食品冷藏冷冻原理和技术(PPT-56页)课件.ppt

1、食品冷藏冷冻原理和技术（PPT 56页）教学要求w 要求掌握低温防腐的基本原理；熟悉食品的冷却与冷藏、食品的冻结与冻藏、机械冷藏库；了解食品冷藏链。w 重点内容：重点内容：低温防腐的基本原理、食品的冷却与冷藏、食品的冻结与冻藏。w 难点内容：难点内容：机械冷藏库、食品冷藏链第一节第一节 低温防腐的基本原理低温防腐的基本原理 w 一、低温对酶活性的影响一、低温对酶活性的影响w 大多数酶的适宜活动温度为3040w 温度每下降10，酶活性就会削弱1/21/3。w 低温对酶并不起安全的抑制作用，酶仍能保持部分活性。w 胰蛋白酶在-30下仍然有微弱的反应，w 脂肪分解在-20下仍能引起脂肪水解。w 一般

2、来说，如将温度维持在-18以下，酶的活性才会受到很大程度的抑制。二、低温对微生物的影响二、低温对微生物的影响w（一）、低温和微生物的关系w 大多数腐败菌在10以上能迅速繁殖生长。某些食品中毒菌和病原菌在温度降低至3前仍能缓慢地生长。w 嗜冷菌仍能在-10-5温度范围内缓慢地生长，但不会产生毒素和导致疾病。不过它们即使处于-4以下，却仍有导致食品腐败变质的可能。w -7-10时只有少数霉菌尚能生长，而所有细菌和酵母几乎都停止了生长。w-10-12则成为冻制食品能长期贮藏时的安全贮藏温度。w 只有温度降低到-20-30时酶的活动才有可能停止。低温对微生物的影响低温对微生物的影响w（二）、低温导致微

3、生物活力减弱和死亡的原因：w 1、破坏了各种反应原来的协调一致性，影响了微生物的生活机能。温度降低愈低，失调程度也愈大。w 2、冰晶体的形成促使细胞内原生质或胶体脱水。促使蛋白质变性。同时冰晶体的形成还会使细胞遭受到机械性破坏。低温对微生物的影响低温对微生物的影响w（三）、影响微生物低温致死的因素w 1、温度的高低 w 2、降温速度 w 3、结合水分和过冷状态 w 4、介质：高水分和低pH值的介质会加速微生物的死亡，而糖、盐、蛋白质、胶体、脂肪对微生物则有保护作用。w 5、贮期 w 6、交替冻结和解冻：理论上交替冻结和解冻将加速微生物的死亡，实际上效果并不显著。低温对微生物的影响低温对微生物的

4、影响w（四）、冻制食品中病原菌控制问题w 冻制食品并非无菌，可能含有病原菌，如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌、肠球菌、溶血性链球菌、沙门氏菌等。w 冻制食品内的常见的腐败菌在一般情况下可在24小时内使食品发生对人体并无毒害的腐败变质。所以如果解冻的冻制品含有腐败菌和毒素，它必然同时也会有腐败现象出现。w 杜绝生产各个环节中一切可能的污染源。第二节第二节 食品冷却与冷藏食品冷却与冷藏w 冷却是冷藏的前处理，是一个短时的换热降温过程，冷却的最终温度在冰点（freezing point）以上。w 冷藏是冷却后的食品在冷藏温度（常在0以下）下保持食品不变质的一个贮藏方法。一、食品冷却中的传热一、食品冷却中的

5、传热w（一）、传热方式：1、导热 2、对流 3、辐射 w 导热：主要发生在食品的内部、包装材料以及用固体材料作为冷却介质的冷加工中；w 对流：主要发生在以气体或液体作为冷却介质的加工和冷藏中；w 辐射：主要发生在仅有自然对流或流速较小的冷加工和冷藏中。二、冷却食品的冷藏工艺二、冷却食品的冷藏工艺w 1、肉类的冷却工艺：w（1）畜肉类冷却工艺：挂在空气中冷却。一段冷却法。多采用两段冷却法。w 两段冷却法：指采用不同冷却温度和风速，冷却过程可在同一间或两个不同间内完成。第一阶段的空气温度在-10-15之间，风速在1.53m/s，冷却24h，使肉体表面温度降至0-2左右，内部温度降至1625。第二阶

