冷冻保藏技术在食品加工中
研究与应用
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专业：食品科学与工程
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日期: 2016年5月
摘要：冷冻贮藏对食品保藏和运输具有重要意义，冷冻食品加工行业发展势头良好。食品变质是由酶和微生物引起的。那么控制酶和微生物的作用就能保持食品的质量。酶和微生物对温度非常敏感，降低温度，酶的活性就大大减弱，微生物的生命活动能力就受到抑制，其繁殖能力下降。与食品冷冻相关的理论与技术也有长足的进展。长期的应用结果表明，冷藏时因食品后熟、速度较快，不可能实现食品的长期贮存；冷冻虽然能长期贮存食品，但由于食品的一部分细胞死亡，且在解冻时出现汁液流失，不能保持食品的原有风味。随着生活水平的提高，人们对食物的要求也随之提高。本文介绍了冷冻保藏技术，并进行了展望。
关键词：冷冻保藏 技术 展望
食品冷冻保藏就是利用低温保藏食品的过程，即降低食品温度，并维持低温水平或冷冻状态，以便阻止或延缓它们的变质，从而达到远途运输和短期或长期的贮藏目的。
冷冻技术是目前食品保藏的重要技术之一，不仅能够降低绝大多数生化反应的速度，减少营养损失，而且还具有高度的安全性[1]。冷冻过程的关键步骤是生成冰晶，而冰晶是影响食品品质的主要因素。食品冷冻过程中生成的大冰晶，主要分布于细胞间隙内，由于数量少，分布不均匀，从而造成细胞破裂，组织结构受到损伤，致使食品品质明显下降。而细胞内与细胞间生成的细小冰晶，对细胞的机械损伤较轻，汁液流失少，可以较好地保存食品的质量与营养成分[2]。用冷冻贮藏的方法保藏和运输易腐食品具有重要的意义。在食品工业中应用十分广泛。冷冻食品具有卫生、食用方便、营养合理、能耗低及减轻家务劳动等优点，因而近年来风靡欧、美、日本。然而，我国的冷冻食品行业与发达国家相比还有较大差距。因此，发展冷冻食品将成为我国食品结构改革的重要方向之一。冷冻食品业将是我国食品加工领域新兴的主力军[3]。
一、食品冷冻冷藏的一般技术要求
食品有植物类和动物类之分。植物类食品一般指果蔬。它们的特征是活体，有生命力，进行呼吸，本身有控制体内酶的作用和抵御微生物侵袭的能力。与采摘前不同的是不能再从母体上得到水分和营养物质。果蔬生命活动所需的能量只能不断消耗积累的各种物质[4]。因此，植物类食品在冷藏中应掌握的基本点是维持它的活动状态。但又要减弱它的呼吸作用。因为呼吸是个消耗能量的过程。呼吸使体内的葡萄糖变成二氧化碳和水，同时放出热量。降温能使呼吸减弱。使能量消耗减少。由于消耗还在进行，到一定时间后，果蔬的水分、色泽、风味和营养成分都降低，所以不能无限期的贮藏。植物类食品在冷库内堆放时，必须使其周围通风良好。这样散发的热量能及时排除，新鲜的空气能供应。以保证它的呼吸。对这类食品的温度绝不能降到它们的冰点以下[5]。否则会使植物冻死。有的不能降到冰点附近，以免产生冷害。果蔬若温度降到其冰点以下，则因冻结而引起冻害。冻害比冷海对果蔬引起的损失更严重，所以贮藏果蔬的冷藏库其温度绝对不能降到食品冰点温度以下。对动物类食品，一般都是宰杀后冷藏，它是非活体，没有控制酶及抵御生物活动的能
