三、食品冻结技术(一)食品的冻结方法1、冻结的基本方式(1)鼓风式冻结:用空气作冷却介质强制循环对食品进行冷却。采用连续不断的低温空气在物料周围流动;在冻结过程中,冷空气以自然对流或强制对流的方式与食品换热。由于空气的导热性差,与食品间的换热系数小,故所需的冻结时间较长。但是,空气资源丰富,无任何毒副作用,其热力性质早已为人们熟知,所以,用空气作介质进行冻结仍是目前应用最广泛的一种冻结方法。第30页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术(2)接触式冻结:也称为间接接触冻结。将被冻食品放在两块金属板之间,依靠导热来传递热量。接触式冻结法指的是把食品放在由制冷剂(或载冷剂)冷却的板、盘、带或其他冷壁上,与冷壁直接接触,但与制冷剂(或载冷剂)间接接触。对于固态食品,可将食品加工为具有平坦表面的形状,使冷壁与食品的一个或二个平面接触;对于液态食品,则用泵送方法使食品通过冷壁热交换器,冻成半融状态。第31页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术(3)液化气体喷淋冻结:将液态氮或液态二氧化碳直接喷淋在食品表面进行急速冻结。物料直接与冷冻介质接触。(4)沉浸式冻结:将被冻食品沉浸在不冻液中进行冻结。以上二者又称为直接接触冻结法。对冻结剂的要求:直接接触冻结法由于要求食品与冻结剂直接接触,所以对冻结剂有一定的限制,特别是与未包装的食品接触时尤其如此。这些限制包括要求无毒、纯净、无异味和异样气体、无外来色泽或漂白剂、不易燃、不易爆等。另外,冻结剂与食品接触后,不应改变食品原有的成分和性质。第32页,共68页,星期日,2025年,2月5日2、快速冻结与慢速冻结纯水冻结,冰点是固定不变的。食品冻结点随水分冻结量的增加,温度不断下降。少量未冻结的高浓度溶液只有温度降低到低共熔点时,才会全部凝结成固体。食品的低共熔点大约为-55~-65℃左右,冻藏温度一般仅-18℃左右,故冻藏食品中的水分实际上并未完全凝结固化。三、食品冻结技术第33页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术现通用的方法有按时间和距离两种划分方法。(1)按时间划分(2)按距离划分冻结速度有两种不同的表达方式:界面位移速度和冰晶体形成速度。食品冻结速度:食品表面至热中心点的最短距离与食品表面温度达到0℃以后,食品热中心点的温度降至比冻结点低10℃所需时间之比,称为该食品的冻结速度。快速冻结v≥5~20cm/h;中速冻结v≥1~5cm/h;慢速冻结v=0.1-~1cm/h第34页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术一般讲冻结速度以快速为好,因鱼肉肌球蛋白在-2~-3℃之间变性最大。淀粉的老化在+1~-1℃之间进行最快,所以必须快速通过-1~-5℃温度区域。所以为了保证食品的品质,应该尽可能快地通过-1~-5℃这个最高冰晶体形成温度带。第35页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术影响冻结速度的因素:食品成分;非食品成分:如传热介质、食品厚度、放热系数(空气流速、搅拌)以及食品和冷却介质密切接触程度等。第36页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术冻结速度快,组织内冰层推进速度大于水分移动速度时,冰晶分布越接近天然食品中液态水的分布情况,且冰晶的针状结晶体数量多。大多数食品是在温度降低到-1℃以下才开始冻结,然而温度降低到-46℃时,尚有部分高浓度的汁液仍未冻结。大多数冰晶体都是在-1~-4℃(-1~-5℃)间形成,这个温度区间称为最高冰晶体形成阶段。第37页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术冻结速度慢,由于细胞外溶液温度低,冰晶首先在这里产生,而此时细胞内的水分还以液相残存着。同温度下水的蒸汽压总高于冰,在蒸汽压作用下细胞内的水向冰晶移动,形成较大的冰晶体且分布不均匀。水分转移除蒸汽压差外还因动物死后蛋白质的保水能力降低,细胞膜的透水性增强而加强。实际上被冻物总有一定体积,冻结速度从表面到中心明显在变慢,要保持同一冻速是困难的,而这种由于冻速差别引起的质量变化如在允许限度内,则冻速稍慢些也可以。第38页,共68页,星期日,2025年,2月5日三、食品冻结技术冻结不仅仅涉及把食品冻结起来这一工序,还依赖储藏流通环节对冻结的保持。流通中温度波动就会产生重结晶从而使冰晶变大。这样看来似乎速冻的意义是有条件的,从提高食品质量这一角度看,只有迅速冻结把食品冻结体的状态牢靠地保持在-18℃以下的储藏条件下才能得到稳定的速冻食品质构,才能抑制微生物活动、延缓生化反应,才能得到较高质量的制品。第3