第八章影响食品冷冻质量的因素
第一节冻结贮藏过程的物理变化
传热、传质、相变、机械损害等。
主要物理变化有冰晶的形成、晶体的增长、重结晶、冻裂、水分迁移和汁液流失等。
一、冰核的形成和晶体的增长
1.冰晶体的形成机理和过程
水蒸汽，分子运动杂乱无章；
冰晶体，分子按一定规律排列；
水，介于两者之间。
水分冻结成冰包括晶核的形成和晶体的增长两个过程。
当水的温度降到冰点以下，水分子的热运动减慢，并开始形成称为生长点(germs)的分子集团，生长点很小，长大后就形成新相的先驱，称之为晶核(nucleation)，水分子开始形成的晶核并不稳定，可为其它水分子的热运动所分散。
只有当温度降到一定程度，水分子的热运动进一步减弱，才能形成稳定的晶核，这时稳定的晶核已不会被水分子的热运动所破坏。
晶核的形成是一些水分子以一定规律结合成颗粒型的微粒，晶核提供晶体增长的基础。
而冰晶的增长是水分子位移并有秩序地结合到晶核上面，使晶体不断增大形成冰晶体。
2.冰--液界面特性
平衡温度随着溶质浓度的增加而减小，因此在邻近界面处将产生一个过冷度（△T=T-Tf）增加的区域。
过冷度的增加导致冰封的不平滑，邻近界面处产生很多“冰瘤”。
二、冻裂
1.冻裂机理
根据食品冻裂开始出现的位置可分成两类：表面冻裂和内部冻裂。
前一种只发生在食品的表面；
后一种从食品内部开始，然后逐渐向食品外层扩展。
表面冻裂原因是食品和冷媒的温差过大引起的。这种冻裂常常在食品表面分布不均匀并伴有很多细小的裂纹。
对本身表面不平的食品或食品冻结前表面有其它涂层存在时，这种冻裂的危害就会减轻一些。
对于首先从内部开始的冻裂来说，一般裂纹少但是裂纹较大。
有此冻裂甚至会严重到产品会断裂或碎成几块。
Kim在1993年对低温断裂机理提供了新的见解：在冷冻过程中，当食品内未冻结部分发生相态转变时，在食品表面先形成的外壳阻止了食品体积的进一步膨胀，这将引起冷冻过程后期食品内部应力的增加，一旦该应力超过食品材料的强度，就会产生低温断裂。
应力的分布也将影响断裂的产生及其方式，取决于食品材料对应力的响应。
2.冻裂的影响因素
影响低温断裂的因素很多。
冻结速率是低温断裂的最重要的因素之一。
当冻结速度超过一定极限时，冻结速度和因热应力引起的食品的低温断裂是成正相关的，冰结速度越快，低温断裂越严重。
食品原料的物理特性也影响食品低温断裂的敏感性。
如原料的空隙率越大，食品内部应力被消散或吸收的概率越高，这也减少了断裂的发生。弹性模量、密度和泊松比也是因素之一。
弹性模量是指应力与应变之比，代表了食品的刚度(rigidity) 。
食品密度与水分含量成正比而与空隙率成反比，水分含量越高，冷冻过程中体积膨胀率越高，断裂发生的概率亦愈高。
泊松比是横向应变和轴向应变的比值，显示了原料在垂直于压缩方向的膨胀度。总之，低弹性模量和低泊松比的材料有较低的刚度和硬度，这有利于减小内部应力，从而减轻开裂现象。
3.冻裂的检测及预测
低温断裂的检测方法分为主观和客观两种。
主观方法就是通过目测或依赖人的听觉等来判断断裂的发生和裂纹的数量以确定低温断裂程度。
客观方法包括力学检测和声学检测。
三、水分迁移
在食品冷冻过程中，食品表面水蒸气压力大于冷却空气中的水蒸气压力。
在此分压力差的推动下，食品表面蒸发出来的水蒸气向冷却空气中扩散，并由冷却空气带至冷风机中，在冷却表面结霜（或结露）析出，从而导致了冷冻加工过程中食品的干耗。
食品表面水蒸气压力取决于食品种类和食品表面温度。当食品种类确定之后，食品表面水蒸气压力只与食品表面温度有关。
瘦牛肉从35℃冷却到3℃，干耗率为1. 4％，在-23℃的冷风中冻结时，干耗率为0.9％，此为两次冻结（冷却与冻结分开进行），两个阶段干耗率合计为2.3％。
冻藏食品的干耗可用镀冰衣和包装的方法加以防止，特别是多脂鱼类，在冰衣中加入抗氧化剂还能有效防止脂肪氧化。
但是包装食品周围空气温度的波动能够使包装袋内部形成温差，促使水分发生迁移。
例如冰晶体可以在家禽的腹腔内形成或在包装袋的空隙处形成。
四、汁液流失
冷冻实际上是一个脱水过程，即可冻结水形成冰晶后离开了食品中的最初位置，同时食品中的水分在冻结时体积会增加，因而破坏了肉的肌肉结构和胶体性质，使蛋白质变性，肉的品质下降。
冷冻食品在解冻过程中，内部的冰晶融化成水，但此时的水不能完全被组织吸收，因而流出于组织之外称为汁液流失。
一般所说的汁液流失是指解冻时和解冻后自然流出的汁液，称为自由流失(free drop).
再加以98-1682kPa的压力所流出的汁液称为榨出流失(expressibledrop).
