第六章
第二篇 制冷技术
—— 应用篇
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第一节 食品冷加工基础
一,食品冷加工的原理
1,食品的腐败与变质
? 在常温下贮藏时，新鲜的鱼、肉、禽、蛋、果蔬等食
品的色、香、味、外观、形状和营养成分都会发生变
化，结果使食品的质量逐渐下降。如果贮存时间长，
食品的成分就会发生分解变化，以致完全不能食用。
食品的这种变化，称为 食品的腐败与变质 。
第六章
? 引起食品腐败变质的主要原因：
微生物和酶 的作用
呼吸作用
化学作用
Ps,虽然这三种原因各有特点，但它们不是孤立存在的，而是
相互影响的，并且有时是同时进行的。
第六章
2,食品的冷藏原理
? 食品腐败变质，是由于 微生物 的生命活动和食品
中的 酶 的作用
? 低温下微生物的生长、繁殖就会减慢，酶的活性
也会减弱，从而延长食品的贮藏期
? 低温下微生物新陈代谢会被破坏
? -18℃ 以下时，食品中 90％以上的水分形成冰晶，
可以破坏微生物细胞，造成微生物死亡
第六章
? 活体食品（如果蔬等植物性食品）
—— 冷却的状态下进行贮藏，避免发生冷害
? 死体食品（如禽、鱼、畜等动物性食品）
—— 在其冻结点以下的温度保藏，且之前要预冷
Ps,低温冷害是指当冷藏的温度低于果蔬可以耐受的限度时，果蔬
的正常代谢活动受到破坏，使果蔬出现病变，果蔬表面出现斑
点、内部变色（褐心）等
第六章
3,食品冷冻工艺
食品冷冻工艺主要指食品的 冷却, 冻结, 冷藏, 解冻
的方法，是利用低温最佳保藏食品和加工食品的方法。
? 食品的 冷却 （ 10oC以下，其下限为 4～ -2oC）
冷却是指将食品的温度降低到某一指定的温度，但不低
于食品汁液的冻结点。 （冷却的动物性食品只能作短期贮藏）
? 食品的 冻结 （国际上推荐为 -18oC以下）
冻结是指将食品的温度降低到食品汁液的冻结点以下，使
食品中的水分大部分冻结成冰。（可进行食品的长期贮藏）
第六章
? 食品的 冷藏
冷藏是指食品保持在冷却或冻结终了温度的条
件下，将食品低温贮藏一定时间。冷藏又可分为 冷
却物冷藏（ 0oC以上） 和 冻结物冷藏 （ -18oC以下 ）
? 食品的解冻
解冻是指将冻结食品中的冰晶融化成水，恢复
到冻结前的新鲜状态。
Ps,近年来迅速崛起的两种水产品冷加工新方法,冰温冷藏（一般在
-0.5~-2oC ） 和 微冻冷藏（ -3oC的空气或食盐水或冷海水）
第六章
4.食品 HACCP的概念
HACCP,Hazard Analysis and Critical Control
Point的缩写，译成中文为, 危害分析和关键控制点, 。
? HACCP系统是由食品危害分析（ HA）和关键控制点
（ CCP）两个部分组成的，是确保食品安全、卫生、质
量控制的一项系统工程。
? 它是贯穿食品从原料开始，经过前处理、加工、贮藏、
流通，直至消费为止的所有阶段，
第六章
? HACCP概念的七项原则
进行 危害分析 和确定控制质量点
确定 关键控制点
建立 关键极限点
建立 监控程序
建立 纠正措施
建立 检验程序
建立 记录档案 和文件保管措施
在冷冻食品生产企业中，建立一套有效的食品卫生管理和质量监
控体系，以提高冷冻食品的安全性是十分必要的。
第六章
二,食品冷藏条件
? 食品的冷藏要求，主要指冷藏时的最佳温度和空气
中的相对湿度
? 此处的贮藏期是指 保持该食品新鲜 与 高的商品质量
而言的贮藏时间，而 不是基于营养成分变化 而言的
? 贮藏温度是指长期贮藏的最佳温度，它是指 食品的
温度,而不是空气的温度
? 从冷间内取出食品时，必须注意防止水分凝结在低
温食品表面
当环境中空气露点高于冷却食品或包装材料的表面温度时，就会
出现 凝露 现象，如果食品表面温度低于 0℃ 时，就会出现 结霜 现象。
第六章
图 6-1 食品表面 凝
露温度 t1与环境中 空
气温度 ta,相对湿度
φ 的关系。
例如：环境温度 ta=20℃,
相对湿度 φ=80%,这时食品
从冷间取出时表面凝露温度
t1 =16.5℃ 。
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第二节 食品的冷却方法与装置
一,食品冷却的方法
? 冷却是将食品的品温降低到接近食品的冰点，但不
发生冻结
? 食品的冷却方法有 真空冷却, 差压式冷却, 通风冷
却, 冷水冷却, 碎冰冷却 等
第六章
品种
冷却方法
肉 禽 蛋 鱼 水果 蔬菜
真空冷却 ? ?