力。因此对这类产品降温越低，质量保持越久。在理论上，若将库温降至-273℃食品可永久储存下去。因为达到这一温度值后，分子将会停止运动，不可能再发生各种化学反应。但在现实中，冷库只能降库温保持在-10℃— -25℃.低温虽然可以抑制微生物的生长繁殖，甚至可以杀灭某些微生物。然而大多数的微生物在低温下并不死亡，一旦温度升高，还活着的细菌就会苏醒过来，继续活动和繁殖，促使食品变质和，有些耐低温的微生物在0℃-8℃的低温中仍能生长繁殖[6]。所以，国际制冷学会推荐冷冻食品的实用储藏温度要求不得低于-18℃.冷藏食品最长时间一般不得超过1年。时间过长了，食品脂肪氧化，冻品干耗，使肉类产品的水分、色泽、风味和营养成分都发生缓慢的能量消耗和变质。
二、各类食品的冷冻保藏工艺
2.1 果蔬的冷冻保藏工艺
工艺流程：
原料→预处理（挑选、清洗、分级、去皮、切分）→烫漂→冷却→沥干→速冻→包装→冷藏→运销
操作要点
原料要有出色的风味、颜色，理想的质地，均一的成熟度，抗病虫害，高产，适合机械采收；烫漂的关键是：热处理的温度和时间；热烫后应迅速冷却，冷却分为水冷和空气冷却，；原料经烫漂、冷却后，表面有一定量的水，要去除掉，不然不利于快速解冻、动后包装；快速冷冻要求果蔬原料在很短时间内迅速通过最大冰晶形成带，冻品的中心温度应在-18℃一下才能保证质量；包装可以控制和防止食品在贮藏过程中的一些变质，可分为内、
中、外包装；速冻食品一般采用冻藏保存，而且要求温度要稳定。温度越低，品质越好；运销过程中要维持好低温，运输时间长的要控制在-18℃以下，一般为-15℃。
2.2 水产的冷冻保藏工艺
以虾仁、龙虾、鱿鱼的冷冻保藏技术为例；
①速冻虾仁
原料验收→原料贮存→剥虾→验收→清洗→浸泡→杀青→冷却→分规格→冻结→包冰衣→金属探测→装箱→冷藏运输
②速冻单体龙虾
鲜虾→挑选→清洗→分级→高温蒸煮→低温冷却→去壳→单体速冻→计量→包装→冷藏
③速冻鱿鱼
原料验收→剖腹去脏→洗涤→分级→沥水→称量→盐水固定→装盘→半成品检验→速冻→托盘→镀冰衣→包装→检验→冷藏
2.3 肉类的冷冻保藏工艺
①冻结方法
静止空气冻结法；板式冻结；风冷式速冻
②冻结冬藏工艺流程
a、两阶段冻结工艺
讲经加工整理后的肉胴体先送冷却间进行冷却，待肉体温度冷却至0-4℃时再送入冻结间冻结[7]。经过冷却的肉在室温-23-25℃，空气流速为2-3m/s的冻结时间内，经过约20-24h后腿中心肌肉温度可降至-15℃。目前，美国、德国、日本等国家对肉类的冻结大都采用两阶段冻结工艺方法。
b、直接冻结工艺
即在牲畜屠宰加工整理后，先放入凉肉间进行分级暂存，在凉肉间内吹风除去体表水。待胴体肉累积到相当于一间冻结间容量时，集中迅速推进库温在-15℃一下的冻结时间进行冻结。
三、食品冷冻保藏技术的发展现状
3.1 西方国家冷冻保藏的发展现状
20 世纪30 年代初，发达国家制冷技术迅速发展，50 年代便有了直接以商品形式出现的冷冻食品。进入20世纪90年代，世界速冻食品生产和销售增长速度高20%-30% 。美国、日本及欧洲一些国家已经形成原料产地加工、销售、家庭食用的完整冷藏链，保证了速冻食品工业化和社会化[8]。近几年，最显著的变化是整个库存控制和定货系统的计算机化。目前，发达国家无论是管理措施、规章制度，还是自动化冷库的设计、建设、库体、
库门的隔热，制冷设备、电器设备的配置，制冷剂的选用，堆码系统和车辆运行以及装卸平台的设计；设备运行和人员安全的监控报警系统等各种软硬件环境都已发展的相当成熟，且形成了较完整的食品冷藏链体系。
3.2 我国冷冻保藏的发展现状
