食品冷却与冷藏工艺-食品加工原理

（一）食品冷却前的预处理

1.植物性原料的预处理

用于冷藏的植物性原料主要是水果、蔬菜，要求无病虫害、无机械伤、无微生物污染、成熟度一致。

（1）采收 采收是果蔬生产、贮藏加工的最初环节，采收成熟度和采收方法在很大程度上影响果蔬的品质及其耐贮性能。果蔬根据其呼吸方式的不同可分为呼吸跃变型（也称高峰型）和无呼吸跃变型（也称渐减型或后期上升型）。高峰型果蔬在成熟期呼吸强度上升到最高值然后下降，此类果蔬在呼吸跃变期风味品质最好，随后变坏。因此一般要在呼吸跃变前采收，否则，贮藏期短，达不到贮藏的目的，如番茄、苹果、香蕉等应在未完全成熟时采收。呼吸渐减型果蔬在成熟后期呼吸强度逐渐增加，无下降趋势，因此应在完全成熟时采收，如马铃薯、大白菜、萝卜等。采收成熟度的确定一般根据表面色泽的显现和变化、果梗脱离的难易度、硬度和质地、主要化学物质含量、果实形态、生长期和成熟特征等来判断。

（2）分级 由于果蔬在生长发育过程中受到外界多种因素的影响，使收购上来的果蔬大小混杂，良莠不齐。分级就是根据果蔬产品的大小、质量、色泽、形状、成熟度、新鲜度以及病虫害和机械损伤等情况，按照一定的规格标准，进行严格挑选，分为若干等级。只有通过分级才能按级定价、收购、销售和包装。通过挑选分级，剔除有病虫害和机械伤的产品，可以减少贮藏中的损失，减轻病虫害的传播。

果品大小分级多用分级板进行，分级板上有一系列不同直径的孔，而色泽的分级常用目视估测法进行，也可用灯光法和电子测定仪装置进行色泽分辨选择。成熟度的分级一般是按照人为制定的等级进行分选，也有的如豆类中的豌豆在国内外常用盐水浮选法进行分级，因成熟度高的淀粉含量较多，相对密度较大，在特定相对密度的盐水中利用其上浮或下沉的原理即可将其分开。

（3）清洗 果蔬清洗的目的主要是洗去其表面附着的灰尘、泥沙和大量的微生物及残留农药，使之清洁卫生，符合商品要求和卫生标准。洗涤用水，最好使用饮用水。水温一般是常温，有时为增加洗涤效果，可用热水。原料上残留农药，还需用化学药剂洗涤。一般常用的化学药剂有0.5%～1.5%盐酸溶液、0.1%高锰酸钾或600mg/kg漂白粉液等。近年来，还有一些脂肪酸系列的洗涤剂单甘酸酯、磷酸盐、蔗糖脂肪酸酯、柠檬酸钠等应用于生产。

（4）预冷 预冷是将新鲜采收的产品在运输、贮藏或加工以前迅速除去田间热，将其品温降低到适宜温度的过程。水果和蔬菜收获以后，特别是热天采收后带有大量的田间热，再加之采收对产品的刺激，呼吸作用很旺盛，释放出大量的呼吸热，对保持品质十分不利。预冷的目的是在运输或贮藏前使产品尽快降温，以便更好地保持水果蔬菜的生鲜品质，提高耐贮性。预冷可以降低产品的生理活性，减少营养损失和水分损失，延长贮藏寿命，改善贮后品质，减少贮藏病害。预冷温度因果蔬的种类、品种而异，一般要求达到或者接近贮藏的适温水平。为了最大限度地保持果蔬的新鲜品质和延长货架寿命，预冷最好在产地进行，而且越快越好。特别是那些组织娇嫩、营养价值高、采后寿命短以及具有呼吸跃变的果蔬，如果不快速预冷，很容易腐烂变质。此外，未经预冷的果蔬直接进入冷库，也会加大制冷机的热负荷量，当果蔬的品温为20℃时装车或入库，所需排除的热量为0℃时的40～50倍。

2.动物性原料的预处理

动物性原料主要包括畜禽肉类、水产类、蛋类、乳类等，动物性原料在冷却前的处理因种类而异。畜类及禽类主要是静养、空腹及屠宰等处理，水产类包括清洗、分级、剖腹去内脏、放血等，蛋类主要是进行外观检查以剔除各种变质蛋。

（二）食品的冷却与冷藏工艺

1.果蔬的冷却与冷藏工艺

（1）果蔬的冷却 果蔬冷却常用的方法有空气冷却法、冷水冷却法和真空冷却法。果蔬的空气冷却可以在冷藏库的冷却间内进行。果蔬冷却初期空气流速一般在1～2m/s，冷却末期控制在1m/s以下，空气相对湿度一般在85%～95%。果蔬冷却至冷藏温度后再入冷藏库冷藏。冷水冷却法所用冷水的温度为0～3℃，此方法适用于冷却根菜类和较硬的果蔬。真空冷却法多用于具有较大表面积的叶菜类，真空室的压力一般控制在613～666Pa。为了减少干耗，果蔬在进入真空室前需要进行喷雾加湿，冷却的温度一般低于3℃。

（2）果蔬的冷藏 果蔬常用的冷藏温度在0℃左右，但由于果蔬的种类及品种不同，对低温的适应能力也各不相同。果蔬的冷却贮藏应根据不同品种控制其最适贮藏温度，即使是同一种类，也会由于品种、栽培条件、成熟度等有所不同。在贮藏室，要求贮藏温度稳定，避免剧烈波动。

