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冷冻制品加工

水产品冷冻加工又称冻结加工,是借人工制冷手段。把水产品的温度降低到水产品体内汁液的冻结点以下,造成过冷,使其大部分水分结成冰晶,并进一步将其温度降低至-18℃或更低的温度,使酶类和微生物的生命活动都处于休止状态,这样在长期贮藏过程中,水产品很少发生变质。合理冻结和贮藏的水产品,在大小、质地、色泽和风味方面,一般不会发生明显的变化,解冻后还能保持原始的新鲜状态,因此冻制的水产品质量较高。冷冻制品加工是一种重要而又比较简便的水产品加工方法。但冻藏水产品需要大量制冷设备、冻藏设施和专用商品分配网,因而其发展也有一定的局限性。

目录

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冷冻防腐作用

将水产品进行冷冻加工,使水产品温度降到冻结点以下,并将温度维持在-18℃或更低的程度,酶的活性就会受到很大程度的抑制,基本上处于休止状态,因而就延缓了水产品的变质和腐败,延长了保鲜时间。微生物的生长繁殖能导致水产品腐败变质。冷冻可抑制微生物的活动,甚至可导致微生物死亡。

冻结过程和水分冻结量

水产品由大量有生命细胞构成,有生命细胞内含有大量水分,一般超过它们重量的2/3,因此,水产品的冻结过程大致和水结冰的情况接近。水产品含有大量水分,这些水分以游离水的胶体结合水两种形态存在,由于这些水中含有可溶性的盐、糖和酸类以及蛋白质形成的胶体悬浮液,使水溶液浓度增高,因而水产品汁液的冻结点比纯水的冻结点要低,通常为-1~-2℃。水产品的冻结过程中所发生的变化,主要是在温度降低的同时不断相继出现冰晶,这些冰晶的生成将影响冷冻品的最终质量。冰晶的生成首先要在过冷的低温中形成晶核,而后随着过冷程度的继续而增大晶体,水产品在-1~-5℃的临界冻结温度带中,生成大量颗粒较大的晶体,这些冰晶对组织细胞能起到一定的破坏作用。综上所述,水产品冻结时,首先从它的初温降低到稍低于冻结温度的过冷温度,而后形成稳定性晶核,开始冻结并放出潜热,促使温度回升,直到它的冻结点为止。由于水产品中的水分总是溶有可溶性固形物,因而其冻结点温度总是低于0℃。水产品冻结时,随着水分冻结量增加,残留水分内溶质浓度就愈大,残留溶液的冻结点也愈益下降,因而温度也就不断下降。水分冻结量通常就是指水产品冻结时它的水分转化成冰晶体的形成量,也就是一定温度时形成的冰晶体重量和在同一温度时水产品内所含水分与冰晶体的总重量之比。显而易见,水产品的水分冻结量与其本身水分含量和冻结温度密切相关。水产品水分冻结量和温度的关系,随着水产品体内水分含量不同而有差异,不过水产品即使温度降低到-18℃的冻藏温度,其水分冻结量也只能达到总水分量的95%左右,也就是说仍有5%左右的水分未冻结。这些少量的未冻结的高浓度溶液,只有温度降低到低共熔点时,才会全部凝结成固体。所谓低共熔点,是指在降温过程中,水产品组织内溶液浓度增加到一定浓度后不再改变,即不再有冰晶体析出时的温度。通常食品的低共熔点大约为—55~—65℃左右,而冻藏食品的温度仅为—18℃左右,故冻藏食品(包括水产品)中的水分实际上并末完全凝结固化。在这些水中残留的高浓度的溶液,常是造成冷冻制品出现色泽、质地和其他性质方面的变质现象的主要原因。水产品的导热性愈强,和制冷剂间温差愈大,包装和块片状厚度愈薄,冷空气或制冷剂循环愈快,与冷却介质间紧密接触程度愈高,则冻结速度愈迅速。

