果蔬加工技術(shù) 第3章 果蔬速凍

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1、果蔬速凍第三章　果蔬速凍第一節(jié)果蔬冷凍基本原理第二節(jié)　速凍果蔬生產(chǎn)技術(shù)第三節(jié)　果蔬速凍方法和設(shè)備第四節(jié)　速凍果蔬的營銷果蔬冷凍基本原理第一節(jié)　果蔬冷凍基本原理一、果蔬的凍結(jié)1．凍結(jié)過程食品冷凍的過程即采取一定方式排除其熱量，使食品中水分凍結(jié)的過程，水分的凍結(jié)包括降溫和結(jié)晶兩個過程。果蔬由原來的溫度降到冰點，其內(nèi)部所含水分由液態(tài)變成固態(tài)，這一現(xiàn)象即為結(jié)冰，待全部水結(jié)冰后溫度才繼續(xù)下降。果蔬冷凍基本原理（1）降溫　純水在冷凍降溫過程中，常出現(xiàn)過冷現(xiàn)象，即溫度降到冰點（0℃）以下，而后又上升到冰點時才開始結(jié)冰（圖3-1）。在過程abc中，水以釋放顯熱的方式降溫

2、；當(dāng)過冷到c點時，由于冰晶開始形成，釋放的相變潛熱使樣品的溫度迅速回升到0℃，即過程cd，在過程de中，水在平衡的條件下，繼續(xù)析出冰晶，不斷釋放大量的固化潛熱。在此階段中，樣品溫度保持恒定的凍結(jié)溫度0℃；當(dāng)全部的水被凍結(jié)后，固化的樣品才以較快速率降溫（ef段）。圖3-1　純水的凍結(jié)曲線果蔬冷凍基本原理在食品的冷凍降溫過程中，也會出現(xiàn)過冷現(xiàn)象，但這種過冷現(xiàn)象的出現(xiàn)，隨著冷凍條件和產(chǎn)品性質(zhì)的不同有較大差異，并且果蔬中的水呈一種溶液狀態(tài)，其冰點比水低，一般果蔬食品的冰點溫度通常在-3.8～0℃之間，所以其凍結(jié)曲線與純水的凍結(jié)曲線有較大差異（圖3-2）。圖3-2

3、　不同凍結(jié)速率下食品的凍結(jié)曲線（S=過冷點）果蔬冷凍基本原理（2）結(jié)晶　食品中的水分由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的冰晶結(jié)構(gòu)，即食品中的水分溫度在下降到過冷點之后，又上升到冰點，然后開始由液態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)化，此過程為結(jié)晶。結(jié)晶包括兩個過程：即晶核的形成和晶體的增長。①晶核的形成。在達(dá)到過冷溫度之后，極少一部分水分子以一定規(guī)律結(jié)合成顆粒型的微粒，即晶核，它是晶體增長的基礎(chǔ)。②晶體的增長。指水分子有秩序地結(jié)合到晶核上面，使晶體不斷增大的過程。果蔬冷凍基本原理食品的凍結(jié)曲線（圖3-2）顯示了食品在凍結(jié)過程中溫度與時間的關(guān)系。AS階段為降溫階段，食品經(jīng)過過冷現(xiàn)象，此間溫度下降放出

4、顯熱。BC階段為結(jié)晶階段，此時食品中大部分水結(jié)成冰，整個冰凍過程中大部分熱量（潛熱）在此階段放出，降溫慢、曲線平坦。CD階段為成冰到終溫，冰繼續(xù)降溫，余下的水繼續(xù)結(jié)冰。如果水和冰同時存在于0℃下，保持溫度不變，它們就會處于平衡狀態(tài)而共存。如果繼續(xù)由其排除熱量，就會促使水轉(zhuǎn)換成冰而不需要晶核的形成，即在原有的冰晶體上不斷增長擴大。如果在開始時只有水而無晶核存在的話，則需要在晶體增長之前先有晶核的形成，溫度必須降到冰點以下形成晶核，而后才有結(jié)冰和體積增長。晶核是冰晶體形成和增長的基礎(chǔ)，結(jié)冰必須先有晶核的存在。晶核可以是自發(fā)形成的，也可以是外加的，其他的物質(zhì)也

5、能起到晶核的作用，但是它要具有與晶核表面相同的形態(tài)，才能使水分子有序地在其表面排列結(jié)合。果蔬冷凍基本原理2．果蔬的冰點產(chǎn)品種類冰點溫度/℃產(chǎn)品種類冰點溫度/℃蘆筍花椰菜甘藍(lán)卷心菜胡蘿卜芹菜李梨杏桃-0.60-0.60-0.80-0.90-1.40-0.50-1.55-1.50-2.12-1.31甜玉米豌豆番茄洋蔥蘑菇黃瓜葡萄草莓柑橘蘋果-0.60-0.60-0.50-0.80-0.90-0.50-3.29-0.85-1.03-1.40表3-1　各種果蔬的冰點溫度果蔬冷凍基本原理3．水分的凍結(jié)率凍結(jié)終了時食品中水分的凍結(jié)量稱凍結(jié)率?？梢越频乇硎緸镵=10

6、0（1-td/ts）式中K－食品凍結(jié)率，％td－食品凍結(jié)點，℃ts－食品溫度，℃食品的凍結(jié)率與溫度、食品的種類有關(guān)，溫度越低，食品凍結(jié)率越高，不同種類的食品即使在相同溫度下也有不同的凍結(jié)率。如表3-2所示。果蔬冷凍基本原理品名食品溫度/℃-1-2-3-4-5-6-10-15-18-20-25-30番茄30607076808288909191.59395洋蔥10506571757783.587.589909293大豆，胡蘿卜028505864.568778384858790蘋果，梨，馬鈴薯0032455358707880.2828587葡萄00203241

7、4865.57275778083櫻桃000203240586771727476表3-2　一些果蔬在不同溫度下的水分凍結(jié)率單位：%果蔬冷凍基本原理通常食品的溫度需下降到-55～-65℃左右,全部水分才會凝固,從凍結(jié)成本考慮,工藝上一般不采用這樣的低溫,在-30℃左右,食品中大部分水分能夠結(jié)晶,結(jié)晶水分主要為游離水,在此溫度下凍結(jié)食品,已經(jīng)達(dá)到冷凍貯藏要求。在凍結(jié)過程中，多數(shù)食品在-1～-5℃溫度范圍內(nèi)，大部分游離水已形成冰晶，一般把這一溫度范圍稱食品最大冰晶生成區(qū)。果蔬冷凍基本原理二、凍結(jié)速度和冰晶分布1．凍結(jié)速度的表示方法（1）按時間劃分食品中心溫度從-

8、1℃降到-5℃所需要的時間，在30分鐘內(nèi)為快速凍結(jié)，超過30分鐘為慢速凍結(jié)，之所