6、段空气温度为0-2，风速为0.1m/s左右，冷却约1016h即可完成。两段冷却法的优点是干耗小，微生物繁殖及生化反应控制好，但单位耗冷量大。冷却食品的冷藏工艺冷却食品的冷藏工艺w 1、肉类的冷却工艺：w（2）禽肉冷却工艺：目前采用冰水浸或喷淋冷却法较多。w 采用吊挂在空气中冷却，（常见的冷却工艺有空气温度23，相对湿度约80%85%，风速约1.01.2m/s。）（7h鸭，7h鹅，鸡4h。）w 采用冰水浸或喷淋冷却。（冰水浸或喷淋冷却速度快、没有干耗、但易被微生物污染。）w 2、肉类的冷藏工艺w 温度要稳定。无包装的要渡冰衣。冷却食品的冷藏工艺冷却食品的冷藏工艺w 3、肉类食品在冷却冷藏中的变化

7、w（1）干耗 w（2）软化成熟 w（3）寒冷收缩：寒冷收缩是畜禽屠宰后在未出现僵直前快速冷却造成的。其中牛和羊肉较严重，而禽类肉较轻。肉的pH值低于6时极易出现寒冷收缩。w（4）变色、变质 w 红色肉逐渐变成褐色肉：肉中肌红蛋白和血红蛋白被氧化，生成高铁肌红蛋白和高铁血红蛋白。w 白色脂肪可能变成黄色：脂肪被水解后的脂肪酸被氧化w 绿色或黑色等变质现象：细菌、霉菌的繁殖和蛋白质分解（二）蛋类食品冷却冷藏工艺w 温度相差不能太大温度相差不能太大，一般低于蛋体温度23，随后每隔12h将冷却间空气温度降低1左右。w 通常情况下经过24h的冷却，蛋体温度可达13。w 冷却后的蛋在两种条件下冷藏：w 1

8、）温度0-1.5，相对温度80%85%，冷藏期为46个月；w 2）温度-1.5-2，相对湿度85%90%，冷藏期为68个月。w 出库：库内逐渐升温库内逐渐升温，直至蛋温低于库外温度3 5为止。否则，冷藏蛋出库后将在蛋体表面上结露，使冷藏蛋质量迅速下降。第三节第三节 食品冻结与冻藏食品冻结与冻藏w 一、冻结速率的表示方法一、冻结速率的表示方法w 1、食品热中心温度下降的速率：热中心温度指降温过程中食品内部温度最高的点。w 2、冰锋前进的速率：以-5作为结冰锋面，测量从食品表面向内移动的速率。w（一）、用食品热中心降温速率表示。常用食品热中心温度从0降至-5所用时间长短衡量冻结快慢，并称此温度范围

9、为最大冰晶生成带最大冰晶生成带。若通过此冰晶生成带的时间少于30min，称为快速冻结；w（二）、用冰锋（ice front）前进速率表示w 快速冻结：冰锋移动速率520cm/h；w 中速冻结：冰锋移动速率15cm/h；w 慢速冻结：冰锋移动速率=0.11cm/h。生产中使用的冻结装置的冻结速率大致为：w 慢冻（slow freezing）：在通风房内，对散放大体积材料的冻结。冻结速率为0.2cm/h；w 快冻或深冻（quick or deep freezing）：在鼓风式或板式冻结装置中冻结零售包装食品。冻结速率为0.53cm/h；w 超速冻（ultra rapid freezing）：采用低

10、温液体喷淋或浸没冻结。冻结速率为10100cm/h。w 畜肉类食品，冻结速率需在 25cm/hw 生禽肉，冻结速率需大于1.0cm/h。二、食品冻藏w（一）、食品冻结的热负荷w 1、食品从初始温度降至冰点温度时放出的显热 w 2、食品中的水冻结时放出的潜热 w 3、冰点温度以下至最终平均冻结温度放出的显热w（二）、冻藏条件w 库温的波动要尽量小，一般最大不超过2K。w 食品平均冻结终温应尽量等于冻藏温度。若运输冻结的食品温度高于-8时，在入库前必须重新冻结至要求温度。w 有足够高的空气相对湿度和合理的空气流速及分布，以减少干耗。食品冻藏w（三）、食品在冻藏中的变化w 1、干耗（dehydrat

