一、食品的凍結(jié)
用凍結(jié)來防護(hù)食品（系指新鮮原料）是保證許多種易腐食物幾乎不變地保持其原有特性的極好方法。這種質(zhì)量保持的獲得，第一是由于低溫減緩了生物化學(xué)反應(yīng)并抑制了微生物的活動；第二是由于降低了基質(zhì)中的水活性，因?yàn)榇蟛糠炙吭谕ǔＳ糜趦鼋Y(jié)食品的溫度（-18℃或更低）下變成了冰。
水是大多數(shù)凍結(jié)食物的主要成份，其絕大部分不同程度地結(jié)合在大分子膠質(zhì)復(fù)合體中、細(xì)胞的凝膠狀或纖維狀構(gòu)造中和水合物中。當(dāng)凍結(jié)時(shí)，成核作用和冰晶生長引起了許多變化：細(xì)胞中的可溶成份會飽和而沉淀，PH值變化要影響膠質(zhì)復(fù)合體，而滲透壓的劇烈變化會使半滲透性薄膜開裂。
這種低溫濃縮的影響在含有高電觸質(zhì)的產(chǎn)品（熏或腌的產(chǎn)品）中特別明顯，其影響可能還大于由低溫所帶來的活性降低，這就限制了使用太低的溫度來儲存這些產(chǎn)品。因此，也需要對具有高度酶活性的那些蔬菜采取專門凍結(jié)前處理措施，使酶的活動鈍化。
凍前處理、選擇最佳凍結(jié)速度、良好的包裝、正確而不變的貯存溫度、及隨后的解凍速度等等都是實(shí)現(xiàn)食品凍結(jié)的全部利益和使少數(shù)有害反應(yīng)降到最低的關(guān)鍵。而比這些問題更重要的是原料的高質(zhì)量，因而對所要凍結(jié)的產(chǎn)品在物理、物理化學(xué)和生物化學(xué)方面有所了解，使消費(fèi)者終于享受到高質(zhì)量的產(chǎn)品是非常重要的。
從物理方面的觀點(diǎn)看來，動植物纖維可粗略地當(dāng)作稀的水溶液來對待。當(dāng)食品冷卻到0℃（32℉）以下時(shí)，冰在冰點(diǎn)溫度（或初始凍結(jié)點(diǎn)）下開始形成，這個溫度也是它特有的溶解溫度，其最后的冰晶在足夠緩慢的解凍下溶化。凍結(jié)開始時(shí)的溫度與所具有的溶解物質(zhì)分子濃度有直接關(guān)系，而與其含水量無關(guān)。例如，水果的含水量高，其凍結(jié)點(diǎn)為-2℃～-3℃，而瘦肉的含水量低，其凍結(jié)點(diǎn)卻大致是—1℃，這種差異是由于水果溶液中有高的糖和酸含量，而肉中的溶解物含量卻較低。凍結(jié)時(shí)只有在適當(dāng)?shù)倪^冷（注）下才出現(xiàn)冰結(jié)晶，在凍結(jié)過程中會帶來溫度的升高，并接近于冰點(diǎn)溫度。雖然在大塊食品的凍結(jié)中，過冷程度一般可以忽略，但在某些食品工藝中，例如冰淇淋的制造，卻要最大限度地采用過冷。
一般說來，食品就其物理與化學(xué)組成而言，是非均質(zhì)系統(tǒng)。這就造成其凍結(jié)工況的特點(diǎn)是有一個初次出現(xiàn)冰晶的溫度和一個全部冰分離出來的溫度區(qū)域。
只要冰一直處在細(xì)胞的外部，就不會出現(xiàn)嚴(yán)重的或不可逆轉(zhuǎn)的損傷。例如，在新鮮狀態(tài)下的水果是活的，冷卻到低于初始凍結(jié)點(diǎn)的溫度，使得冰只出現(xiàn)在細(xì)胞間通道內(nèi)，這種水果在回暖后仍是活的。
眾所周知，天然含水量低的細(xì)胞，或其液體的濃度由于低溫保護(hù)劑的滲入而顯著增加的細(xì)胞，能夠經(jīng)受一個適當(dāng)安排的冷卻過程而不致?lián)p壞，這些細(xì)胞盡管是在極低的溫度下，例如長期在液氮溫度下保存，在回暖后可以恢復(fù)其活力。
1、凍結(jié)食品