这两者总称为汁液流失。
汁液流失的总量以及自由流失和可榨出流失之间的比例，与冻结前的处理、原料的种类和形态、冻结的湿度、冻结速度、冻结冷藏的时间及期间的温度、管理、解冻方法等有关。
原料新鲜（除去随着解冻而发生僵直的情况），冻结速度快，冻结冷藏温度低且稳定，冻结冷藏时间短者，一般流失汁液少。
冻结以后马上解冻，则几乎不发生汁液流失。汁液流失随着在冻结状态的时间增长而增加，但到一定的最大值后则不再增加。
发生汁液流失的原因基本上是由于蛋白质胶体发生的不可逆变化，使原来处于凝胶结构中的水分不能继续保持而流出组织之外。
五、重结晶
重结晶是指冷冻食品在冷链流通中由于温度波动，导致在温度升高阶段，部分冰晶融化，然后在降温阶段这部分水重新冻结的现象。
冷冻食品重结晶的基本原理是等质重结晶、迁移重结晶和晶体增大。
各种重结晶的驱动力都是表面能最低。晶体的自由能与其曲率成反比，凹表面（曲率为负）能量比平面低，而平面的能量又比凸面低。
等质重结晶发生是由于结晶按球面进行，为了得到最低表面能，对于一定质量的晶体就要取得最小的面积。
增大重结晶的驱动力也是表面能最小，由于临近表面融合时，表面积会降低。
冰晶增大从不同层面交合处开始。交合处的曲率为负，表示那里的表面能最低；水分子优先在交合处集合，然后逐渐增大直到两个晶体生长到一起不能再区分。
迁移重结晶形成原因是小的晶体的曲率半径比较小，与大的晶体相比起单位曲率半径的能量值大，导致在平均晶体尺寸时逐渐增长。
第二节冻结贮藏过程中的化学变化
冷冻和冻藏过程中最普通的化学变化包括蛋白质变性、脂质氧化、酶活性的变化以及风味、色素和维生素的变化等，这些变化受冻结速度和冻藏条件的影响，保藏时间越长，品质变化越大。
一、蛋白质变性与功能性损失
1.蛋白质冷冻变性机理
2.冷冻蛋白质的主要变化
酶失活；
肌肉蛋白质变性；
鸡蛋蛋白质变性；
冷冻面团的蛋白质变性。
二、脂质氧化
1.脂质氧化机理
2.物理特性对脂质氧化的影响
温度；
水分活度；
表面积和氧溶解性。
3.脂质氧化对冷冻食品品质的影响风味变化；
色泽的变化；
营养品质的变化。
第一章绪论 一、专业术语解释 1.食品品质：食品品质是指食品的食用性能及特征符合国家有关标准的规定和满 足消费者要求的程度。 2.非酶褐变：非酶褐变主要有糖的焦化反应、抗坏血酸（维生素C）的自动氧化 反应→降低糖的消化性，减少维生素C含量，但是也有一些呈味成分产生→赋予 食品以或优或劣的风味。 3.酶促褐变：酶促褐变主要是在酚类氧化酶、抗坏血酸氧化酶、过氧化物酶等酶 的作用下发生某些成分的氧化反应，造成氧化物的积累而变色。 4.淀粉老化：糊化后的淀粉称为α-淀粉。α-淀粉在贮藏中会发生老化现象，也 就是，α-淀粉中相邻分子的氢键结合，形成微晶结构→降低食品的口可性，也降 低食品的营养价值。 5.脂肪酸败：分为自动氧化酸败和酶解酸败。脂肪酸链中不饱和键被空气中的氧 所氧化,产生小分子的游离脂肪酸→令人不快的气味。使脂肪失去营养,而且也产生 毒性。 6.Vant Hoff (范特荷夫)定律：反应温度每升高10℃，化学反应的速率增 加2-4倍。 二、思考题 1.简述食品品质的概念、以及食品的品质因素。食品品质是指食品的食用性能及特征符合国家有关标准的规定和满足消费者要求的程度。①食用品质：营养品质（维持生命活动）、感官品质（嗜好）、卫生品质（安全）；②附加品质：可贮藏、携带方便、食用方便、价格便宜等；保健食品（功能）、旅游食品（功能）、体育饮料（功能）等；包装装
潢、环保材料等。 2.食品在保藏过程中，其基本成分会发生什么变化？①新鲜度下降; ②褐变：分为非酶褐变和酶促褐变; ③淀粉老化; ④脂肪酸败; ⑤维生素降解。 3. 食品品质变化的原因？①食品内部原因：鲜活食品的生理变化如呼吸作用、后熟和衰老等）、化学变化和物理变化（如水分、营养成分、色素、香气等）；②食品外部原因：贮藏和流通过程中的微生物污染、寄生虫和鼠类的侵害、化学污染、机械损伤等。 4. 简述食品品质的动力学变化规律，并推导公式（1-29）。食品品质的动力学变化规律是食品品质变化的速度和影响变化速度的各种因素，温度影响着食品在贮藏过程中的品质变化，在一定温度下，活化能E越大，Q10越大，降低环境温度能减慢食品中发生的化学反应和酶促反应的适度，并且能够抑制微生物的生长繁殖，有效的保持使用品质。 5. 根据食品保藏原理，举例说明食品保藏方法的分类。①抑制食品生命活动：冷冻、高压渗透、烟熏；②维持食品最低生命活动：气调保藏；③无菌原理：热处理、辐射、过滤杀灭腐败微生物；④微生物发酵：乳酸发酵、醋酸发酵、酒精发酵的产物建立起抑制腐败微生物生长的环境。 第二章食品低温保藏 一、专业术语解释 1. 初始冻结点：一定压力下物质由液态转向固态的温度点。 2. 冻结点下降现象：溶液中溶质和水的相互作用使得溶液的饱和水蒸汽压较纯水低，也使得溶液的冻结点低于纯水的冻结点。