差压式冷却 ? ? ? ? ?
通风冷却 ? ? ? ? ?
冷水冷却 ? ? ? ?
碎冰冷却 ? ? ? ?
表 6-8 冷却方法与使用对象
第六章
二,食品冷却的原理与设备
1,食品真空冷却的原理与设备
2,空气冷却方式及其装置
3,冷水冷却及其设备
4,碎冰冷却
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第三节 食品的冻结方法与装置
一,食品的冻结方法
? 食品冻结是为了移去食品中的显热和潜热，在规定的时
间内将食品的温度降低到冻结点以下，使食品中的可冻
水分全部冻结成冰，从而可以长期贮藏食品的目的。
? 国际上推荐的冻结温度一般为 -18℃ 或 -40℃ 。
第六章
1,冻结的基本方式
? 鼓风式冻结（空气作冷却介质，目前应用
最广泛 ）
? 接触式冻结（冻结速度快 ）
? 液化气体喷淋冻结
? 沉浸式冻结
第六章
2,快速冻结与慢速冻结
? 食品 冻结速度的定义,食品表面至热中心点的最短距
离与食品表面温度达到 0℃ 后，食品热中心点的温度降
至比冻结点低 10℃ 所需时间之比，称为该食品的冻结
速度 v（ cm／ h）。
快速冻结 v≥ 5～ 20 cm／ h
中速冻结 v≥ 1～ 5 cm／ h
慢速冻结 v＝ 0.1～ l cm／ h
第六章
二,食品的冻结装置
1.鼓风式冻结装置
? 带式（不锈钢网带或塑料带）流态化冻结装置
? 振动式流态冻结装置
? 斜槽式（固定板式）流态冻结装置
① 钢带连续式冻结装置
② 气流上下冲击式冻结装置
③ 流态化冻结装置
第六章
2,接触式冻结装置
? 平板冻结装置 是接触式冻结方法中最典型
的一种
? 平板冻结装置按平板放置方向，分为 卧式
和 立式
第六章
图 6-21 卧式平板冻结装置示意图
第六章
铝合金平板冻结器
第六章
3.液氮喷淋冻结装置
? 优点,冻结设备简单、操作方便、维修保养费用
低、冻结装置功率消耗很小、冻结速度快（约比
平板冻结装置快 5～ 6倍）、冻品脱水损失少、冻
品质量高
? 缺点,冻结成本高
第六章
图 6-22 液氮喷淋冻结装置示意图
第六章
SSD系列 LN2／ LCO2速冻装置
第六章
还有一种 液氮喷淋与空气鼓风相结合 的冻结
装置，被冻食品先经液氮喷淋，使其表层很快冻
结，这样可减少脱水损耗；然后再进入鼓风式冻
结装置，完成产品冻结过程。这样的冻结装置，
可使冻结能力增大，液氮的消耗量也可减少。
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第四节 食品的解冻方法与装置
一,食品的解冻方法
? 冻结食品在消费或加工前必须解冻，视解冻后的
用途来选择解冻可分为 半解冻 （ -3 ℃ 至 -5 ℃ ）
和 完全解冻
? 解冻过程虽然是冻结过程的逆过程，但解冻过程
的温度控制却比冻结过程困难得多，也很难达到
高的复温速率
第六章
物理量 密度
/kg·m-3
比热容
/kJ·(kg·K)-1
热导率
/W·(m·K) -1
热扩散率
/m2·s-1
冰 917 2.120 2.24 11.5× 10-7
水 999.87 4.2177 0.561 1.33× 10-7
