项目二　果蔬速冻技术

【必备知识】

我国的果蔬速冻开始于20世纪60～70年代，并在90年代开始迅猛发展，现已形成了一定规模的出口市场，同时也引进了不少的先进设备。一般以速冻蔬菜为多，速冻水果多为其他制品的半成品或装饰物。随着速冻设备的改进和技术的进步，速冻制品的质量不断得到提高，因此果蔬的速冻保藏技术必将获得更快的发展。

一、速冻原理

速冻保藏是利用人工制冷技术降低食品的温度使其控制微生物和酶活动，而达到长期保藏的目的。果蔬的速冻过程要求在30min或更短时间内将新鲜原料的中心温度降至冻结点以下，使原料中80%以上的水分尽快冻结成冰晶，这样就必须采用很低的冻结温度迅速排除热量，才能达到要求。在此温度下就能抑制微生物的活动和酶的作用，最大限度地防止腐败及生化反应对制品的影响。一般速冻产品要求在-18℃及以下温度条件下保存。

1.冻结温度曲线

在冻结过程中，温度呈逐步下降趋势，而表示产品温度与冻结时间关系的曲线，称为“冻结温度曲线”（图1-1）。此曲线一般可分为三个阶段。

（1）初阶段　即从初温至冻结点（冰点）温度，此时放出的是显热，其与冻结过程所排出的总热量相比，量较少，故降温快，曲线较陡。在此阶段会出现过冷点（即曲线中的S点）。

（2）中阶段　此时产品中大部分水分冻结成冰。一般果蔬中心温度降至-5℃时，其内部已有80%以上的水分冻结。此阶段由于水变成冰需放出大量潜热，总热量中的大部分在此阶段释放，故降温慢，曲线平坦。

（3）终阶段　从成冰后到终温。此时放出的热量，一部分来源于冰的降温，一部分来源于内部剩余水的继续结冰，故曲线不及初阶段陡峭。

2.冻结速度对产品质量的影响

冻结速度直接影响产品的质量。当果蔬进行缓慢冻结时，由于细胞间隙的溶液浓度低于细胞内的，故首先产生冰晶，随着冻结的继续进行，细胞内水分不断外移结合到这些冰晶上，从而形成了主要存在于细胞间隙的体积大且数目少的冰晶体分布状态，这样就容易造成细胞的机械损伤和脱水损伤，使细胞破裂。解冻后，往往造成汁液流失、组织变软、风味劣变等现象。

当快速冻结时，由于细胞内外的水分几乎同时形成冰晶，其形成的冰晶体分布广、体积小、数目多，对组织结构几乎不造成损伤。解冻后，可最大限度恢复组织原来的状态，从而保证产品的质量。冻结速度往往与冷却介质导热快慢有关，产品初温、产品与冷却介质接触面、产品体积厚度等也会影响其冻结速度，在实际生产中应加以综合考虑。

二、速冻方法和设备

食品的冻结方法按使用的冷冻介质及与食品接触的状况，可分为间接接触冻结（空气冻结、接触冻结）和直接接触冻结（浸渍式冻结、喷淋式冻结）。果蔬冻结根据其产品的特点，主要采用空气冻结，具体有静止空气冻结、气流冻结和流化床冻结三种方法。

（1）静止空气冻结　即将原料放入低温（-35～-25℃）库房中，利用空气自然对流冷却、冻结。其冻结速度慢，水分蒸发多，但设备简单、费用低。小型冷库、冰箱即为此类。

（2）气流冻结　即利用低温空气在鼓风机推动下形成一定速度的气流对食品进行冻结。气流的方向可以与产品方向同向、逆向或垂直方向。常用设备有带式连续速冻装置、螺旋带式连续冻结装置、隧道式冻结装置等。

（3）流化床冻结　又称悬浮式冻结，即使用高速的冷风从下而上吹送，将物料吹起成悬浮状态，在此状态下，产品能与冷空气全面接触，冻结速度极快。这种方法适用于小型单体果蔬的速冻，如蘑菇、草莓、豌豆等（图1-2）。

【关键技能】

一、速冻工艺

（一）工艺流程

（二）工艺要点

1.原料选择

速冻果蔬要求选择品种优良、成熟适宜，风味、色泽俱佳，冷冻适应性强的品种。另外，要求原料鲜嫩、大小整齐、无病虫害、无农药残留及微生物污染、无机械损伤。若不能及时加工处理，应进行短时间冷藏。