冻结与解冻处理对肉类品质影响的研究 虽然在过去的几十年里，人们研究了许多新兴的保鲜保藏技术，冷冻保藏仍然是目前为止肉制品贮运保鲜的最主要方式之一，在肉及肉制品进出口贸易安全保证方面起着极其重要的作用。冷冻肉是现代肉及肉制品加工中国家调节肉食品市场的重要产品，也是市场流通的主要形态。原料肉的品质对于肉制品的食用和加工品质都有重要影响，优质的原料是优质产品品质和企业获得最佳经济效益的重要保障。 虽然在低温条件下微生物和酶活性受到抑制，但是肌肉品质的劣变，如质构、色泽、风味等的变化是不可避免的。肌肉品质的劣化不仅使肉品企业产生经济损失，还会对消费者的营养和健康产生不良影响。 在实际生产过程中，影响肌肉品质的因素有很多，如冻结-解冻速度和方法、贮藏温度和时间、温度波动及反复冻融等。 目前，我国冷藏链技术尚不完善，在冻藏肉的长途运输、贮藏及消费过程中，由于温度波动不可避免地出现反复冻融过程。而反复冻融会引起冻结肌肉中冰晶融化后重结晶现象的发生，致使冰晶数量减少但单个冰晶体积增大，刺破细胞膜结构，损伤细胞组织结构，加速脂肪氧化和蛋白变性。肌肉经反复冻融不仅会使营养物质流失，肌肉品质下降，还会造成一定的经济损失。 因此，全面理解冻结-解冻过程对肉类品质的影响，选择合适的冻结、解冻方式和改善措施，对提高肉品质量及企业制定科学的生产规程等都具有重要的指导意义。 一、常用的冷冻与解冻方式及其特点 食品冷冻是一个复杂的过程，冰晶的大小、分布以及形态均与冷冻过程密切相关，从而影响到食品的冷冻效率和产品的最终质量。食品的冻结方式一般可分为空气鼓风冻结、间接接触冻结和直接接触冻结等。不同的冻结方式，因冻结速率不同，在肌肉中形成的冰晶大小和分布不同，进而对肌肉品质造成不同的影响。 一般来说，快速冻结有利于保持肌肉的品质。缓慢冻结过程中，肌细胞内外会产生较大冰晶，肌原纤维被挤压集结成束，蛋白质失去结合水，相互之间形成各种交联而导致蛋白质变性。缓慢冻结形成的较大冰结晶，会对组织结构造成机械损伤；在解冻后，汁液流失较为严重，影响甚至失去其食用价值。而快速冻结时，食品温度下降较快，肌细胞内产生冰晶的数量多且细小均匀，对细胞损伤少，蛋白质变性程度较低，有利于保持食品原有的营养价值和品质。 以解冻过程中传热方式来分，解冻方法可以分为两大类：一类是外部加热法，即由温度较高的介质向冻结品表面传热，热量由表面逐渐向中心传递，这种方法主要有空气解冻、水解冻及接触式解冻等。由于水的导热系数较小，而冰的导热系数大，对于外部加热解冻法来说，解冻速度随着解冻的进行而逐渐减慢，解冻食品在-5~0℃范围停留的时间较长。 因此，普遍存在着解冻时间长、物料表面易变色、营养成分损失大、微生物污染严重等问题。
护色剂、冻结速度对冷冻果蔬品质的影响 肖镇州食营2班200830600530 摘要：冷冻保藏是利用低温对加工处理后果蔬进行冻结保藏，在低温下可最大限度的抑制微生物、酶的活动，较大程度地保持新鲜果蔬原有的色泽、风味、香气、维生素和营养，食用方便，且可长期保存。本文通过对蔬菜烫漂和苹果护色处理后，再通过慢冻与速冻研究温度变化与时间的关系，得到果蔬冷冻温度曲线变化规律；解冻后分别测定得到果蔬的汁液流失率，对比果蔬品质在冷冻前和解冻后的变化，从而探讨冷冻和解冻对果蔬品质的影响。关键词：护色剂冷冻解冻果蔬 前言 冷冻是指通过降温作用令食物整体温度降至冰点以下，使其得到加工或保藏的工艺方式。冷冻处理对果蔬生理特性有着较大影响。首先，随着温度的降低，果蔬的呼吸作用、氧化速度等减慢，营养物质的损失速度减慢，果蔬的保藏期得以延长。其次，在冷冻过程中，由于冰晶体的生长所造成的机械作用，使果蔬的细胞壁、细胞膜等结构受到损害，加剧了果蔬细胞汁液的溶出[1]。冷冻的这种作用，一方面在预防了果蔬保藏过程中造成果蔬产品的质变，另一方面，如果配合适当的解冻工艺，可以在某些果蔬的榨汁过程中获得较好的应用效果。而且在果蔬冷冻保藏的过程中，护色剂的添加与否、速冻工艺与解冻工艺均起着重要的影响。 为了防止果蔬在冷冻工艺中发生褐变，我们通常在果蔬原材料中加入柠檬酸、亚硫酸氢钠或抗坏血酸对果蔬进行护色处理。而对于受热后不易发生褐变的蔬菜，我们可以采用烫漂技术进行护色，在护色的同时还能一并杀灭大部分微生物。 果蔬的冷冻技术一般可分为速冻和慢冻。果蔬速冻保藏是指利用快速冷冻工艺，将果蔬的温度降至冰点以下，使其在冻结状态下得到保藏的方式。适合于速冻保藏的蔬菜品种有青豆、荷兰豆、蚕豆、刀豆，豇豆、毛豆、菜花、蒜苗、莲藕、胡萝卜、菠菜、香菇、蘑菇、松菇、油菜、甜玉米、大青椒、小辣椒、韭菜、黄瓜、茄子、番茄、马铃薯条、山芋、马蹄、绿芦笋等3O余种。[2]经过速冻保藏的果蔬具有营养成分保持完全、清洁卫生、能四季供应等优点，在国外已经愈来愈受到欢迎，如欧洲的速冻蔬菜已和新鲜蔬菜平分秋色[3]。 解冻是冻结食品在消费前或进一步加工前必经的步骤。大部分食品冻结时,水分或多或少会从细胞内向细胞间隙转移,因此尽可能恢复水分在食品未冻结前的分布状态是解冻过程中很值得重视的问题.若解冻不当,极易引起食品的大量汁液流失。解冻时必须尽最大努力保存加工时必要的品质,使品质的变化或数量上的损耗都减少到最小的程度。在解冻过程中,