表 6-13 0℃ 水和冰的某些热物理性质
由表可见，冰的比热容只有水的一半，热导率却为水的 4倍，导温
系数为水的 8.6 倍。因此，冻结过程的传热条件要比融化过程好
得多，在融化过程中，很难达到高的复温速率。
第六章
? 解冻是食品冷加工后不可缺少的环节
? 在解冻的终温方面，作为加工原料的冷冻肉和冷冻水
产品，只要求其解冻后适宜下一加工工序（如分割）
的需要即可
? 解冻后，食品的品质主要受两方面的影响
一是食品 冻结前的质量
二是 冷藏和解冻过程 对食品质量的影响
? 目前已有的解冻方法，大致的分类见表 6-14
第六章
序
号
空气解冻法 水解冻法 电解冻法 其它解冻法
1 静止空气解冻
（低温微风型空
气解冻）
静水浸渍解冻 红外辐射解冻 接触传热解
冻
2 流动空气解冻 低温流水浸渍解冻 高频解冻 高压解冻
3 高湿度空气解冻 水喷淋解冻 微波解冻
4 加压空气解冻 水浸渍和喷淋结合
解冻
低频解冻
5 水蒸气减压解冻 高压静电解冻
表 6-14 解冻方法的分类
第六章
? 其它分类方法：
如按照 解冻速度 不同，可以分为慢速解冻、快速
解冻；
按照 是否有热源,分为加热解冻、非热解冻，或
称为外部加热解冻，内部加热解冻等
第六章
二,食品的解冻装置
1,空气解冻
以空气为传热介质的解冻方法，它又分为以下几种类型：
? 静止空气解冻（低温微风型空气解冻）
? 流动空气解冻
? 高湿度空气解冻
? 加压空气解冻
第六章
2,水解冻
以水为传热介质，与空气相比，有解冻速度快，
无干耗等优点
? 水浸渍解冻
? 水喷淋解冻
? 水浸渍和喷淋相结合的解冻
第六章
3,水蒸气减压解冻
水蒸气减压解冻又称为 真空解冻
这种解冻方法 适用的品种多, 解冻快, 无解冻过热 等优点
图 6-29是该种解冻装置示意图
第六章
图 6-29 水蒸气减压解冻装置
第六章
4.电解冻
以空气或水为传热介质进行解冻，热量是从冷
冻食品表面导入的，而电解冻属于内部加热
? 远红外解冻
? 高频解冻
? 微波解冻
? 低频解冻
? 高压静电解冻
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第五节
食品的真空冷冻干燥与装置
一,食品真空冷冻干燥的原理和工艺
1.食品真空冷冻干燥的原理
? 食品真空冷冻干燥 是 — 种低温、低压下具有移动相变边
界的热质传输过程
? 在冻结干燥过程中，为了提高干燥速度，在真空室内还
装有 加热系统
Ps,冻结的方法一般有两种：自动法和预冻法
第六章
2,食品真空冷冻干燥工艺
食品真空冷冻干燥工艺流程：原料－冻干预处理－冷
冻干燥－包装贮藏等。其中冻结和干燥两个过程是整
个工艺的重点。
一般分为三个阶段：
? 原料：选择优质的食品原料进行冻结干燥
? 冻干预处理,冻结前对食品进行必要的物理、化学处理
? 冷冻干燥,冷冻干燥阶段包括 冻结, 升华干燥 和 解吸干燥
第六章
? 冻 结
降温速度和冻结终温对冷冻干燥速度有很大影响
快速冻结 可以获得均匀致密的干制品，对食品分子的细
胞膜和蛋白质破坏小。复水后食品弹性好、持水力强，
但干燥过程中水蒸气有较大的扩散阻力
冻结终温 常选择比食品最大冻结浓度时的温度低 5～ 10℃