近年来，随着人民生活水平的提高以及生活节奏的加快，对冷冻保藏食品的认知度越来越高，冷饮、肉制品、速冻食品、乳制品、水产品、果蔬、花卉等产品进入了人们的日常生活中，迅速拉动了冷冻保藏食品的消费。我国的冷冻保藏行业经过几十年的发展已经形成比较完整的工业体系，并成为食品流通领域的支柱产业之一，对促进畜牧业生产、出口创汇及繁荣市场等做出了重大贡献。
在制冷设备方面，我国的制冷设备制造自改革开放以来有了长足的发展，基本上可以满足国民经济各部门和市场用户的需求。在冷藏食品品种上，目前我国的肉类食品厂有2500多家，年产肉类6000万吨，量以每年5％左右的速度递增。速冻食品厂2000多家，年产量超过85O万吨[9]。冷饮业4000多家(其中具有一定规模的有194家)，年产量150多万吨，产量以每年7％左右的速度递增。乳品业1500多家，年产量800多万吨，乳品业以每年30％左右的速度增长。水产品年产量4400万吨，并以4％速度增长。
上述食品均属于易腐食品，需要一个完整的冷链物流对货物进行全程的温度控制(根据相关的规则)，以确保食品的安全[10]；这包括装卸货物时的封闭环境、储存和运输等，一个环节都不能少；完整的冷藏食品供应链是食品安全不可或缺的元素，因此冷链物流的要求比较高，相应的管理和资金方面的投入也比普通的常温物流要大。随着产销量的快速增长，我国的冷链物流业将进入快速增长时期。
四、食品冷冻保藏技术的未来展望
由于高科技的发展，人们生活水平的提高，对速冻食品的质量要求也越来越高，发展安全卫生、符合环保要求、品种繁多、质优价廉的绿色速冻食品是行业发展的大趋势，是可持续发展的要求[11]。同时食品加工技术的提高也促进了绿色食品的发展，速冻食品工业的发展趋势是速冻食品的超低温冻结化[12]。我国速冻食品业的发展方向是将液氮、液态氟利昂、液态二氧化碳直接喷洒的制冷装置可以使温度下降到比氨压缩机低得多的深冷程度，使超低温冻结成为可能。
我国有丰富的食物资源，美味的中式菜肴被各国人民喜爱，因此，发扬民族饮食文化优势，开发具有“中国特色”的速冻食品、速冻中式菜肴、速冻风味小吃和面点等，扩大出口创汇，使国外消费都能够享受正宗的中式美食。开发具有中国饮食文化特色的速冻食品，是我国速冻食品生产发展的重要方向之一。
另外，针对国际市场的需求，发展保健性速冻食品和调理食品[13]。利用我国食疗和药膳的传统配方，开发并生产有针对性的保健速冻食品，利用我国丰富的调理食物原辅料，开发生产速冻调理食品也是一个不错的发展方向。
发展与健全我国食品冷藏加工技术，任重道远，需食品加工业、制冷设备制造业、包装材料业、物流仓储业、运输业和连锁超市业等相关产业通力合作，形成完善的食品工业技术体系，快速提高我国食品生产设备的生产与技术水平，以市场为导向，积极开发、研制、生产各类具有国际先进水平的食品冷冻保藏设备，才能使食品冷藏链装备进一步现代化，实现与国际接轨[14]。目前在国外食品冷冻、冷藏行业已公布的技术和设备中，在我国都能找到他们的足迹，但是我们不得不承认许多新技术、新设备大部分是从国外引进或移植过来的，严酷的现实告诉我们，战略技术、核心技术是引进不来的，我们只能下决心走
自己的路。为了提高我国食品冷冻、冷藏行业的原始创新能力，不能只是注重单项技术创新，更要重视各项创新的集成。
参考文献
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