冻结速度与冻制品品质的关系

冻结过程中水产品的冻结速度愈缓慢,其水分的重新分布愈益显著。细胞内大量水分向细胞间隙外逸,使细胞内的浓度增加,因而冻结点也愈益下降,于是水分外溢量又再次增加,这样细胞与细胞间隙内的冰晶体颗粒就愈加增大。冰晶体愈粗大,细胞组织愈易被戳破而受到损伤,水产品解冻后常造成细胞内容物外流。这些外流的汁液不能被原生质重新吸回,因而被称为流失汁液,而这些流失汁液中,含有不少可溶性蛋白质及其他营养成分,以致使解冻后的水产品肉质不鲜嫩,失去了原有的品质和营养价值。冻结过程中水产品冻结速度愈快,其水分重新分布的现象也就愈不显著。速冻的细胞和原生质受冰晶体的损伤程度较低,解冻时有可能将原先冻结的大部分汁液重新吸回,以保持水产品的原态。虽然速冻的水产品在解冻时仍难免有汁液流失,但和缓冻相比却少得多,水产品的品质和营养价值也好很多。

冻结方法

水产品的冻结方法通常有吹风冻结、接触冻结、浸淋冻结和深冷冻结等四种。

吹风冻结实际上就是空气冻结。它是用风机吹动经制冷装置冷却的空气,促使水产品快速散热,以达到迅速冻结的目的。吹风冻结装置有冻结间式、隧道式、带式和浮床式等类型,不论实际生产的使用方法如何不同,水产品的冻结都是在其周围有高速流动的空气循环下进行的,因此冻结装置的重要关键就是保证空气流畅,并使其和水产品所有部分都能密切接触。空气由冷却管组冷却后,经风机不断地强迫吹向水产品使其冻结。吹过水产品面层的风速大小直接影响到水产品的冻结时间和重量损耗。通常冷风温度为—20~—30℃,风速为0.5~18米/秒。虽然增大风速可加快冻结速度,缩短冻结时间,但过分提高风速,耗电量将急剧增多,从而使生产不经济,因此风速不应过大,一般多限制在5米/秒以内。体型大的水产品悬挂在搁架上冻结,体型小的则装盘冻结,冷风吹过时各水产品要求有相同的风速,以获得均匀的冻结,有一致的冻结时间。

接触冻结系用制冷剂或低温介质(如盐水等)冷却的金属板和水产品密切接触使其冻结的方法。接触式冻结装置通常有平板冻结器和转筒冻结器等类型。平板冻结器是把水产品与低温金属平板外壁接触而迅速冻结的机械设备。多属平板由若干块铝合金制作的空心平板组装而成,分卧式和立式两种型式,卧式平板以水平方式组装,立式平板以垂直方式组装。平板冻结器由于平板直接与水产品接触冻结,所以导热效果良好,冻结时间短。转筒冻结器是把水产品与低温旋转滚筒外壁直接接触而使水产品迅速冻结。这种冻结器有1个旋转滚筒,适于冻结薄片形的鱼糜、鱼片、虾仁等水产制品,转筒每回转一圈,水产制品就在转筒上冻结1次,而后再以刮铲取下,如此不断的冻结和铲下,进行连续性生产。由于转筒面层有一定的弯曲度,因而冷冻制品带有弧状弯曲略微有些变形。

浸淋冻结是将水产品在低温的溶液中浸渍或喷淋而使其迅速冻结的方法。通常对个体较大、形状不规则的水产品常采用浸淋式冻结装置冻结。浸渍用的冻结装置采用周围有隔热层的盐水槽。盐水槽由钢板焊接制作,槽的一侧设置蒸发器,另一侧有装置待冻水产品的金属网篮。为防止水产品浮在盐水表面,在接近液面处装有盖板。冻结时通过搅拌器的作用,使盐水在蒸发器与水产品之间进行循环传热,盐水经制冷装置中蒸发器进行冷却,冷却后的盐水温度通常为—15~—18℃。喷淋用的冻结装置中设有上下两片式不锈钢传送带,上层为平带,下层为波纹状带。水产品随传送带从进料口送入,受到盐水槽内低温溶液的喷淋而被冻结,冻结成型后随传送带送至出料口,冻结时间约3分钟。浸淋冻结法具有较高的导热作用,单位容积的热传递在溶液里比在空气中多,因而能获得较快的冻结速度。但由于水产品和盐水直接接触,水产品吸收盐分,对其质地和风味会产生不良影响,因此通常采用高质量的包装材料把水产品紧密包装后冻结,或把水产品盛在容器里间接与盐水接触进行冻结。