冻结与解冻处理对肉类品质影响的研究 虽然在过去的几十年里， 人们研究了许多新兴的保鲜保藏技术， 冷冻保藏仍然是目前为止肉 制品贮运保鲜的最主要方式之一， 在肉及肉制品进出口贸易安全保证方面起着极其重要的作 用。冷冻肉是现代肉及肉制品加工中国家调节肉食品市场的重要产品， 也是市场流通的主要 形态。原料肉的品质对于肉制品的食用和加工品质都有重要影响， 优质的原料是优质产品品 质和企业获得最佳经济效益的重要保障。 虽然在低温条件下微生物和酶活性受到抑制， 但是肌肉品质的劣变，如质构、色泽、风味等 的变化是不可避免的。 肌肉品质的劣化不仅使肉品企业产生经济损失， 还会对消费者的营养 和健康产生不良影响。 在实际生产过程中，影响肌肉品质的因素有很多，如冻结 间、 温度波动及反复冻融等。 目前， 我国冷藏链技术尚不完善，在冻藏肉的长途运输、 不 可避免地出现反复冻融过程。而反复冻融会引起冻结肌肉中冰 晶融化后重结晶现象的发 生，致使冰晶数量减少但单个冰晶体积增大， 刺破细胞膜结构，损伤细胞组织结构，加速脂 肪氧化和蛋白变性。 肌肉经反复冻融不仅会使营养物质流失， 肌肉品质下降， 还会造成一定 的经济损失。 因此，全面理解冻结 -解冻过程对肉类品质的影响，选择合适的冻结、解冻方式和改善措施， 对提高肉品质量及企业制定科学的生产规程等都具有重要的指导意义。 一、常用的冷冻与解冻方式及其特点 食品冷冻是一个复杂的过程， 冰晶的大小、 分布以及形态均与冷冻过程密切相关， 到食品的冷冻效率和产品的最终质量。 食品的冻结方式一般可分为空气鼓风冻结、 冻结和直 接接触冻结等。 不同的冻结方式， 因冻结速率不同， 在肌肉中形成的冰晶大小和分 布 不同，进而对肌肉品质造成不同的影响。 一般来说， 快速冻结有利于保持肌肉的品质。 缓慢冻结过程中， 肌细胞内外会产生较大冰晶， 肌原纤维被挤压集结成束，蛋白质失去结合水，相互之间形成各种交联而导致蛋白质变性。 缓慢冻结形成的较大冰结晶，会对组织结 构造成机械损伤；在解冻后，汁液流失较为严重， 影响甚至失去其食用价值。 且细小均匀， 对细胞损伤少， 以解冻过程中传热方式来分， 的介质向冻结品表面传热， 及-解冻速度和方法、贮藏温度和时 贮藏及消费过程中，由于温度波动 从而影响 间接接触 而快速冻结时， 食品温度下降较快， 肌细胞内产生冰晶的数量多 蛋白质变性程度较低， 有利于保持食品原有的营养价值和品质。 解冻方法可以分为两大类： 一类是外部加热法， 即由温度较高 热量由表面逐渐向中心传递， 这种方法主要有空气解冻、 水解冻
实验三冻结速度对冻制品质量的影响 一.目的与要求 ⑴掌握食品冷冻保藏的工艺过程及操作技术； ⑵以不同冻结速度对物料进行冻结，考察不同冻结速度对物料质构的影响； ⑶进一步理解冻藏前处理方法对冻制品品质的影响； ⑷验证物料中心温度随时间变化规律，掌握冻结点及冻结曲线的测定方法。 二.实验原理 迅速降低食品的温度，以致冰层向内的推进速度大于细胞组织内部水分移动速度，形成无数细小的针状结晶，且冰晶的分布接近新鲜物料中液态水的分布。而缓慢较低食品的温度则形成粗大的冰晶体，对食品组织造成损伤。 三. 实验仪器、工具与材料 仪器与工具：普通电冰箱、流态化食品单体速冻装置、微波炉、测温仪、塑封包装机、天平、不锈钢锅、不锈钢盆、不锈钢漏勺、不锈钢刀、砧板、烧杯等。 材料：市售莴笋、食盐、一次性塑杯、食品袋、滤纸等。 四. 实验主要内容及操作方法 （一）冻结实验 实验流程： 原料挑选→清洗、整理、去皮→切分→烫漂→冷却→冻结→解冻→检测 操作要点： 1. 原料挑选：莴笋选择鲜嫩、粗纤维少，无空心、无损伤，无腐烂变质，无病虫害的原料。 2. 清洗：清除莴笋表面粘附的泥土、沙粒和大量的微生物及表面残附的农药。 3. 整理、去皮：将莴笋茎叶分离，取其茎部，去除根梢，用刀削去外表皮。 4.切片：切成厚约0.2～0.3㎝的圆片，按自定实验方案分成若干组分别称重。放入清水中漂洗，捞起沥干。 6.烫漂：将莴笋片放入100℃沸水中热烫1分钟，以钝化组织中酶的活性、杀死部分微生物、排除组织中部分气体和部分水分。为防止热烫过度和不足，热烫时要不断搅拌；亦可添加1%～2%的氯化钠，防止产品氧化变色。（建议选择不经烫漂组对比） 7.冷却：热烫后立即用自来水进行冷却，以减少余热效应对原料品质和营养的破坏。冷却后使物料温度低于15℃，沥干表面水分。 8、冻结：分别进行缓冻和速冻。 速冻：采用流化态单体速冻装置快速冷冻，将原料均匀铺放在传送带上（单层摆放），冻结温度为 -35℃，冻结时间为10～30分钟。 缓冻：经包装的莴笋片（建议分为烫漂和不烫漂两组），直接送入普通电冰箱，在-18℃温度下冻结（2～3小时）。 9.解冻：
