式中,——和《3分别为该食品的冻结点及其终了温度。如某食品的冻结点是-1丈,降到-18T的冻结率即可算出:K=94.5%,即全部水分的94.5%已冻结。一些生鲜食品的冻结率见实际。从工艺角度看,冻结率仅与冻结终了温度有关,与冻结速度无关。冻结率大小与冻结过程中两大危害之一的浓缩残留水量的大小直接相关。目前对有些要求较高的食品,已有采用超低温速冻来提高冻结率。
实际
一些生鲜食品的冻结率
单位:%
食品-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-12.5-15-18
禽类0——2552-6067——7372——7775——8077-8279——8480-8581——8785——8987——9089——91鱼类0——450——6832-774^i——82848587899091929395蛋类、蔬菜类607884.5818990.591.592939494.59595.5乳456877828485.58788.589.590.59293.595番茄3060707680828485.58788899091苹果、梨、马铃薯003245535862656870747880
萝卜028505864.5687173757780.58384
拧檬、葡萄00203241485458.562.569727576葱、豌豆1050657175777980.58283.58687.589樱桃000203240475255.558636771四、生鲜食品冻结速度与冰晶分布情况
冻结速度
冻结速度快或慢的划分,即是否达到速冻,冷库建造目前还未统一,现通用的方法有定量法和定性法两类。在定量法中,有以时间划分和以推进距离划分两种。在定性法中,有从低温生物学观点出发的划分方法。
定量法
②按推进距离划分。这种划分法将单位时间内使-5T的冻结层从食品表面向内部延伸的距离作为标准。时间以h为单位,距离以cm为单位。目前一般把冻结速度分成四类:〃>16cm/h为超速冻结(一般指在液氮或液态二氧化碳中冻结);r=5——15cm/h为快速冻结(速冻);r=l——5cm/h为中速冻结;而〃=0.1——lcm/h为缓慢冻结。
根据上述划分,所谓快速冻结对厚度或直径在10cm的食品,中心温度至少必须在lh内降到-51。
定性法用低温生物学观点划分的定性法认为,速冻是指外界的温度降与细胞组织的温度降保持不定值,并有较大的温差;而慢冻是指外界的温度降与细胞组织内的温度降基本上保持等速。低温生物学还认为,速冻是指以最快冻结速度通过生鲜食品的最大冰晶生成区(一般为-l——-5t)的冻结过程,以此来解释和划分。
结晶条件
当生鲜食品中液体温度降到冻结点时,液相与结晶相处于平衡状态,而要使液体变为结晶体就必须破坏这种平衡状态,也就是必须使液相温度降至稍低于冻结点,造成液体的过冷,因此过冷现象是发生冰结晶的先决条件。当液体处于过冷状态时由于某种刺激作用而产生结晶中心。在稳定的结晶中心形成后,如继续散失热量那么冰的晶体将不断增大。结晶时相变所放出的热量使水或水溶液的温度由过冷温度升至冻结点温度。各种含液体的食品均有其不同的过冷临界温度,如畜、禽、鱼平均为-4——-51,乳类约为-5——-6r,蛋类约为-ii——-i3t。
一般生鲜食品冻结中不会有稳定的过冷状态产生,因为冻结时生鲜食品表面层温度很快降低,使其表面层的过冷状态不能持久。但在奶油中可以有很显著的过冷,因为物料中水分分布得极细时会呈现出长时而稳定的过冷现象。一般随着热量从生鲜食品内部的逸出在其内部也产生冰晶。
冻结速度与冰晶分布的关系
当冻结速度快到使生鲜食品组织内冰层推进速度大于水移动速度时,冰晶分布便接近天然食品中液态水的分布情况,且冰晶呈无数针状结晶体。但当慢冻时,由于细胞外溶液浓度较低,因此首先在细胞外产生冰晶,而此时细胞内的水分还以液相残存着。同温度下水的蒸汽压总大于冰的,在蒸汽压差作用下细胞内的水向冰晶移动,形成较大的冰晶,且分布不均匀。除蒸汽压差外还因动物死之后蛋白质的保水能力降低,细胞膜的透水性增强而使水分转移作用加强,从而产生更多更大的冰晶大颗粒。
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