深冷冻结是把水产品安置在—60℃以下的深冷用的制冷剂中进行冻结的方法。深冷用的制冷剂主要有液态氮和液态二氧化碳。液氮冻结方法是利用液氮在常压下远远超低于水产品待冻温度的沸点,将水产品通过大气中混有雾状低温的液氮后使其迅速被冻结。待冻水产品放在传送带上送入在隔热层的隧道式冻结箱柜内,依次经过预冷区、冻结区和均温区,最后从另一端完全冻结后送出。在预冷区风机将氮气搅动与水产品接触、换热而预冷,使水产品约有一半的热量被排除掉,而后水产品进入冻结区,受到从喷淋管系喷出的雾化液氮的喷淋而被冻结,再通过均温区使水产品表层和内部的温度渐趋均衡。液氮冻结的最大特点是冻结迅速,冻结品内部结晶细小,干耗少,冻结质量高,但由于待冻产品与制冷剂之间的温差大,容易造成水产品表层发生龟裂,因此待冻的水产品不宜较厚,一般不超过60毫米为佳。液态二氧化碳冻结是将深冷的制冷剂由液氮改为液态二氧化碳,其他机械设备无需更换。由于液态二氧化碳的常温压力远较液氮低,可储藏在耐中等压力的容器中,因而损耗极少,但空气中二氧化碳含量过高是危险的,使用这种制冷剂的冻结装置必须有出气口让气体排出。

冻结后处理

水产品经冻结装置冻结后,应随即送入冷藏库冻藏,进库的时间越快越好。送库前应该镀上冰衣或加上包装,以免冻藏中冻制品脱水干缩。镀冰就是在冻制品表面覆盖一层薄的冰层,以防止水产品的氧化和脱水。镀冰方法通常采用浸渍法和喷淋法。浸渍法是把从冻结装置中取出的冻制品,浸入预先冷却到1~2℃的清水中,冻制水产品的表面就会结上一层薄冰。为了防止水槽中清水因不断浸渍冻制品而发生冻结,需不断向槽内供水,使水温稳定在1~2℃。喷淋法是在传送带上把冻制品上下两面都用预先冷却的凉水喷淋而镀冰。由于喷淋法难以使冻制品两面都得到完全均匀的冰层,所以现在多改用浸淋镀冰方法,即浸渍和喷淋结合法。冻制品下表面的水槽凉水中镀冰,上表面则用凉水喷淋镀冰,冷冻水产品除镀冰外,一般都必须进行包装。包装材料应具有良好的不渗透性,不透气,不透水,也不宜透光,还应具有一定的耐热性,以适应某些冻制方便食品的解冻蒸煮。用作包装水产品的各种材料中,有涂蜡或涂塑料的纸盒,纸盒内部可带或不带密封小包装,小包装通常是涂上保护层的纸袋、塑料袋或金属薄膜制成的复合薄膜袋。通常快速冻结的单体冻鱼比较适合于冻结后包装,虽然体形大的单体冻鱼采用镀冰比较方便,但也可采取散包装方式,在包装的纸盒中将单体冻鱼用蜡纸或塑料材料间隔开来。对冻藏后还要进一步加工的冻鱼块,则采用镀冰比加包装好。冷冻水产品冻藏时,如果不加包装,冻藏前必须镀冰,冻藏期间还需再次镀冰。通常将堆成垛的冻结水产品,用水喷淋,使整个垛镀上冰,或用防水布等覆盖,在覆盖物镀冰,以减少水产品的干缩。在冻结水产品进行镀冰和包装处理时,应尽可能在低温环境下进行,搬运中也要仔细操作,不得损伤冻结的水产品。冻制品在冷库冰藏时,冷库温度、湿度和空气流速是决定制品的品质和贮藏期的主要因素。冷库的温度变化将使冻制品的组织结构也发生某些变化,其中较有害的就是重结晶现象,随着冻藏温度上升,冻制水产品组织内部分冰晶会融化,若温度再次下降,这些外渗的水分就会在尚末融化的冰晶体周围再次结晶,使冰晶体颗粒逐渐增大,百其数量则大为减少。冻藏温度波动愈大,重结晶情况也愈剧烈,冷冻水产品的组织结构就会不断恶化。因此冷冻水产品除应保持最适宜的冻藏温度(-18℃以下)外,还需要求冻藏温度恒定,其变化范围不超出±0.5℃

