食品百科

4.2.3 影响冷冻食品质量的因素

2023-02-14

冷冻食品的质量是否良好,与冷加工过程的各个环节有直接关系,其主要影响因素有 原料的性质、冷冻前的加工处理工艺、冷冻过程中影响品质的各种因素及冷冻后冷藏、运 输、销售及家庭储存等环节的影响等。

4.2.3.1 原料的性质

(1)初始品质 具备冷冻加工条件的食品,其初始品质的好坏直接影响冷冻食品的 品质。一般认为,初始品质越好,新鲜度越高,其冻结加工后的品质也就越好。对于果蔬 类食品,采摘期、采摘方式、虫害、农药以及成熟度等是影响初始品质的主要因素。收获时 间过早或过晚、虫害和农药污染严重、采摘时造成机械损伤等都不利于冻结加工。对于肉 类食品,屠宰前动物是否安静休息、屠宰后冲洗和放血是否干净、胴体污染程度的控制以 及对胴体是否进行适当冷却等,都是保证冻结质量的重要措施。为了保证水产品的新鲜 度,应在捕捞后迅速冷却和冻结。

(2) 收获、屠宰或捕捞后与冷冻加工之间的时间间隔 一般来说,这个时间间隔越 短,冷冻食品质量越好。对果蔬类食品,如青刀豆,收获24h后再冻结加工,会出现严重的 脱水、变色等现象,即使采用较先进的流态化冻结方法进行冻结,其产品质量(尤其是颜 色、口感等)也会大大下降。对鱼类食品,变色的原因包括自然色泽的分解和产生新的变 色物质两方面。自然色泽的破坏如红色鱼皮的退色、冷冻金枪鱼的变色、产生新的变色物 质如白色鱼肉的褐变、虾类的黑变等。变色的机制虽然复杂,但均与原料的鲜度有关,如 黑变与虾的鲜度有关,将新鲜虾捕捞后立即冻结,酚酶无活力就不会使其变黑。对畜肉类 食品,畜肉的褐变与其屠宰后与氧接触时间有很大关系。肌肉的肌红蛋白受空气中氧的 作用会变色。肌红蛋白的原色是紫红色,氧合后成氧合肌红蛋白呈鲜红色。氧合肌红蛋 白氧化后成氧化肌红蛋白呈褐色。肌红蛋白的色调由氧合肌红蛋白和氧化肌红蛋白的比 例而定。氧化肌红蛋白量超过50%呈褐色,较少时,则呈鲜红色。因此对不需成熟作用 的畜肉类(如猪肉)屠宰后应尽快冷冻。

这个时间间隔不够对一些冷冻食品解冻后的品质有不良影响。例如,去骨的新鲜肉, 在未达到僵硬前,就在很低的温度下冷冻,然后冷藏。当解冻时随着品温的上升,肌肉中 开始出现死后僵硬现象。肌球蛋白与肌动蛋白的结合形成肌动球蛋白使肌肉收缩。同时 肌肉内的冰晶随着升温而变成水。收缩的肌肉将这些水挤出去,形成体液的大量流失,结 果使重量减轻、肌肉变形。带骨的肌肉收缩因受到骨架的限制,解冻僵硬造成的损伤就 小。去骨的鱼片及肉片亦有此现象,但一般鱼片是僵硬后切割的,故影响较小。但经僵硬 后再进行冻结,则此现象就不再发生。

4.2.3.2 冷冻前处理工艺

果蔬类食品冻结前的加工处理包括原料的挑选及整理、清洗、切分、烫漂、冷却等环 节。对每一环节必须认真操作,任何操作不当都会影响冻结质量。例如,在挑选、整理原 料时,不能食用的部分是否剔除,大小是否均匀,清洗是否符合卫生标准,切分是否整齐, 烫漂时间、温度是否达到要求,冷却温度的高低及冻结前需要包装的食品其包装是否严 密等。

酶的数量及其活力对于果蔬类食品冻结及冻藏质量的影响尤为重要。不经过烫漂直 接进行冷冻不可能完全消除其活性。为了使酶失活,对具体果蔬品种应控制相应的烫漂 时间及温度。但个别品种因工艺要求也可不经烫漂而直接冻结。

对供出口的冷冻蔬菜,由于国外消费者对头发、小金属片、小虫之类的杂质非常敏感, 因此外商对冷冻产品中含杂质的要求很严。预处理是操作人员与原料接触最频繁的环 节,因此在正规的冷冻食品厂中要求操作人员进入车间前要带帽,并罩住所有头发;穿好 工作服,洗手消毒,并通过风淋,吹去附在身上的毛发;产品中混进的小金属片可通过专用 的金属探测仪检出;车间中可采用电子杀虫机驱虫。

为保持牛羊肉类食品的鲜嫩度,冷冻前需在0~2℃的冷却间内预冷却成熟。在此过程 中,选择适宜的冷却条件和冷却方式尤其重要。一般认为低温冷却以空气温度0~2℃,湿 度86%~92%,流速0.15~0.5m/s为宜。