课题三3.1食品包装原理（环境因素对食品品质影响） 上节回顾： 1、金属包装材料优缺点以及食品包装常用包装金属材料 2、金属包装容器分类及特点 3、玻璃包装材料特点及容器结构和特点。 课题引入： 食品品质包括食品的色香味、营养价值、应具有的形态、质量及应达到的卫生指标。几乎所有的加工食品都需要包装才能成为商品销售。尽管食品是一种品质最易受环境因素影响而变质的商品，但是每一种包装食品在设定的保质期内都必须符合相应的质量指标。 食品从原料加工到消费的整个环节是复杂多变的，它会受到生物性和化学性的侵染，受到流通过程中出现的诸如光、氧、水分、温度、微生物等各种环境因素的影响。食品流通中可能发生的质变P109。 第一节环境因素对食品品质的影响 一、光对食品品质的影响 光的催化作用对食品成分的不良效果主要有： 1. 促使食品中油脂的氧化反应而发生氧化性酸败。 2. 使食品中的色素发生化学变化而变色。 3. 引起光敏感性维生素（Vb、Vc）的破坏，并将和其他物质发生不良的化学反应。 4. 引起食品中蛋白质的变性。 （一）光氧化机理 国外许多研究资料都报道，光对食品中的一些重要的营养成分具有破坏作用，并产生不好的食品风味。其主要作用机理是光氧化作用。 氧分子可以分为基态氧、游离态、单线态3种。基态氧可生成为游离态氧，所以可参加游离基反应。单线态氧可以直接氧化含烯物生成氢过氧化物。光敏剂是一类能够吸收紫外光能量使基态氧最终生成单线态O2的物质。 （二）油脂的光氧化 油脂是众多食品的重要组成成分，也是形成食物的口感和风味的重要物质。由于油脂中常常含有许多不饱和脂肪酸，这些脂肪酸易与空气中的氧发生氧化作用产生过氧化物，引起油脂的酸败和食品的变质。 发生光氧化反应必须要有光敏剂的存在，油脂中常见的光敏剂有：叶绿素和脱镁叶绿素。此外还有酸性红、甲基蓝、核黄素和卟啉等。即使油脂在得到较好的精炼以后仍然有少量的光敏物质存在(如叶绿素等)。这些物质不仅引起光氧化反应，还会引起油脂的自动氧化。光氧化的主要对象是油脂中的多不饱和脂肪酸：油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等。O2作用于这些不饱和脂肪酸的双键上，双键发生移位形成过氧化物。但是这些过氧化物非常不稳定，容易分解，尤其是当有金属离子存在时分解得更快。最终的分解产物是许多挥发或者不挥发的物质，包括：醛、酮、酒精、酸、碳水化合物、内酯、呋喃和酯。产生不良气味的大多数都是羰基化
第三章食品的冻结 鱼、肉、加工食品等要长期贮藏，如一个月以上就必须经过冻结处理。一般食品温度越低质量变化越缓慢，质量变化是由酶、微生物及氧化作用等引起，它们都随温度降低而作用受弱。此外因蒸发而引起的干耗速度亦随温度降低而变弱。 防止微生物繁殖的临界温度是－12℃，但在此温度下酶及非酶作用以及物理变化都还不能有效地抑制。所以必须采用更低的温度，实际使用时的推荐温度是—18℃。 在也这样低的温度下食品内含有的水分必定要结冰，冰晶危害。水果、蔬菜类若不经前处理直接冻结则解冻后的品质要恶化。所以蔬菜须经漂烫，水果进行加糖等前处理后再去冻结。 第一节食品在冻结时的变化 一、物理变化由于水结冰 1 体积增加冻啤酒瓶暴烈，最大冰晶生成带－1℃~－5℃。 2 比热下降，导热系数上升。要求同学能估计食品的比热和导热系数。 总结规律：记住水和冰的比热/导热系数（1、0.5 kcal/kg.℃，0.5、2 kcal/m.h.℃），乘以含水量见P33。下表中果蔬75~90%？？ 估计食品含水量：水果85-90%/含糖甜；蔬菜90-95%。瘦肉70%左右，豆薯类因含淀粉70%左右。由于冻结点以下水并未完全结冰，故比热/导热系数减少或增加实际没有那么大，要打10%的折扣。 比如：估计番茄、甜橙、瘦肉的比热和导热系数？？
3汁液流失的原因，冰机械损伤，蛋白质变性。危害，质与量均损失，重要指标。减少办法，提高冻结冻藏质量。P34 4干耗，损失P34，3%，原因水蒸汽压差，要求温度风速低。结合同学们晾衣服加深理解。 二、组织学变化 植物性组织含水量大，结冰损伤大，故？ 三、化学变化 盐析浓缩使蛋白质变性，脱水，变色 四、生物和微生物 有一定的杀灭或致死作用。寄生虫如旋毛虫；猪链球菌、禽流感 第二节 冻结率——食品中水分冻结的百分率。
