冷冻工艺学复习资料

一、 名词解释

1、

食品冷冻工艺学：是一门使用人工制冷技术来降低食品温度以保藏食品

和加工食品的一门科学。即它是专门研究如何使用低温条件来达到最佳的保藏食品和加工食品的方法，以使各种食品达到最大保鲜程度。 2、

冷却：是将食品或食品原料的温度降低到适合后续加工或冷藏温度的过

程。 3、

对流传热：是流体和固体表面接触时相互间的热交换过程，食品冷却时，

热量从食品表面向冷风或冷水传递。 4、

传导传热：热量在物体的传递。食品冷却时，热量从内部向表面的传递。

食品内部有许多不同温度的面，热量从温度高的一面向温度低的一面传递。单位时间内以热传导方式传递的热量。 5、

冷却速度：用来表示该放热过程的快慢的物理量。它受食品与冷却介质

之间的温差、食品大小及形状、冷却介质种类等因素的影响，可用V表示。 6、

冷害：在冷藏时，果蔬的品温虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某

一温度界限时，果蔬的正常生理机能受到障碍，称为冷害。 7、

油烧：油脂水解、脂肪酸氧化、聚合等复杂变化，使食品风味变差，味

道恶化，出现变色、酸败、发粘等现象，这种现象进行的非常严重时，俗称为“油烧“。 8、

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

后即使经过成熟作用过程肉质也不会十分软化，此现象叫做寒冷收缩。 9、

食品的冻结：指将食品的温度降低到食品的冻结点以下的某一预定温度

（一般要求食品中心温度达到-15℃或以下），使食品中的大部分水分冻结成冰晶体。

10、 干耗：在冷却冻结和冻结贮藏过程中因温差引起食品表面的水分蒸发而产生的重量损失。（不是百分比）

11、 冻结点或冰点：冰晶体开始出现的温度，一般食品冻结点为-0.5—-2.5℃。

12、 最大冰晶生成带：指-1—-5℃的温度范围，大部分食品在此温度范围内

约80%的水分形成冰晶。研究表明，应以最快的速度通过最大冰晶生成带。 13、 国际制冷学会的冻结速度定义：食品表面与中心点间的最短距离，与食品表面达到0℃后，食品中心温度降低到比食品冻结点低10℃所需时间之比。

14、 冰晶体成长：经冻结后，食品内部冰晶体大小并不均匀一致，在冻藏过程中，细微的冰晶体会逐渐减小，消失，而大冰晶体则长得更大，食品中冰晶体数目大量减少，这种现象叫做冰晶体成长。

15、 冻结烧：同时脱水多孔层会被空气充满，使食品受到强烈的氧化，在氧气作用下，食品中的脂肪氧化酸败，表面发生黄褐变，使食品的色、香、味和营养价值都变差，这种现象称为冻结烧。

16、 解冻：是使食品内冰晶体状态的水分转化为液态，同时恢复食品原有状态和特性的工艺过程。

17、 食品冷藏链：指易腐食品从收集加工、储藏、运输、销售直到消费前的各个环节都处于适当的低温之下，以保证食品质量，减少食品的损耗。 18、 食品冷藏库：用人工制冷的方法对易腐食品进行加工和贮藏，以保持食品的食用价值的建筑物，是冷藏链的一个重要环节。

二、 填空、选择题型

1、 冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水，使溶质浓

度↑，促使蛋白质变性，同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械性破坏；

11Q10（酶活性的温度系数）大约2-3，温度每下降10℃，活性会↓到。

322、 食品冷却过程中的冷却速度和冷却终了温度是抑制食品本身的生化变化

和微生物生长繁殖，防止食品质量下降的决定性因素。

3、 食品冷却的温度范围：（食品的冷却温度）：指将食品的温度从常温降到

指定的温度，但不低于食品汁液的冻结点；一般冷却后食品温度为0-4℃，以保持食品的新鲜度；（冷却食品的温度范围）：0-15℃，冷却但未冻结。

4、 食品冷却过程中的热交换，即有对流传热和传导传热；①（对流传热）

t=KA（θs —θr），可看出，对流放热的热量与K、A及（θs —θr）成正

比，流体流动速度越快，对流传热系数越大，因此当食品进行冷却时，常采用风机或搅拌器强制地驱使流体对流，以提高食品冷却速度。②（传导传热）c=λA(12)L,可看出：材料不同，λ不同，主要与食品中水分和脂肪含量有关，另外冻结状态的λ要比未冻结时的显著↑。

5、 食品冷却方法有：冷风冷却法、冷水冷却法、碎冰冷却法、真空冷却法。 6、 食品冷藏中的变化：水分蒸发、冷害、串味、生理作用、脂肪酸败、淀

粉老化、微生物增殖；减重达到5%时，水果、蔬菜会出现明显的凋萎现象；水分含量在30%-60%的淀粉最容易老化；一般来说，宰后10h内，当肉的PH下降至6.2之前，肌肉温度降到10℃以下时，容易发生寒冷收缩现象。