11、ion or drying）：（1）干耗量计算；(2)减少干耗的途径：1）库内空气状态（温度、相对湿度）；2）流速和食品表面与空气的接触情况；3）尽量减少食品表面与空气的接触面积。w 2、冻伤（Freezrer Burn）：干耗造成食品表面呈多孔层。从而增加了食品与空气中氧的接触面积，使脂肪、色素等物质迅速氧化，造成食品变色、变味、脂肪酸败、芳香物质挥发损失、蛋白质变性和持水能力下降等后果。w 避免冻伤的方法是首先避免干耗，其次是在食品中或镀冰衣的水中添加抗氧化剂。食品冻藏w（四）、冻结食品的TTTw 冻结食品的TTT（Time-Temperature-Tolerance）概念：冻结食品的容许

12、冻藏期与冻藏时间、冻藏温度的关系。冻结食品质量下降是累积的，因此，根据TTT曲线可以计算出冻结食品在贮运等不同环节中质量累积下降程度和剩余的可冻藏性。w PPP原则（product of initial quality,processing method and packaging）：食品初始质量、加工方法和包装方式。冻结食品质量下降随时间的下降是累积性的，而且为不可逆的。在这个期间内，温度是影响质量下降的主要因素。温度越低，质量下降的过程越缓慢，容许的冻藏期也就越长。冻藏期w 1、实用冻藏期（practical storage life,PSL）：指在某一温度下不失去商品价值的最长时间。实用

13、冻藏期一般包括冻藏、运输、销售和消费等环节。w 2、高质量冻藏期（high quality life,HQL）：高质量冻藏期是指初始高质量的食品，在某一温度下冻藏，组织有经验的食品感官评价者定期对该食品进行感官质量检验，检验方法可采用三样两同鉴别法或三角鉴别法，若其中有70%的评价者认为该食品质量与冻藏在-40温度下的食品质量出现差异，此时间间隔即为高质量冻藏期。三、食品冻结与冻藏工艺三、食品冻结与冻藏工艺w（一）、畜、禽肉类冻结与冻藏工艺w（二）、鱼类食品的冻结与冻藏工艺w（三）、果蔬的冻结与冻藏工艺1、畜肉冻结与冻藏工艺w 两次冻结：先降至04，再降至-15左右。两次冻结的肉品质好，尤其是

14、对于易产生寒冷收缩的牛、羊肉更明显。但两次冻结时间长w 一次冻结：在一个冻结晶间内完成全部冻结过程。一次冻结比两次冻结可缩短时间40%50%；每吨节省电量17.6kWh；节省劳力50%；节省建筑面积30%；干耗减少40%45%。w 我国目前的冷库大多采用一次冻结工艺。2、禽肉冻结与冻藏工艺w 无包装的采用空气冻结，冻结后镀冰衣或用包装材料包装。w 有包装的可用冷空气冻结，也可用低凝固点的液体浸现或喷淋。w 为改善肉的嫩度，将肉冷却至10左右后再冻结。w 为维持禽肉的颜色，在3.5h内将表面温度降至-7。w 禽肉的冻藏条件：w 冷库温度-18-20，相对湿度95%100%，库内空气自然循环，昼夜

15、温度波动应小于1K。w 小包装的火鸡、鸭、鹅可冻藏1215个月，w 用复合材料包装鸡的分割肉可冻藏12个月。w 无包装禽肉，每隔1015天向禽肉垛喷淋冷水一次。（二）、鱼类食品的冻结与冻藏工艺w 鱼的冻藏期w 多脂鱼（如：鲭鱼、大马哈鱼、鲱鱼、鳟鱼），在-18下仅能贮藏23月；w 少脂鱼（如：鳕鱼、比目鱼、黑线鳕、鲈鱼、绿鳕），在-18下可贮藏4个月。w 一般冻藏温度是：w 多脂鱼在-29下冻藏；w 少脂鱼在-18-23之间冻藏；w 部分肌肉呈红色的鱼应低于-30冻藏。（三）、果蔬的冻结与冻藏工艺w 1、选择适合冻结与冻藏的果蔬品种；w 2、果蔬冻结多采用速冻工艺；w 3、采用冻结与冻藏的果蔬

