首页 理论教育 食品加工原理:冻结速度与冰结晶分布提效

食品加工原理:冻结速度与冰结晶分布提效

更新时间:2025-01-19 工作计划 版权反馈
【摘要】:(一)冻结速度冻结速度与冻结物料的特性和表示的方法等有关,目前用于表示冻结速度的方法有以下几种。当缓慢冻结时,由于食品组织内冰晶层推进速度小于细胞内水分向外转移的速度,冰结晶首先在细胞外的间隙中产生,此时细胞内的水分仍以液相形式存在。表3-9 冻结速度与冰晶形成的关系

(一)冻结速度

冻结速度与冻结物料的特性和表示的方法等有关,目前用于表示冻结速度的方法有以下几种。

1.温度时间法

一般以降温过程中食品内部温度最高点,即热中心的温度表示食品的温度。但由于在整个冻结过程中食品的温度变化相差较大,选择的温度范围一般是最大冰晶生成带,常用热中心温度从—1℃降低到—5℃这一温度范围的时间来表示。若通过此温度区间的时间少于30min,称为快速冻结;大于30min,称为缓慢冻结。这种表示方法使用起来较为方便,多应用于肉类冻结。但这种方法也有不足:一是对于某些食品而言,其最大冰晶生成带的温度区间较宽(甚至可以延伸至—15~-10℃);二是此法不能反映食品的形态、几何尺寸和包装情况等,因此在用这种方法时一般还应标注样品的大小等。

2.冰峰前进速度

冰峰前进速度是指单位时间内—5℃的冻结层从食品表面伸向内部的距离,单位cm/h。这种方法最早是由德国学者普朗克提出,他将冻结速度分为三级:快速冻结为5~20cm/h;中速冻结为1~5cm/h;缓慢冻结为0.1~1cm/h。该方法的不足是实际应用中较难测量,而且不能应用于冻结速率很慢以至产生连续冻结界面的情况。

3.国际制冷学会定义(www.xing528.com)

国际制冷学会对冻结速度的定义是:食品表面与中心点温度间的最短距离与食品表面温度达到0℃后,食品中心温度降至比食品冻结点低10℃所需时间之比。该比值即食品冻结速度(v=距离/时间)。当冻结速度大于0.5cm/h时为速冻。例如某食品的表面与中心温度点间的最短距离为8cm,食品的冻结点是—2℃,其中心温度降低比冻结点低10℃所需的时间为10h,其冻结速度v=8/10=0.8cm/h。根据这一定义,食品中心温度点降温的计算值是随着食品冻结点而改变的,与前面所述冻结速度计算的温度下限为—5℃相比低得多,所以对冻结设备的设计、制造提出了更高的要求。

(二)冻结速度与冰结晶分布

食品中的水分存在于细胞间隙和细胞内原生质中,细胞内的水分与细胞间隙之间的水分由于其所含盐类等物质的浓度不同,冻结点也有差异,冻结过程中处于细胞间隙内低浓度溶液中的部分水分首先形成冰结晶。

当缓慢冻结时,由于食品组织内冰晶层推进速度小于细胞内水分向外转移的速度,冰结晶首先在细胞外的间隙中产生,此时细胞内的水分仍以液相形式存在。同温度下水的蒸汽压总是大于冰的蒸汽压,在蒸汽压差的作用下,细胞内的结合较弱的水会不断向细胞外间隙内的冰晶上移动,使之形成较大颗粒的冰晶,数量相对较小,且分布不均匀。这种大颗粒的冰结晶会刺伤细胞,破坏组织结构,解冻后汁液将会流失,失去了复原性,其质量将明显降低。细胞内大量水分向细胞间隙迁移,会导致细胞内溶液浓度增加,随着冻结温度逐渐下降,其水分外逸量又会进一步增加,致使细胞间隙内的冰晶体颗粒越长越大。

当快速冻结时,食品组织内冰层推进速度大于细胞内水分向外转移的速度,从而使得细胞内的水分可以在原地形成冰结晶,冰结晶分布接近天然食品中液态水分布情况,冰晶体积细小,呈针状,数量多,分布均匀,对食品组织不会造成损伤,最大程度保持了它的可逆性和质量,解冻后能基本保持其原有的品质。冻结速度与冰晶形成的关系见表3-9。

表3-9 冻结速度与冰晶形成的关系

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