7、 当食品外层承受不了冻结膨胀压力时，使通过破裂的方式来释放，造成

食品的龟裂现象，一般认为食品厚度大，含水量高和表面温度下降极快时易产生龟裂；冻结时表面水分首先成冰，然后冰层逐渐向内延伸，当内部水分因冻结而膨胀时，受到外部冻结的阻碍，就产生内压，又称为冻结膨胀压；据理论计算，冻结膨胀压可达到8.5mpa。

8、 食品冻结时的物理变化：体积膨胀与内压增加、比热下降、干耗；化学

变化：蛋白质冻结变性、变色、营养成分损失；冻结中的变色有：①脂肪组织因氧化而黄变，②肉类因肌红蛋白的氧化而褐变，③果蔬的酶促褐变，④虾的络氨酸氧化而黑变，⑤红色鱼皮因类胡萝卜素氧化而褪色。

9、 显热：没有发生相变而吸收或放出的热量，温度变化；潜热：发生相变

而吸收或放出的热量，温度不变。

10、 冻结速度：速冻的定性表达：外界的温度下降与细胞组织内的温度下降

不等，即内外有较大温差；定量表达：以时间划分和以推进距离划分两种方法。㈠按时间：食品中心温度从-1℃降到-5℃所需时间，①在3-30min内，快速冻结；②在30-120min内，中速冻结；③超过120min，慢速冻结。㈡按推进距离：以-5℃的冻结层在单位时间内从食品表面向食品内部推进距离为标准，①缓慢冻结，V=0.1-1cm/h；②中速冻结，V=1-5cm/h；③快

速冻结，V=5-15cm/h；④超速冻结，V>15cm/h。例：食品中心与表面最短距离为10cm，食品冻结点为-2℃，其中心降到比冻结点低10℃，即-12℃时所需时间为15h，其冻结速度V=

10=0.67cm/h。 1511、 食品的冻结装置有：㈠强烈吹风式连续装置：①流态化冻结装置，②螺

旋带式冻结装置；㈡隧道式冻结装置：①直吹风隧道式冻结装置，②上吹风式隧道式冻结装置；㈢接触式冻结装置：①钢带冻结装置，②管架式冻结装置，③手板冻结装置；㈣直接冻结装置：①盐水浸渍冻结装置，②液氮喷淋冻结装置。

12、 冻藏中的物理变化：冰晶体成长、干耗和冻结烧；导致冻藏食品干耗的

关键性因素是外界传入冻藏时的热量和冻藏室内的空气对流；冻藏食品的干耗主要取决于：外界传入冻藏室的热量，气温越高的季节或地区，冻藏食品干耗量越大；冻藏食品的冻结烧是由冻藏食品内的冰结晶升华引起的，因此，减少食品干耗量的同时也可减少冻结烧。

13、 冻结食品的T.T.T概念：影响冻结食品最终质量因素：Time（经历和时

间），Temperature（经受的温度），Tolerance（对质量的容许限度）；冻结食品的P.P.P概念：影响冻结食品早期质量的因素：product（产品质量），Processing（加工过程），Package（包装）。

14、 食品的质地、稠度、色泽以及汁液流失为食品解冻中最易出现的质量问

题；食品冷藏链的组成：冷藏加工、冷藏贮藏、冷藏运输、冷冻销售。

三、 画图题型

1、

冻结曲线：表示了冻结过程中温度随时间的变化。（三个阶段）：①初始

阶段：从初温到冰点，这时食品放出的热量是显热，此热量与全部放出的热量比较，其值较小，所以降温速度较快，冻结曲线较陡；②中间阶段：此阶段大部分水分陆续结成冰，食品的温度从食品的冻结点降低至其中心温度为-5℃左右，这时食品中的大部分水结成冰，故放出大量的潜热，食

品在该阶段的降温速度慢，冻结曲线平坦；③终了阶段：从大部分水结成冰到预设的冻结阶段。 2、

解冻温度曲线：解冻曲线与冻结曲线呈大致对称的形状。由于冰的导热

系数远大于水的导热系数，随着解冻过程的进行，向深层传热的速度越来越慢，解冻速度也随之减慢；与冻结过程相类似，-5—-1℃是最大冰晶溶体带，也应尽快通过，以免食品品质过度下降；解冻介质的温度不宜过高，一般不超过10—15℃。

四、 简答

1、

食品冷藏原理：㈠低温对微生物的作用：低温时，微生物细胞内原生质

粘度↑，胶体吸水性↓，蛋白质分散度改变，还可能导致不可逆性蛋白质变性，从而破坏正常代谢，一般认为，低温只是阻止微生物繁殖，不能彻底杀死微生物，一旦温度升高，微生物的繁殖也逐渐恢复；㈡低温对酶活性的影响：酶活性随温度降低而降低，一般认为，温度下降到-18℃以下，酶活性受到很大抑制，但不能完全抑制；㈢低温对非酶因素的影响：低温延缓一切化学反应。 2、