16、，应在其完熟阶段采摘；w 4、在冻结与冻藏前，多数蔬菜要经过漂烫处理，而水果更常用糖处理或酸处理。w 5、果蔬冻结：采用流态化冻结，采用金属平板接触冻结，低温液体浸渍或喷淋的冻结方法。四、冻结食品的解冻四、冻结食品的解冻（thawing）w 解冻所用的时间远大于冻结所用的时间。w 解冻状态可分为半解冻（-5）和完全解冻，w 食品在解冻过程中常出现的主要问题是：1）汁液流失（extrude或drip loss），2）微生物繁殖，3）酶促或非酶促等不良生化反应。w 解冻方式：w 1）小包装食品（速冻水饺、烧麦、汤圆等）、蔬菜、虾仁、蟹肉、甜玉米、豆类、薯类等，多用高温快速高温快速解冻法解冻法，w

17、2）较厚的畜胴体、大中型鱼类常用低温慢速解冻低温慢速解冻。解冻方法w 1、空气和水以对流换热方式对食品解冻；w 2、电解冻；w 3、真空或加压解冻；w 4、上述几种方式的组合解冻。解冻方法w 1、空气解冻：多用于畜胴体解冻。一般空气温度为1415，相对湿度为95%98%，风速2m/s以下。w 2、水解冻：适用于有包装的食品、冻鱼、以及破损小的果蔬菜的解冻。水温一般不超过20。w 3、电解冻：包括低频（5060Hz）解冻、高频（150MHz）解冻和微波（915或2450 MHz）解冻。w 4、高压静电（电压5000100000V；功率3040W）强化解冻，目前日本已用于肉类解冻上。w 5、真空解

18、冻：利用水蒸气在冻结食品表面凝结所放出的潜热解冻。第四节第四节 食品冷藏库食品冷藏库w 一、概述w 二、冷藏库的组成与布置w 三、冷藏库的隔热和防潮w 四、冷藏库容量的计算 w 五、冷藏库冷负荷的计算 w 六、冷负荷的估算方法w 七、冷藏库库房的制冷工艺设计一、概述w（一）冷藏库的类型w（二）食品冷藏库的工艺流程1、按冷藏库容量分类冻结能力/t/天 规模分类 容量/t 生产性冷藏库 分配性冷藏库 大型冷藏库 大中型冷藏库 中小型冷藏库 小型冷藏库 10000 以上 500010000 10005000 1000 以下 120160 80120 4080 2040 4080 4060 2040

19、20 2、按冷藏库设计温度分类高温冷藏库 -2以上；低温冷藏库 -15以下。室内装配式冷库的分类 冷库种类 L级冷库 D级冷库 J级冷库 冷库代号 L D J 库内温度/-55-18-10-23 3、按使用性质分类w（1）生产性冷藏库：作为肉、禽、蛋、鱼、果蔬加工厂的冷冻车间使用。它的特点是冷冻加工能力大，并设有一定容量的周转用冷藏库。w（2）分配性冷藏库：作为市场供应，中转运输和贮藏食品之用。其特点是冻结量小，冷藏量大，而且要考虑多种食品的贮藏。w（3）零售性冷藏库：一般建在城市的大型副食商店内，供临时贮藏零售食品之用。特点是库容量小，贮藏期短。（二）、食品冷藏库的工艺流程w 1、生产性冷藏