以苹果冷藏为例，苹果冷藏的适宜温度因品种而异，大多数晚熟品种在冷藏温度—1～0℃，空气相对湿度90%～95%为宜。苹果采收后，必须尽快冷却至0℃左右，最好在采后1～2天入库，入库后3～5天冷却到—1～0℃。苹果贮藏在—1℃比0℃的贮藏寿命约延长25%，比在4～5℃约延长1倍。表3-4是一些水果和蔬菜的最佳贮藏条件。(www.xing528.com)

表3-4 一些水果和蔬菜的最佳贮藏条件

2.肉类的冷却与冷藏工艺

（1）肉类的冷却 肉通常是吊挂在空气中冷却，吊挂数量根据肉的种类、大小、肥度等级而有所不同。冷却方法有一段冷却法和两段冷却法。

一段冷却法是指整个冷却过程都在一个冷却间内完成，冷却空气温度控制在0℃左右，风速在0.5～1.5m/s，相对湿度控制在90%～98%，空气相对湿度应分两阶段调整。冷却初始阶段，相对湿度控制在95%～98%；6～8h以后，相对湿度则维持在90%～92%。这样，既能保证肉体表面形成风干的保护膜，抑制微生物的繁殖，又不至于因为水分过多蒸发而引起质量损失。肉的冷却时间受多方面因素的影响，在其他条件相同时，如猪白条肉在0℃冷却需36h才能达到0℃，而在—2℃中冷却时只需24h。

两段冷却工艺形式，一种是先在吊轨的冷却间或冷却隧道中进行，然后再输送到一般冷间中；另一种是两段冷却都在同一冷间中进行。第一阶段的空气温度为—15～-10℃，风速在1.5～3m/s，冷却2～4h，使肉体表面温度降至—2～0℃，内部温度降至16～25℃。第二阶段空气温度为0～2℃，风速为0.1m/s左右，冷却 10～16h，肉体内部温度逐渐平衡达3～6℃，即完成冷却。两段冷却法的优点是干耗小，一般比传统的冷却方法干耗可减少40%～50%，微生物繁殖及生化反应控制好，同时提高了冷却间的生产能力，一般比传统的冷却方法提高 1.5～2倍，但冷却间内所需要的单位制冷量较大。

（2）肉类的冷藏 经过冷却的肉胴体可以在安装有轨道的冷藏间中进行短期的贮藏。肉类冷却后应迅速进入冷藏库，温度一般在—1～1℃，空气的相对湿度为85%～90%，相对湿度过高，对微生物特别是霉菌繁殖有利，而不利于保证肉贮存时的质量。如果采用较低冷藏库温时空气相对湿度可大些。

为了保证冷却肉在冷藏期间的质量，冷藏间的温度应保持稳定，尽量减少开门次数，不允许在贮存有已经冷却好的肉胴体的冷藏间内再进热货。冷藏间的空气循环应当均匀，速度应采用微风速。一般冷藏间内空气流速为0.05～0.1m/s，接近自然循环状态，以维持冷藏间内温度均匀即可，减少冷藏期间的干耗损失。表3-5所示为一些肉类的冷藏条件。

表3-5 肉类的冷藏条件和贮藏期

3.鱼类的冷却与冷藏工艺

鱼类原料的冷却一般应在捕捞之后立即进行。鱼类原料的冷却方法有冰冷却法和冷海水冷却法两种。冰冷却法是在容器或船舱底部铺上碎冰，壁部也垒起一定厚度的冰墙，将鱼体整齐、紧密地铺盖在冰层上，然后在鱼层上均匀地撒上一层冰。这样一层冰一层鱼一直铺到舱顶部，在最上层要多撒一些冰，铺得厚一些。鱼与冰使用比例一般为1∶1或2∶1。采用这样的方法鱼体可被冷却到0～1℃，一般在7～10天鲜度能够保持很好。

冷海水冷却法利用机械制冷将海水温度降至—2～-1℃，将捕获的鱼浸入其中达到迅速冷却的目的。如平均80g重的鱼在—2～-0.5℃冷海水中，从20℃冷却至0.5℃只需16min，若冷海水的流速为0.2～0.5m/s，冷却时间仅需9min，而同样条件下用冰冷却法则需47min。冷海水含盐浓度应该保持在2%～3%，鱼与海水的比例约为7∶3。此外，国外采用在冷海水中通入CO₂来保藏鱼类原料，已取得一定成效。方法是往冷海水中通入CO₂使海水的pH降低到4.2，使细菌因适应不了这个酸性环境而死亡，这样进一步延长了鱼类的保鲜期。

4.其他原料的冷却与冷藏工艺

鲜蛋的冷却一般在冷却间内完成。蛋箱码成留有风道的堆垛，在冷却开始时冷却空气温度与蛋体温度相差不能太大，一般低于蛋体温度2～3℃，然后每隔1～2h将冷却间空气温度降低1℃左右，冷却间空气相对湿度控制为75%～85%，流速在0.3～0.5m/s。一般经过24～48h的冷却，蛋体温度可降至1～3℃，然后将蛋转入冷藏间内冷藏，在冷藏温度—2～0℃，相对湿度80%～90%条件下，贮藏期可达4～8个月。

乳的冷却方法有水冷却和冷排冷却器冷却两种。水冷却法是将乳桶放入冷水池中使乳温降至水温以上3～4℃。北方地下水温较低，可直接利用。南方地下水温偏高，可加适量的冰块解决。为保证冷却效果，冷水池中水量应4倍于冷却乳量，同时适当换水和搅拌冷却乳。冷排冷却器是由金属排管组成，冷却乳自上而下流动，而冷却介质（冷水或冷盐水）自下而上流动。这种方式冷却效果好，适合于小规模加工厂和乳牛厂使用。现代的乳品厂均已采用封闭式的板式冷却器进行鲜乳的冷却，冷却后的乳应尽可能贮藏在低温处。