冻制品解冻

把冷冻水产品升温,使水产品内冰晶体状态的水分转化为液态,恢复水产品原有状态和特性的工艺过程称为解冻。冷冻水产品的解冻方法应根据其种类、形态、大小、形状和数量等的不同而有区别,常用的有空气解冻法、液体解冻法和微波加热解冻法等数种。空气解冻法通常都在专用的解冻室内进行,空气温度保持15~20℃,相对湿度为90~95%。冷冻水产品在解冻室与热空气之间进行热交换,通过加热器或空气调理器加热后的空气,不断在冻制品周围循环流动,使其均匀受热,温度升高,促使冰晶融化,待水产品体内温度达到0℃时,解冻过程才告结束。采用空气解冻法,由于空气的导热性较差,比热又小,因此解冻时间长,不利于水产品解冻后的质量要求,虽然通过加快空气流动可以减少解冻时间,但水分蒸发和汁液流失又会加大水产品的重量损失。液体解冻法是用4~20℃的淡水或盐水作为介质,采取浸渍或喷淋方式解冻。淡水和盐水比热较空气大,导热性也较好,因此解冻速度快,解冻的同时往往要吸取它周围的部分水分,其重量的相应增加可弥补冻藏时干耗的水分损失,而且浸出物损耗小,营养素损失不大,通过水的浸洗作用,还可将水产品表面的污染物和微生物洗掉,所以液体解冻法是最为常用的解冻方法。一般以淡水解冻为主,冻鱼也常用盐水解冻。解冻用的盐水为稀淡的食盐溶液,解冻时鱼类肌肉组织的复杂原力(即浸胀力)以在4~5%食盐溶液中最强。微波加热解冻法是把冷冻水产品放置在高频感应器中加热解冻。微波加热时,水产品中分子在高频电场中高速反复振荡,由于分子之间不断摩擦,使水产品内各个部位同时产生热量,以完成加热和解冻。微波加热时,热量不是由外部传入而是由水产品内部产生,因而加热和解冻异常迅速,以致解冻后的水产品仍能保持原有的结构和形状,表面无褐变或焦化现象,质量比其他几种解冻方法优越,虽设备费用较高,但微波加热炉还是有着广泛发展前途的。无论采用哪种解冻方法,解冻前的冷冻水产品都应当是高质量的,解冻中解冻时间不宜过长,以防止丧失原有的品味特性,解冻后还应尽量保持在较低的温度下及早烹调食用。

注意事项

冷冻水产品的质量变化是包括原料处理、冻结、冷藏、运输、保管等各个环节所发生的变化累积计算的,因此从渔获物开始就要注意各环节的管理。冷冻水产品的原料,必须鲜度良好合乎卫生要求,保管在不受周围污染的清洁场所。渔获物按种类、大小等不同分拣分放,除去鳃和内脏,冲洗干净。剖洗后的冷冻水产品原料,必须迅速冷却,尽可能在接近0℃温度下保管,为了避免缓慢冻结,放置温度不要低于结冰点以下。将原料在适宜的冻结装置内进行冻结,采用能迅速通过最大冰结晶体生成温度带的冻结方法。冻结装置在进行冻结作业以前,必须将其温度预冷到-18℃以下。冻结原料时,必须继续到水产品体内平均温度达到-18℃以下的稳定状态时为止。冻结好的水产品应尽快放进冷库贮藏。为防止水产品干燥和氧化,贮藏中可根据需要采取镀冰衣的办法,将其表面保护起来。冻结水产品贮藏必须要有包装。包装材料要求柔软,与水产品紧密相连不留空隙,透气性、透水性、透光性低。鱼类等水产品比肉类含水量多而容易氧化,最好在-20℃以下冻藏,若是高度不饱和脂肪酸含量多的水产品,在-30℃以下冻藏更为适宜。冻结水产品搬运时,要使用有冷却设备的车辆,运输途中冻结水产品的温度应保持在-18℃。销售的冻结水产品必须避免阳光直射和风雨侵袭,保持良好的状态,并在短时间内售出。

参考资料

水产百科:http://www.59baike.com

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