《食品工艺学》复试试题库－冷藏部分 一、名词解释： 1.食品的变质：新鲜食品在常温下(20℃)存放，由于随着在食品表面的微生物作用和食品内所含酶的作用，使食品的色、香、味和营养价值降低，直至食品腐败或变质，以致完全不能食用，这种变化即是食品的质变。 2. 冷害：当冷藏温度低于某一温度界限时，果蔬正常生理机能受到障碍，失去平衡，称为冷害。 3. 移臭（串味）：具有强烈香或臭味的食品冷藏在一起发生串味，使食品原有风味发生变化 4. 淀粉老化：淀粉老化是指食品中以α-淀粉形式存在的淀粉在接近0℃低温范围中，α-淀粉分子自动排列成序，形成致密高度晶化的不溶性淀粉分子，迅速出现淀粉β化的现象。老化的淀粉不易被淀粉酶作用，所以不易被人消化吸收 5.寒冷收缩：宰后的牛肉在短时间内快速冷却，肌肉会发生显著收缩，以后即使经过成熟过程，肉质也不会十分软化。这种现象叫寒冷收缩。 6.冻结食品的干耗现象：由于冻结食品表面与冻藏室之间的温差，使得冻结食品表面的冰晶升华，造成水分损失，从而使冻结食品表面出现干燥现象，并造成重量损失，即俗称干耗。 7.冻结率：冻结率=1－ 食品的冻结点℃ ─────――――――── 食品冻结点以下的实测温度℃ 或指食品在共晶点和冻结点间的任一温度下冻结水 分的比例。 8.有效冻结时间：即食品中心温度从开始的温度下降到所要求的冻结终温所需时间。 9.公称冻结时间：食品各处温度相同都为0℃，其中心点温度只下降到该点食品的冰点所需时间。 10.冻结烧：由于干耗的不断进行，食品表面的冰晶升华向内延伸，达到深部冰晶升华，这样不仅使冻结食品脱水减重，造成重量损失，而且由于冰晶升华后的地方成为微细空穴，大大增加了冻结食品与空气接触面积。在氧的作用下，食品中的脂肪氧化酸败，表面变黄褐，使食品外观损坏，风味、营养变差，称为冻结烧。 11.冻结食品的T.T.T概念：是指冻结食品的品温变化与品质保持时间的关系，即冻结食品的品质变化主要取决于温度，冻结食品的品温越低，优秀品质的保存时间越长。T.T.T概念还告诉我们，冻结食品在流通中因时间、温度的经历而引起的品质降低是累积和不可逆的，但与经历的顺序无关。 12.温度系数Q10：Q10是温差10℃，品质降低的速度比，也就是温度降低10℃，冷冻食品品质保持的时间比原来延长的倍数。 13.共晶点：食品中含有的全部水分都结冰的温度。 14. 冻结点：食品中冰晶开始出现的温度即所谓冻结点。 15. 真空冷却：真空冷却又叫减压冷却，它的原理是根据水分在不同的压力下有不同的沸点，水汽化时要吸收大量汽化热使食品本身的温度降低，达到快速冷却的目的。 16. 冻结膨胀压：0℃冰比0℃水体积约增大9%，含水分较多的食品冻结时体积会膨胀。冻结时表面水分首先结成冰，然后冰层逐渐向内部延伸。当内部的水分因冻结而膨胀时会受到外部冻结层的阻碍，于是产生内压，所谓冻结膨胀压。 17.水蒸气凝结解冻：在真空状态下，水在低温时沸腾，沸腾形成的水蒸气遇到更低温的冻品，在其表面凝结。此时放出的凝结热被冻品吸收，使冻品温度升高而解冻。 二、填空题： 1. 影响食品变质的原因：微生物作用、酶的作用、非酶变化。 2. 在食品变质的原因中，微生物引起的变质往往是最主要的原因。 3. 食品冷却的温度范围上限是15℃，下限是0~4℃。 4. 缩短冻结时间可选择的途径：减小冻品厚度x、降低冷冻介质温度t、增大传热面的放热系数α。 5. 在实用冷藏温度（-15~-25℃）的范围内，Q10的值是2~5 。
冻结与解冻处理对肉类品质影响 虽然在过去的几十年里，人们研究了许多新兴的保鲜保藏技术，冷冻保藏仍然是目前为止肉制品贮运保鲜的最主要方式之一，在肉及肉制品进出口贸易安全保证方面起着极其重要的作用。冷冻肉是现代肉及肉制品加工中国家调节肉食品市场的重要产品，也是市场流通的主要形态。原料肉的品质对于肉制品的食用和加工品质都有重要影响，优质的原料是优质产品品质和企业获得最佳经济效益的重要保障。 虽然在低温条件下微生物和酶活性受到抑制，但是肌肉品质的劣变，如质构、色泽、风味等的变化是不可避免的。肌肉品质的劣化不仅使肉品企业产生经济损失，还会对消费者的营养和健康产生不良影响。 在实际生产过程中，影响肌肉品质的因素有很多，如冻结-解冻速度和方法、贮藏温度和时间、温度波动及反复冻融等。 目前，我国冷藏链技术尚不完善，在冻藏肉的长途运输、贮藏及消费过程中，由于温度波动不可避免地出现反复冻融过程。而反复冻融会引起冻结肌肉中冰晶融化后重结晶现象的发生，致使冰晶数量减少但单个冰晶体积增大，刺破细胞膜结构，损伤细胞组织结构，加速脂肪氧化和蛋白变性。肌肉经反复冻融不仅会使营养物质流失，肌肉品质下降，还会造成一定的经济损失。 因此，全面理解冻结-解冻过程对肉类品质的影响，选择合适的冻结、解冻方式和改善措施，对提高肉品质量及企业制定科学的生产规程等都具有重要的指导意义。 一、常用的冷冻与解冻方式及其特点 食品冷冻是一个复杂的过程，冰晶的大小、分布以及形态均与冷冻过程密切相关，从而影响到食品的冷冻效率和产品的最终质量。食品的冻结方式一般可分为空气鼓风冻结、间接接触冻结和直接接触冻结等。不同的冻结方式，因冻结速率不同，在肌肉中形成的冰晶大小和分布不同，进而对肌肉品质造成不同的影响。 一般来说，快速冻结有利于保持肌肉的品质。缓慢冻结过程中，肌细胞内外会产生较大冰晶，肌原纤维被挤压集结成束，蛋白质失去结合水，相互之间形成各种交联而导致蛋白质变性。缓慢冻结形成的较大冰结晶，会对组织结构造成机械损伤；在解冻后，汁液流失较为严重，影响甚至失去其食用价值。