表 6-15为部分果蔬食品最大冻结浓度时的温度
第六章
? 升华干燥
又称为一次干燥，是利用 升华 的方法，去掉食品中
的自由水；
在这个阶段尽量使供给升华界面的热量，等于升华
所需的热量，以保证食品冻结部分不融化，已干燥
的部分不塌陷。
第六章
? 解吸干燥
又称为二次干燥，是去除以 吸附 方式存在于食品中
的结合水；
所以在此阶段，必须提供足够的热量，同时又要保
证食品不发生塌陷、焦化现象，并有合适的最终剩
余水分，一般为 2％～ 5％。
第六章
? 包装贮藏
一般要求包装 材料安全, 无毒副作用, 不吸湿, 不透
气,能 遮光,有 一定的机械强度,能满足机械充填、
密封要好,并 易于贮运和使用
经过包装的冷冻干燥食品，在条件允许的情况下，尽
可能放置于 低温环境 中贮藏
第六章
二,食品的真空冷冻干燥装置
食品真空冷冻干燥设备是集真空、制冷、加热干燥、
清洗消毒等多功能于一体的装置。
食品真空冷冻干燥设备的分类：
1.间歇式真空冷冻干燥机
接触导热 间歇式真空冷冻干燥机
辐射传热 间歇式真空冷冻干燥机
第六章
2,连续式真空冷冻干燥机
水平隧道式 连续真空冷冻干燥机
垂直螺旋式 连续真空冷冻干燥机
第六章
食品真空冷冻干燥机的组成
食品真空冷冻干燥机主要由 制冷系统, 真空
系统, 加热干燥系统, 控制系统 等组成。
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第六节 果蔬的气调与装置
一,果蔬的气调贮藏
1,气调贮藏的原理
低温贮藏可以减弱果蔬的 呼吸作用,减少 水分的蒸发,
抑制 微生物的生长繁殖,有利于果蔬的贮藏保鲜
气调贮藏是在低温贮藏的基础上，调节贮藏环境中氧、
二氧化碳，及一些特殊气体（如 乙烯，一氧化碳 ）的含
量，以达到更好地贮藏果蔬的目的。
第六章
2,气调调节的方式
按调节方法分类：
1.自然降氧
即靠果蔬自身的呼吸作用，来改变贮藏环境中的氧和
二氧化碳的含量
优点,工艺简单，不需要专门的气调设备
缺点,但降氧时间长，贮藏环境中的气体成分不能较
快地达到一定的配比，影响果蔬气调效果
第六章
2,机械降氧
? 充氮降氧
将制氮机产生的氮气，强制性地充入贮藏环境来置
换空气，以达到块速降氧和控制适量二氧化碳的目的
? 最佳气体成分置换
人为地将氧、二氧化碳，氮等气体，按最佳气体成
分指标要求，配制成混合气体，向贮藏环境中充入
? 减压气调
通过真空泵将贮藏环境中一部分气体抽出，同时将
外界空气减压加湿后输入
第六章
按不同气调设备分类
1,塑料薄膜帐气调
? 利用塑料薄膜对氧和二氧化碳有不同渗透性和对
水透过率低的原理
? 塑料薄膜一般选用 0.12mm厚的无毒 聚氯乙烯 薄膜
或 0.075～ 0.2mm厚的 聚乙烯 薄膜
? 帐内二氧化碳含量会不断升高，所以应定期用专
门仪器进行气体检测，以便及时调整气体配比
第六章
2,硅窗气调
? 根据不同果蔬及贮藏要求的温湿度条件，选择面
积不同的 硅橡胶织物膜,热合于用聚乙烯或聚氯
乙烯制作的贮藏帐上，作为气体交换的窗口，简
称硅窗
? 选用合适的硅窗面积制作的塑料帐，其气体成分
可自动衡定在 氧含量 3％～ 5％, 二氧化碳含量 3
％～ 5％
第六章
3,催化燃烧降氧气调