2.预处理

原料预处理主要包括挑选、分级、去除不可食部分、清洗、切分等。挑选即除去带伤、有病虫害、畸形及不熟或过熟的原料，并按大小、长短分级。除去不可食部分，如皮、核、芯、蒂、筋、老叶及黄叶等，再进行清洗和切分。对一些易遭虫害的蔬菜，如青豌豆、蚕豆等应用1%～2%的盐水浸泡20～30min进行驱虫处理。对一些速冻后脆性减弱或易发酥的果蔬，可利用0.5%～1%的碳酸钙或氯化钙溶液浸泡处理10～20min，以增加其硬度和脆度。

3.护色

原料护色是为了避免在加工及贮藏过程中发生变色。通常蔬菜采用漂烫处理，即在95℃以上热水或蒸汽下，热烫2～3min，然后迅速用冷水冷却。对于部分天然风味浓或酶活性低的蔬菜也可直接进行清洗冻结。果品常使用糖液浸渍处理，一般糖液浓度控制在30%～50%，添加量为1∶3左右。对苹果、桃等酶活性强的原料，还可添加0.1%的抗坏血酸或0.5%柠檬酸等，以提高其护色效果。

4.沥水

漂烫冷却后的原料带有大量水分，需进行沥水处理，以防止冻结时产品黏结成坨，影响产品的外观和质量。沥水前漂烫过的果蔬应迅速用温度≤10℃的冷水冷却或采用≤10℃的冷风冷却，冷却后及时沥干。沥水可采用振动筛、离心机。一般以振动沥水10～15min，离心机甩水5～10s为宜。沥水后由提升机输送到振动布料机进行原料的均匀布料，以实现均匀冻结，保证产品的冻结质量。

5.速冻

经过沥干后的水果、蔬菜应迅速在温度<-30℃的环境中冻结，水果要求无结块、无冰晶，呈单体状。蔬菜要求布料均匀，呈单体状或块状。果蔬冻结结束，产品的热中心温度≤-18℃。

6.包装（包水衣）

速冻果蔬的包装，可以有效地控制产品在冻藏中因升华而引起的表面失水干耗，防止氧化变色及污染，便于产品的运输和销售。包装分冻前包装和冻后包装。一般蔬菜多采用先速冻后包装的形式，即冻后包装，以保证蔬菜的冻结速度，而果品可采用冻前包装。需要注意的是包装车间应保持低温，在短时间内完成包装，并及时入库冻藏。

7.冻藏

速冻果蔬要求在-18℃或更低的温度下进行冻藏，以保持其冻结状态。冻藏过程中要保持冻藏温度的稳定，防止发生重结晶；同时避免与其他有异味的食品混藏。一般速冻产品的冻藏期一般可达到10～12个月，甚至两年（表1-1）。

二、速冻果蔬生产中常见的质量问题及控制措施

1.重结晶

在冻藏过程中，由于冻藏温度的波动，引起速冻产品反复解冻和再冻结，造成组织细胞内的冰晶体体积增大，以至于破坏速冻产品的组织结构，产生更严重的机械损伤。重结晶的程度直接取决于单位时间内冻藏温度波动的幅度和次数，波动幅度越大，次数越多，重结晶的程度就越深。

控制措施：采用深温冻结方式，提高产品的冻结率，减少液相残留水分；控制冻藏温度，避免温度变动，尤其是避免-18℃以上的温度变动。

2.干耗

速冻产品在冷却、冻结和冻藏过程中，随热量带走的同时，部分水分同时被带走，从而会造成干耗发生。通常空气流速越快，干耗就越大；冻藏时间越长，干耗问题就越严重。干耗主要是表面冰晶直接升华所造成的。

控制措施：对速冻产品采用严密包装；保持冻藏库温与冻品品温的一致性；有时也可以通过上冰衣来降低或避免干耗对产品品质的影响。

3.变色

因为酶的活性在低温下不能完全抑制，所以凡是常温下发生的变色现象，在长期的冻藏过程中同样会发生，只是进行速度减慢而已，且冻藏温度越低，变色速度越慢。

控制措施：为了防止发生此类变色，在速冻前原料应进行漂烫等护色处理。

4.龟裂

由于冻结时水变冰后体积约增大9%，造成含水量多的果蔬冻结时体积膨胀，产生冻结膨胀压，当冻结膨胀压过大时，容易造成产品龟裂。龟裂往往是冻结不均匀、速度过快造成的。

控制措施：注意控制冻结的温度和速度。

5.汁液流失

由于缓慢冻结容易造成果蔬组织细胞的机械损伤，解冻后，融化的水不能重新被细胞完全吸收，从而造成大量汁液流失，使组织软烂，口感、风味、品质严重下降。

控制措施：提高冻结速度，减少机械损伤。