20、库的工艺流程w 2、分配性冷藏库的工艺流程生产性冷藏库的工艺流程（1）肉类 白条肉检验、分级、过磅冻结过磅冻藏过磅出库 冷却 冷却物冷藏 市销 生产性冷藏库的工艺流程（2）禽类 宰杀后的家禽检验、分级、过磅冷却包装冻结冻藏出库（3）鱼类 鲜鱼清洗、分级、装盘冻结脱盘、过磅冻藏过磅出库（4）鲜蛋、水果 鲜蛋、水果挑选、分级、过磅、装箱冷却冷藏过磅出库 不超过库容量 5%可直接进入冷藏间 分配性冷藏库的工艺流程（1）冻结食品 冻结食品检验过磅 冻藏过磅出库 食品温度高于-8者 须在冻结间进行再冻（2）鲜蛋、水果的工艺流程同生产性冷藏库 二、冷藏库的组成与布置二、冷藏库的组成与布置w（一）冷藏库的组

21、成w 冷加工间及冷藏间，生产辅助用房，生活辅助用房。生产附属用房w 1、冷加工间及冷藏间：w（1）冷却间 w（2）冻结间 w（3）冷却物冷藏间：称高温冷藏间w（4）冻结物冷藏间w（5）冰库 冷藏库的组成w 2、生产辅助用房：w（1）装卸站台 ：高出地面0.91.1m，与汽车高度一致；长度按每1000t冷藏容量约710m设置。铁路站台高出钢轨面1.1m。w（2）穿堂：运输作业和库房间联系的通道。采用库外常温穿堂。w（3）楼梯、电梯间：每千吨冷藏量配0.91.2t电梯容量。w（4）过磅间。w 3、生活辅助用房：办公室或管理室，休息室更衣室，卫生间等。w 4、生产附属用房：包括制冷机房、变配电间、水

22、泵房、制冰间、整理间、氨库等。三、冷藏库的隔热和防潮三、冷藏库的隔热和防潮w（一）、冷库隔热防潮的意义w（二）、隔热防潮的方法w（三）、常用的隔热材料与防潮材料：w 1、聚苯乙烯泡沫塑料，w 2、聚氨酯泡沫塑料。四、冷藏库容量的计算四、冷藏库容量的计算w（一）、冷藏库的贮藏吨位w 冷藏库贮藏吨位可用下面的简便公式计算。w G=10-3Vw 式中G 冷藏库贮藏吨位，单位为t；w 食品的计算密度，单位为kg/m3；w 容积利用系数。五、冷藏库冷负荷的计算五、冷藏库冷负荷的计算w 1、围护结构传热量（The Wall Gain Load）w（1）墙壁、楼板及屋顶的传热量w（2）太阳辐射引起的耗冷量w

23、 2、货物热量w 3、库房内通风换气的热量（Air Change Load）w 4、操作热量：w 1）照明热量，2）电动机运转热量，3）库门开启热量，4）操作人员热量 。六、冷负荷的估算方法w（一）、冷间冷负荷的简单计算法w 总的冷负荷可分为两部分：w 1）通过围护结构散失的冷量，可按前面所讲的方法计算。w 2）运行冷负荷，按下式计算：w Qr=V fr Tw 式中 Qr 运行冷负荷，单位为W；w V 冷库容积，单位为m3；w fr 运行系数；w T库内外的温差，单位为K。七、冷藏库房的制冷工艺设计 w（一）、冷却间：温度采用-2，相对湿度为90%，有吹风式冷却设备，冷风机按1kW冷负荷配0.

24、1430.167m3/s的风量。空气流速达12m/s。w 果蔬、鲜蛋的冷却间，风速在0.75m/s为好。w （二）、冻结间：w 1、空气自然对流冻结间w 2、强制空气循环冻结间：按照空气流向和冷风机型式分为纵向吹风、横向吹风和吊顶式冷风机三种。w 3、搁架式冻结间：冷却设备采用搁架排管，食品放入盘内置于搁架上，让食品与蒸发器直接接触。冷藏库房的制冷工艺设计w（三）、冷却物冷藏间w 用以贮存鲜蛋、水果和蔬菜等。按温度0、湿度90%设计。气流速度在0.30.5m/s之间。w 冷却设备多为冷风机配风道送风，冷风机常选用干式翅片管式。冷却排管应尽量设于走道的上方。喷口向上仰角17，冷空气从喷口喷出以后