采用催化燃烧降氧机，以 工业汽油, 液化石油气
等为燃料，与从贮藏环境中引出的空气混合，进
行催化燃烧反应
260~ 580oC
C4H8 + 6O2 + 24N2 4H2O + 4CO2 + 24N2
由反应式可见，空气中的氮气不参于反应，式中的水蒸气可通
过冷凝的方法排除，反应后的无氧气体再返回贮藏环境中。如
此循环，直至将贮藏环境中的含氧量降到要求值。
液化石油气
第六章
4,充氮气降氧气调
? 从贮藏环境中，用 真空泵 抽出空气，然后充入氮气
? 这样的抽气、充气过程交替进行，以使贮藏环境中
氧气含量降到要求值
Ps,氮气可以有两个来源，一种利用制氮厂生产的氮气或液
氮钢瓶充氮；另一种用碳分子筛制氮机制氮
第六章
二,气调设备
1,催化燃烧降氧机
? 这种机器利用燃烧作用，除去空气中的氧，达到
降氧 目的
? 其易燃易爆性，能源和水资源消耗较大，因此燃
烧式降氧机正在逐渐 被淘汰
第六章
2,碳分子筛制氮机
? 这种机器利用碳分子筛的吸附分离作用制氮
? 吸附分离过程中包含有吸附、脱附两个过程
3,中空纤维制氮机
? 这种机器利用 气体对膜的渗透系数不同,进行气
体分离
? 中空纤维制氮机的关键是 膜分离器
第六章
4,二氧化碳脱除机
? 适量高的二氧化碳含量对果蔬有保护作用，但若
二氧化碳含量过高，则会对果蔬产生伤害
? 气调库（或帐）脱除二氧化碳的方法有多种，如
消石灰吸收, 水吸收, 乙醇胺溶液吸收, 二氧化
碳脱除机 等
? 气调库用二氧化碳脱除机中，通常用 活性炭 作为
吸附剂
第六章
5,减压气调设备
? 减压贮藏的研究起步较晚，始于 1957年
? 只有低氧效应，没有象常规气调贮藏中能保持适
量二氧化碳的效果
? 存在着经济，技术和结构安全等多方面问题
? 减压气调贮藏库的工艺流程见 图 6-42
第六章
6,乙烯脱除机
? 根据乙烯在催化剂和高温下，与氧气发生反应，生
成二氧化碳和水的原理制成的
? 优点,除乙烯效率高，同时可除掉果蔬所释放出的
芳香气体，能对库内气体进行高温杀菌消毒
? 使用该设备后，保鲜效果、保鲜期和减少果蔬贮藏
损失等，均优于化学法
? 设备原理图见 图 6-43
第六章
7,温度控制及制冷设备
? 气调贮藏的贮藏期较长，设计制冷系统时必须考
虑 失重 问题
? 为提高库内相对湿度并减少融霜次数，应使蒸发
器与库内空气的 传热温差 尽可能 小
通过 增大传热面积 来降低传热温差
或干脆使用 乙二醇 等载冷剂来进行间接冷却
? 库房内还应保证良好的 空气循环, 温度场均匀,
减小 库内外压差 和 气体浓度的波动幅度
第六章
8,加湿设备
? 为提高库内的相对湿度，除去降低温差之外，一
般还需要在冷风机旁设置 加湿器
? 气调库内目前常用的有 超声波加湿器 和 离心式加
湿器
超声波加湿器,产生的超微粒子水可直接喷雾，扩散蒸
发速度快，效果好，但对水质要求高
离心式加湿器,对水质要求不高，但容易产生水滴，效
果不及前者
第六章
9,测试及控制设备
气调贮藏历史中，由于未能准确测控库内环境，
尤其是气体成分而造成的损失比其它原因造成的损
失要多，这就 促使了各类气体测控设备的发展 。目
前，已经开发出从便携式气体测试仪到全套电脑测
控系统在内的各类设备，并成功应用于商业气调贮