而快速冻结时，食品温度下降较快，肌细胞内产生冰晶的数量多且细小均匀，对细胞损伤少，蛋白质变性程度较低，有利于保持食品原有的营养价值和品质。 以解冻过程中传热方式来分，解冻方法可以分为两大类：一类是外部加热法，即由温度较高的介质向冻结品表面传热，热量由表面逐渐向中心传递，这种方法主要有空气解冻、水解冻及接触式解冻等。由于水的导热系数较小，而冰的导热系数大，对于外部加热解冻法来说，解冻速度随着解冻的进行而逐渐减慢，解冻食品在-5~0℃范围停留的时间较长。 因此，普遍存在着解冻时间长、物料表面易变色、营养成分损失大、微生物污染严重等问题。第二类解冻方法是内部加热法，主要通过高频、微波、通电等加热方法使冻结品各部位同时加热。其优点是解冻时间短、食品受杂菌污染少等，但对被解冻物料的厚度有要求，并存在温度分布不均匀、局部过热等现象。 二、冷冻-解冻对肉类品质的影响 1、脂肪氧化 虽然冻结后肌肉中的大部分水分形成冰晶，但一些生化反应仍因部分未冻结水的
实验三、冻结对食品品质的影响 一、实验目的 （1）掌握食品的冻结规律； （2）掌握食品在冻结过程中的变化规律； （3）掌握冻结对食品品质的影响； （4）了解冻结过程中体积变化对果蔬品质的影响； （5）了解冻结对果蔬组织的机械损伤。 二实验原理与内容 1.原理 水的密度为1000kg/m3，冰的密度是900 kg/m3，水冻结成冰时体积增加11%左右，高水分含量的食品在冻结后体积会明显增加，冻结导致的体积增加会引起果蔬表皮胀裂。 冰晶是一种可变形固体，在快速冻结条件下呈细微球状，在缓慢冻结条件下呈针状或者树状。食品中的水变成冰时，呈针状和树状的冰晶体会对食品组织产生不可逆性机械刺伤作用。 2.内容 （1）果蔬的冻裂实验； （2）果蔬的冻伤实验。 三、实验材料与设备 1.材料 番茄、香蕉、胡萝卜、青椒等。 2.设备 低温冰箱。 四、实验步骤 1.工艺流程 原料选择→清洗→分组→冻结→解冻→观察结果 2.操作要点 （1）原料无机械损伤，色泽一致，大小均匀；
（2）热烫、对照80℃左右热烫，30s对照； （3）冻结将分好组的原料置于-20℃冰箱，冻结24h； （4）解冻用微波炉快速解冻； （5）结果观察。 五、思考题 （1）如何防止或减轻食品在冻结过程中的冻裂现象？ （2）如何控制冻结时冰晶对食品组织的机械刺伤？ 冷冻保藏原理 速冻蔬菜的加工工艺 速冻的方法及设备 速冻果蔬的贮藏 解冻 一、冷冻保藏原理 速冻保藏的概念及特点 冷冻过程及冰点温度 速冻与缓冻时冰晶体形成的特点 冷冻对果蔬的影响 冷冻对微生物的影响 1.速冻保藏的概念及特点 概念 是将经过处理的果蔬原料采用快速冷冻的方法使之冻结，然后在-18～-20℃的低温中保藏。 特点 此法不同于新鲜果蔬的保藏，属于果蔬的加工范畴 原料已不是活体，单成分变化极小 是保存风味和营养素较为理想的方法 2.冷冻过程及冰点温度 冷冻过程包括降温和结晶两个过程 水的结冰过程：降温→结冰→晶核形成－冰晶的增长 冰点温度 纯水为0℃，果蔬比纯水要低，在－1～－5℃冷冻过程中，果蔬品温下降会出现一个过冷现象 活组织的冰点低于死组织
第八章影响食品冷冻质量的因素 第一节冻结贮藏过程的物理变化 传热、传质、相变、机械损害等。 主要物理变化有冰晶的形成、晶体的增长、重结晶、冻裂、水分迁移和汁液流失等。 一、冰核的形成和晶体的增长 1.冰晶体的形成机理和过程 水蒸汽，分子运动杂乱无章； 冰晶体，分子按一定规律排列； 水，介于两者之间。 水分冻结成冰包括晶核的形成和晶体的增长两个过程。 当水的温度降到冰点以下，水分子的热运动减慢，并开始形成称为生长点(germs)的分子集团，生长点很小，长大后就形成新相的先驱，称之为晶核(nucleation)，水分子开始形成的晶核并不稳定，可为其它水分子的热运动所分散。 只有当温度降到一定程度，水分子的热运动进一步减弱，才能形成稳定的晶核，这时稳定的晶核已不会被水分子的热运动所破坏。 晶核的形成是一些水分子以一定规律结合成颗粒型的微粒，晶核提供晶体增长的基础。 而冰晶的增长是水分子位移并有秩序地结合到晶核上面，使晶体不断增大形成冰晶体。 2.冰--液界面特性 平衡温度随着溶质浓度的增加而减小，因此在邻近界面处将产生一个过冷度（△T=T-Tf）增加的区域。 过冷度的增加导致冰封的不平滑，邻近界面处产生很多“冰瘤”。 二、冻裂 1.冻裂机理 根据食品冻裂开始出现的位置可分成两类：表面冻裂和内部冻裂。 前一种只发生在食品的表面； 后一种从食品内部开始，然后逐渐向食品外层扩展。 表面冻裂原因是食品和冷媒的温差过大引起的。这种冻裂常常在食品表面分布不均匀并伴有很多细小的裂纹。 对本身表面不平的食品或食品冻结前表面有其它涂层存在时，这种冻裂的危害就会减轻一些。 对于首先从内部开始的冻裂来说，一般裂纹少但是裂纹较大。 有此冻裂甚至会严重到产品会断裂或碎成几块。 Kim在1993年对低温断裂机理提供了新的见解：在冷冻过程中，当食品内未冻结部分发生相态转变时，在食品表面先形成的外壳阻止了食品体积的进一步膨胀，这将引起冷冻过程后期食品内部应力的增加，一旦该应力超过食品材料的强度，就会产生低温断裂。