冷却目的：延缓食品保存期，抑制微生物繁殖和活动，抑制果蔬呼吸作

用，使食品保持很好的新鲜度；并能使某些食品（如肉类）进行一部分成熟过程，因此，使其更具柔软、芳香，易消化的特点。 3、

食品冷却各种方法的适用方法：㈠冷风冷却：是利用流动的空气使被冷

却的食品温度降低，使用范围广泛；㈡冷水冷却：家禽，水产，部分果蔬，罐头食品；㈢碎冰冷却：水产，某些果蔬；㈣真空冷却：某些蔬菜，叶菜类（如生菜，菠菜等）。 4、

食品冻结的目的：①在冻结状态下长期贮藏食品，与冷却食品相比，冻

结食品更耐贮藏，贮藏期为冷却食品的5—60倍，冻结食品温度通常为-18—-20℃，个别食品如金鱼的冻结温度低达-40℃；②在冻结浓缩和冻结干燥中，冻结是除去食品中水分必不可少的工艺手段；③用冻结方法制造冰淇淋、冰棍时，冻结过程是食品加工工艺之一，没有冻结就没有这些食品。 5、

最大冰晶生成带对冻结食品质量影响：①食品组织在冻结过程中受到的

损伤的程度取决于冰结晶的形成情况（冰晶体的大小、数量、形状及位置）而冰结晶的形成情况又取决于通过最大冰晶生成带的时间长短，通过时间越短，质量越好；②肉、鱼中的肌肉蛋白质，尤其是肌球蛋白发生冻结变性速度最快的温度区间在-2—-3℃；③对于α-淀粉分子自动排列成序最快的温度为1—-1℃；④有些低温微生物在-1—-5℃温度下仍能繁殖，有必要使食品温度尽快降至-12℃以下。 6、

冰结晶对食品质量的影响：①外观：食品变硬，颜色发暗；②热物性参

数发生改变：比热、导热系数；③食品解冻后，会流失一部分汁液，汁液中含有水溶性蛋白质，盐类、维生素及浸出物等营养成分。 7、

冻结过程中食品内部的温度分布：㈠温度中心点，㈡食品表面温度，㈢

冻结结束时的平均温度，㈣冻结过程中的平均温度。 8、

油烧的防止措施：①采用镀冰衣、包装方法、隔绝和减少与空气的接触；

②降低冻藏温度，稳定库温；③防止氨泄漏；④使用抗氧化剂。 9、

冻结食品在什么温度下贮藏最为经济？（为什么要选择-18℃）：考虑因

素：冻结食品的品温，贮藏的时间，品质保持的最大限度（T.T.T因素）；①-18℃是最经济的冻藏温度；②食品在此温度下可做一年的贮藏而不失商品价值，且所花费的成本较低；③理论值越低越好，国外有-20℃，-30℃；④空气相对湿度，一般应接近饱和湿空气；⑤空气流速，自然对流循环。 10、 解冻方法：Ⅰ外部加热解冻：㈠空气解冻：由空气将热量传给冻品，使冻品升温，解冻。①间歇式解冻，②连续式解冻，③加压解冻，④气流接触式解冻；㈡水解冻：水的传热系数大，在水中可缩短解冻时间，水解冻适用于带皮的或有薄膜包装的食品。①静水解冻，②流水解冻，③喷淋式解冻，④盐水解冻，⑤碎冰解冻，⑥水蒸气解冻；㈢接触式解冻：装置与平板食品冻结装置相似，板间放置冻品，加压系统控制板间距，板内通入约20—40℃的流动水；Ⅱ内部加热解冻：㈠低频电流解冻：①电阻解冻；㈡高频电介质加热解冻：①超短波解冻，②微波解冻；Ⅲ组合解冻：以电解冻为核心，再结合空气或水解冻。①微波、空气解冻，②水、电阻解冻，③微波、液氮解冻。

五、 计算

PLRL21、 以平板状食品为例，普朗克公式：t ；其中L为定fKrf型尺寸（对于平板状食品表示厚度，对于长圆柱和球状食品表示直径）；P、R为形状系数：对于平板状食品：P=1/2,R=1/8；长圆柱食品：P=1/4,R=1/16；球状食品：P=1/6,R=1/24；对于长方形或长形的食品：设a>b>c(长、宽、高)，定义L=c,1bc，2ac，根据1、2值（不考虑a、b、c的单位，只用值计算）由普朗克表或图查出P、R值。若带有包装材料：则

RL21ptPL，其中p是包装的厚度，0是包装的导热fK0rf系数。

六、 论述

1、 食品冷冻发展现状：冷冻技术有重大发展：①冷冻食品的形式得到了改进，②冻结方式改进，发展了以空气为介质的吹风式隧道式冻结装置，管架式、流动化冻结装置，低温盐水冻结装置，金属平板式冻结装置；③冷冻直接式冷冻装置的发展有新的突破；④冷藏链的完善。

2、 食品冷冻工艺学的发展趋势：①冷冻方式和冷源的改进，②注重研究食品在冷藏、冷冻过程中品质发生的变化，并且加以控制，设计出各种食品在各个阶段最佳工艺，从而出现冷冻工艺向各种食品专门化发展；③解冻方式方法对食品品质的影响，对此做出更深的研究。