果蔬品种有限 气调贮藏并不是对所有果蔬都适用。从目前的实践来看，对苹果、梨等品种有效，并已大量应用到商业之中，其它大部分品种的气调贮藏仍处在研究之中。,5气调贮藏库投资较高 由于气调贮藏库房建设比普通冷藏库要求高，又需要配合气体自动监测和调节设备，因而一次性投资较大。,果蔬气调贮藏的方法（一）气体成分的调节方法 果蔬气调贮藏气体成分的调节方法主要有：自然降氧法（MA贮藏）、快速降氧法（CA贮藏）、半自然降氧法和减压法。,（二）常用的气调方式 目前常用的气调方式有塑料薄膜袋（或帐）气调、硅窗气调、催化燃烧快速除氧、充氮气快速降氧四种。,