《食品工艺学》习题 第一章绪论 1.影响原料品质的因素主要有哪些？ 2.食品的质量因素主要有哪些？ 3.常见食品的变质主要由哪些因素引起？如何控制？（以某类食品为例来说明。） 4.试述引起食品腐败变质的生物学因素及其特性。 5. 试述引起食品腐败变质的化学因素及其特性。 6.温度和水分对食品腐败变质有何影响？ 7.食品保藏的基本原理是什么？ 8.栅栏技术的基本原理是什么？食品生产和保藏过程中如何应用栅栏技术？ 9.如何根据食品腐败变质的症状判断食品败坏的原因，制定相应的防治措施？ 第二章食品的低温处理与保藏 基本概念：气调保藏、食品的冻结点、低共熔点、过冷临界点、水分冻结量、最大冰晶生成区、速冻、冷藏、冻藏、冷害、TTT概念
1. 影响冷藏食品冷藏效果的因素有哪些？。 2.食品冷冻保藏的基本原理是什么？ 3.低温对微生物和酶有什么影响？ 4.影响微生物低温致死的因素。 5.低温导致微生物活力减弱和死亡的原因。 6.简要分析冻结过程中降温速度对微生物的影响。 7.气调贮藏有哪些方法，各有什么特点？ 8.食品冷却目的、方法及其优缺点。 9.食品冷藏的方法及其特点。 10.冷藏工艺条件有哪些？如何影响冷藏加工的？ 11. 食品冻结冷耗量、冻结时间的计算。 12.食品冷藏过程中的变化表现在哪些方面？其控制措施有哪些？ 13.食品冻结有哪些方法？举例说明食品的快速冷冻是如何实现的。 14.速冻与缓冻的优缺点，影响冻结速度的因素。 15.影响冻制食品最后的品质及其耐藏性的因素。
16.简述引起冻结食品产生变色、变味的主要原因。 17. 冻结对食品品质的影响。 18.简述食品的冻结过程。 19.冻结食品在包装和贮藏方面应注意哪些问题？ 20.食品在冻藏过程中容易发生哪些变化？如何对其进行控制？ 21.冻结食品解冻有哪些方法？影响解冻的因素有哪些？ 22.TTT的概念、计算及其重要性。 23.试分析冷却及冻结过程中降温速度对微生物的影响。 第三章食品的罐藏 基本概念：顶隙、罐头的冷点、D值、F值、TRT值、TDT值、12D值、反压力 1.低酸性食品和酸性食品的分界线是什么？为什么？ 2.罐头食品主要有哪些腐败变质现象？ 3.罐头食品腐败变质的原因有哪些，生产中应如何防止变质现象发生？
第一章绪论 1. 食品有哪些功能和特性？ 2. 什么是食品的变质？常见食品的变质主要由哪些因素引起？如何控制？(以饼干、方便面、冷冻食品、罐头食品、饮料等为例来说明) 3. 食品加工与保藏的基本原理和基本途径是什么？ 4.食品的质量要素有哪些？加工过程是如何影响这些质量要素的？ 第二章食品的脱水 基本概念：给湿过程、导湿性、导湿温性、干燥比、复水比、复重系数。 1.试述水分活度与食品变质因素的关系。 2.简述食品干制过程中的湿热传递规律。 3.试述影响食品湿热传递的因素。他们如何影响干燥速率？ 4.什么是干制品的复水性？如何衡量？ 5.食品在干制过程中发生了哪些物理变化？ 6.简述干燥对食品风味和色泽的影响。 7.合理选用干燥条件的原则是什么？ 8.常见食品的干燥方法有哪些？分析其各自的优缺点。 9.你认为干燥作为一种食品保藏技术的发展前景如何 第三章食品的热处理与杀菌 1.基本概念：D值、Z值、F值、TRT值、实际杀菌值Fp、商业无菌、食品的罐藏、顶隙、罐头的冷点、真空密封排气、反压力、平酸败坏、胀罐。 2.微生物因温度升高而致死的原因是什么？ 3.影响微生物耐热性的因素有哪些？ 4.为什么在罐头工业中酸性和低酸性食品以pH值4.6为分界线？ 5.D值、Z值、F值三者如何互相计算？ 6.试述热处理温度变化对微生物和酶产生的影响。 7.罐头常见的传热方式有哪几类？哪些因素会影响传热效果？ 8.罐头杀菌受哪些因素的影响？ 9.如何计算罐头的合理杀菌时间？ 10.试述罐头食品加工的工艺过程，其中关键的工序有哪些？ 11.罐头为何要排气？常见的排气方法有哪些？ 12.什么叫罐内真空度？影响罐内真空度的因素有哪些？ 13.罐头的密封有哪些方法？ 14.罐头食品的杀菌与微生物学中的灭菌有何区别？ 15.罐头食品杀菌的方法有哪些？其中热力杀菌有哪几类？杀菌条件有何不同？ 16.试分析造成罐头腐败变质的原因，生产中应如何防止变质现象的发生？ 17.什么是巴氏杀菌？巴氏杀菌的目的是什么？ 18.何谓热烫？热烫的主要目的是什么？影响热烫过程热传递的可控因素有哪些？ 第四章食品冷冻 1.基本概念：食品的冷藏、气调保鲜、食品的冻结点、低共熔点、过冷临界点、水分冻结量、最大冰晶生成区、速冻、汁液流失、冻结烧、干耗、TTT概念。 2.试述降低温度对微生物和酶产生的影响。 3.食品冷却的目的和方法有哪些？ 4.影响冷藏食品冷藏效果的因素。