25、，首先射向库房平顶。w 食品应经冷却后再送入冷却物冷藏间贮藏，不经冷却食品的进库量一般按库容量的5%考虑。冷藏库房的制冷工艺设计w（三）、冷却物冷藏间w 贮藏果蔬时，须考虑通风换气。w 风管接在空气冷却器的进风口。w 排风口距离地面0.5m以上，排风口应有保温和关闭装置。w 吸风口要高出地面2m以上。w 吸、排风口位于冷间的同一侧，吸排风口的水平距离不能小于4m。w 冷间必须设计加湿装置。冷藏库房的制冷工艺设计w（四）、冻结物冷藏间w 用来贮藏已冻结的食品，要求温度不高于-18，相对湿度95%左右。w 采用墙排管和顶排管，有两种规格:1）光滑管，2）是翅片管。w 顶排管:顶管中心线离平顶的间距

26、，光滑管不小于250mm，翅片管不小于300mm，为便于冲霜，将顶管布置在走道上面。w 墙排管:设置在靠外墙一边，离地面较高处，墙管的中心线与墙壁的间距，光滑管应不小于150mm，翅片管不小于200mm。（四）、冻结物冷藏间w 对于无包装材料的食品，只允许微弱的自然空气对流。w 对于有包装材料的冻结物冷藏间，采用冷风机，冷空气在冷间内强制循环。五、冰库w 贮存盐水制冰的冰库温度为-4，w 贮存快速制冰机制得的冰的库湿为-10。w 冰库一般采用光滑顶管，而不用墙管或翅片管，原因是：冰块质量大且较滑，堆码时若不小心倒下，就会砸坏墙管；为了不使冰块倒下，堆码量一般靠近墙壁，这样容易碰坏墙管。另外，若

27、采用翅片管，则须经常冲霜，冲霜水滴入冰块后，容易把冰块冰结在一起。w 当排管不能满足冷量要求时，也可设置高墙管，这可防止冰块的冲击，还可强化空气的自然对流。对于大型冰库，为方便蒸发器融霜也可采用冷风机配风道送风，以保证冰库常年运行。第五节 食品冷藏链w 食品冷藏链（Cold Chain）：是指易腐食品在生产、贮藏、运输、销售、直至消费的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗的一项系统工程。w 一、食品冷藏链的组成w 食品冷藏由冷冻加工、冷冻贮藏、冷藏运输和冷冻销售四个方面构成。二、冷藏运输w 冷藏汽车、铁路冷藏车、冷藏船和冷藏集装箱等。w（一）冷藏汽车：w（1）机械制

28、冷 1）车首式制冷机组。2）制冷机组与动力装置分开。w（2）液氮或干冰制冷。w（3）蓄冷板w（二）铁路冷藏车：1、冰制冷，2、机械制冷w（三）冷藏船：蓄冷板冷藏运输w（四）冷藏集装箱：w 1、分类：根据制冷方式。w 1）保温集装箱。无任何制冷装置，但箱壁具有良好的隔热性能。w 2）外置式保温集装箱。无任何制冷装置，可与船上或陆上供冷站的制冷装置连接。w 3）内藏式冷藏集装箱。箱内带有制冷装置。w 4）液氮和干冰冷藏集装箱。利用液氮或干冰制冷。w 2、型号：集装箱重量系列采用5t、10t、20t和30t四种，相应的型号为5D、10D、1CC及1AA型。w 5t和10t集装箱主要用于国内运输；20

29、t和30t集装箱主要用于国际运输。冷藏集装箱w 有制冷设备w 外接电源三、冷藏柜和冰箱w（一）、超市冷藏陈列柜w 1、冷藏陈列柜的分类w（1）卧式敞开式陈列柜 w（2）立式多层敞开冷藏陈列柜 w（3）卧式封闭冷藏陈列柜 w（4）立式封闭式冷藏陈列柜 w （二）、家用冰箱w-18（三星级）、w-12（二星级）w-6（一星级）。w 冰温室或微冻室（0-5）。思考题和作业w 思考题：w 1、我国现在冷链中的薄弱环节在哪里？w 作业：w 1、简述低温防腐的基本原理。w 2、简述肉类食品在冷藏和冷冻中的变化。w 3、简述TTT和PPP曲线含义。w 4、简述冷库的主要组成部分。w 5、简述食品解冻的主要方法。