4.2.3.3 冷冻过程中影响品质的各种因素

冻结对食品品质的影响大致有: 溶液中溶质的重新分布、冰晶体的形成和长大、残留 液的浓缩现象等。如前所述,导致这些影响的关键因素是冻结速度。因此可以说与冻结 速度有关的各种条件都是影响冷冻食品品质的因素,主要有:

(1) 冷却介质温度的影响 在相同条件下,冷却介质温度越低,冻结速度越快。但需 要指出的是: 冷却介质温度越低,制冷装置的能量消耗也越大。因此,出于经济上的原 因,应选择合理的冷却介质温度。根据目前我国的具体情况,采用氨做制冷剂,蒸发温度 一般选择在-35~-45℃之间。如果采用强制送风连续式冻结装置,那么冷却介质温度 还受蒸发器结霜速度的限制。当蒸发器霜层达到一定厚度时,由于传热效果降低,冷却介 质温度会升高,此时应及时融霜,以保证一定的冷却介质温度和冻结时间。

(2)传热系数K值的影响 由牛顿冷却定律Q=KA△t可知,在冷冻过程中,增大 传热系数K值是增大传热量,从而提高冻结速度的重要手段,但是实际上由于影响因素 多,确定传热系数K值相当困难。例如采用流态化冻结方法,空气流速、食品形状等是影 响传热系数K值的主要因素,因此可采用适当提高空气流速来提高冻结速度。研究表 明,将青豆置于-30℃的静止空气中冻结,冻结时间大约需要2h;而在同一温度下,空气 流速增加到4.5~5m/s,则冻结时间只需10min。在一般情况下,冻结速度与空气流速之 间的变化并不是直线关系,而空气流速增加,食品干耗(质量损失)将增大。因此,从经济 上考虑,确定适宜的空气流速是完全必要的。

(3) 食品成分的影响 各种食品的导热性因其成分不同而有明显差异。含水量较高的 食品比含空气和脂肪量较高的食品更易导热,这是由于水的导热系数[0.604W/(m·K)]比脂 肪的导热系数[0.15W/(m·K)]和空气的导热系数[0.066W/(m·K)]大得多的缘故。因 此,在冷冻过程中当冻结温度一定时,不同食品应采用各自不同的冻结时间,否则要么有 可能造成能源的浪费,要么影响食品的冻结品质。

(4) 食品尺寸规格的影响 食品的大小和厚薄是影响冻结速度的重要因素。较大、 较厚食品的冻结速度不可能很快,因为越接近食品的中心部位冻结越缓慢。在具有良好 传热的条件下,冻结时间与食品厚度平方成正比。因此,减少食品的厚度是提高冻结速度 的重要措施。一般认为,3~100mm厚的食品可以获得最有利的冻结条件。

(5)食品冻结终止温度的影响 食品冻结终止温度(一般指食品中心点温度),应低 于或等于冻后贮藏温度(一般为-18℃)。这有利于保持食品冷冻状态下形成的组织结 构。如果食品冻结终止温度高于贮藏温度,那么在冻藏中就会出现食品的再次缓慢冻结, 食品组织内部未冻结的水分就会生成较大的冰结晶,从而出现组织结构破坏、蛋白质变 性、解冻时汁液流失增加等现象,影响冷冻食品的质量。

(6)机械传送方式的影响 研究发现,机械传送方式对冷冻食品的质量确有一定影 响(尤其在采用流化床冷冻装置时)。适宜的机械传送可以防止物料与传送带黏结或物料 与物料粘结,从而保证物料本身的完整性和实现单体快冷冻结。例如,采用水平传送带传 送冻结食品,在微冻区往往会出现粘结现象,为了防止这种现象产生,可在水平传送带上 增加一定数量的驼峰。

此外,机械传送装置的运行速度必须根据不同品种的要求而适当调整。运行过快,达 不到规定的冻结时间,不能保证冻结质量;运行过慢,影响生产速度,耗能增高。

4.2.3.4 冷冻后续过程中影响品质的各种因素

在冷冻后冷藏链(冻藏、运输、销售及家庭食用前储存等过程)中,影响冷冻食品品质 的因素主要是温湿度的波动及储存方式。一般食品在冷冻过程中,大约90%以上的水分 被冻结,微生物与酶的作用被有效地抑制,因此可以长期储存。但是,如果在上述各环节 中出现较大的温湿度波动(尤其是发生在-18℃以上的温度波动),再加上冻藏时间长而 出现的缓慢氧化作用,往往使冷冻食品出现冰结晶、干耗大、变色等,从而品质下降。因 此,为保证冷冻食品的品质,应尽可能形成冻藏、运输、销售及家庭储存全过程的冷藏链, 使冷冻食品始终处于-18℃以下的恒定温度。