凡經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的凍結(jié)過程以保持其初始質(zhì)量的食品都認(rèn)為是凍結(jié)食品。
為了達(dá)到保持效果，食品中極大部分的可凍水分要變成冰（一般是自由水分的80%以上），并在隨后的儲存中保持在此狀態(tài)，使物理的、生物化學(xué)的和微生物的變化降到最低，否則產(chǎn)品會變質(zhì)。
水的結(jié)晶一般會使柔弱的細(xì)胞構(gòu)造受到破壞，在特殊情況下可以加上一些適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)如糖，可部分地或全部地予以遏制。
在大多數(shù)情況下，產(chǎn)品是貯存溫度要盡可能的低，以便很好的保持其質(zhì)量。
“快速凍結(jié)食品”這一名詞正確的使用應(yīng)是產(chǎn)品溫度要保持在一18℃或更低，溫度波動最小，以便在貯運(yùn)和銷售所要求的時(shí)間內(nèi)保持產(chǎn)品的質(zhì)量。這個名詞也意味著對產(chǎn)品采用了快速的凍結(jié)加工，貯存溫度已處于一18℃或更低。
2、凍結(jié)過程
在凍結(jié)過程中，產(chǎn)品的不同部位將在不同時(shí)間內(nèi)通過各個階段。如果考慮產(chǎn)品的某一特殊部位，可以肯定有三個階段的溫度變化：
——凍前階段：指溫?zé)岬漠a(chǎn)品進(jìn)入凍結(jié)過程時(shí)和產(chǎn)品達(dá)到冰點(diǎn)（即水開始結(jié)晶）時(shí)，二者之間所經(jīng)歷的階段。
——凍結(jié)階段：指這一部位的溫度幾乎是恒定的階段。這一階段所排出的熱量使大部分水變成冰。
——貯藏階段：指產(chǎn)品從絕大部分水變成了冰時(shí)的溫度降低到規(guī)定的最終溫度那一階段。最終溫度可以是產(chǎn)品任何部位，包括其“熱中心”，
（1）達(dá)到的貯存溫度，也可以是其平衡溫度。
（2）平衡溫度是指在絕熱狀態(tài)下，表面溫度和熱中心溫度極為接近時(shí)的溫度。
3、凍結(jié)速率（℃/h）
對一種產(chǎn)品或一個包裝食品，凍結(jié)速率（℃/h）是初始溫度與最終溫度之差除以凍結(jié)時(shí)間。在產(chǎn)品的任定部位，該處的凍結(jié)時(shí)間等于初始溫度與要求溫度之差除以在此部位達(dá)到所要求的溫度時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。現(xiàn)有資料表明，采用范圍廣泛的凍結(jié)速率，對一定產(chǎn)品來說，不會明顯影響其感官性質(zhì)。適宜的凍結(jié)速率范圍視產(chǎn)品性質(zhì)及原料的初始質(zhì)量而定。某些產(chǎn)品的凍結(jié)時(shí)間可達(dá)24小時(shí)，因此非?？斓乃俾什⒎强偸秋@得必要。
一般說來，應(yīng)避免凍結(jié)時(shí)間過長以減少產(chǎn)生其他有害影響。例如：事先未預(yù)冷的產(chǎn)品凍結(jié)24小時(shí)后，產(chǎn)品中心溫度仍會保持0℃（32℉）以上，長達(dá)12小時(shí)，此時(shí)就可能發(fā)生嚴(yán)重的腐敗現(xiàn)象。
反之凍結(jié)太快也是有害的。例如，魚浸泡在液體氮里會產(chǎn)生應(yīng)力，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷。解決的辦法是在液化氣噴淋之前用氮?dú)鈱Ⅳ~預(yù)冷。這會使凍結(jié)速率降低，但仍然非?？?。 |
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