藏中。
第六章
果蔬气调保藏冷库设计
上海市首座气调库
第二篇 制冷技术
—— 应用篇
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第一节 食品冷加工基础
一,食品冷加工的原理
1,食品的腐败与变质
? 在常温下贮藏时，新鲜的鱼、肉、禽、蛋、果蔬等食
品的色、香、味、外观、形状和营养成分都会发生变
化，结果使食品的质量逐渐下降。如果贮存时间长，
食品的成分就会发生分解变化，以致完全不能食用。
食品的这种变化，称为 食品的腐败与变质 。
第六章
? 引起食品腐败变质的主要原因：
微生物和酶 的作用
呼吸作用
化学作用
Ps,虽然这三种原因各有特点，但它们不是孤立存在的，而是
相互影响的，并且有时是同时进行的。
第六章
2,食品的冷藏原理
? 食品腐败变质，是由于 微生物 的生命活动和食品
中的 酶 的作用
? 低温下微生物的生长、繁殖就会减慢，酶的活性
也会减弱，从而延长食品的贮藏期
? 低温下微生物新陈代谢会被破坏
? -18℃ 以下时，食品中 90％以上的水分形成冰晶，
可以破坏微生物细胞，造成微生物死亡
第六章
? 活体食品（如果蔬等植物性食品）
—— 冷却的状态下进行贮藏，避免发生冷害
? 死体食品（如禽、鱼、畜等动物性食品）
—— 在其冻结点以下的温度保藏，且之前要预冷
Ps,低温冷害是指当冷藏的温度低于果蔬可以耐受的限度时，果蔬
的正常代谢活动受到破坏，使果蔬出现病变，果蔬表面出现斑
点、内部变色（褐心）等
第六章
3,食品冷冻工艺
食品冷冻工艺主要指食品的 冷却, 冻结, 冷藏, 解冻
的方法，是利用低温最佳保藏食品和加工食品的方法。
? 食品的 冷却 （ 10oC以下，其下限为 4～ -2oC）
冷却是指将食品的温度降低到某一指定的温度，但不低
于食品汁液的冻结点。 （冷却的动物性食品只能作短期贮藏）
? 食品的 冻结 （国际上推荐为 -18oC以下）
冻结是指将食品的温度降低到食品汁液的冻结点以下，使
食品中的水分大部分冻结成冰。（可进行食品的长期贮藏）
第六章
? 食品的 冷藏
冷藏是指食品保持在冷却或冻结终了温度的条
件下，将食品低温贮藏一定时间。冷藏又可分为 冷
却物冷藏（ 0oC以上） 和 冻结物冷藏 （ -18oC以下 ）
? 食品的解冻
解冻是指将冻结食品中的冰晶融化成水，恢复
到冻结前的新鲜状态。
Ps,近年来迅速崛起的两种水产品冷加工新方法,冰温冷藏（一般在
-0.5~-2oC ） 和 微冻冷藏（ -3oC的空气或食盐水或冷海水）
第六章
4.食品 HACCP的概念
HACCP,Hazard Analysis and Critical Control
Point的缩写，译成中文为, 危害分析和关键控制点, 。
? HACCP系统是由食品危害分析（ HA）和关键控制点
（ CCP）两个部分组成的，是确保食品安全、卫生、质
量控制的一项系统工程。
? 它是贯穿食品从原料开始，经过前处理、加工、贮藏、
流通，直至消费为止的所有阶段，
第六章
? HACCP概念的七项原则
进行 危害分析 和确定控制质量点
确定 关键控制点
建立 关键极限点
建立 监控程序
建立 纠正措施
建立 检验程序
建立 记录档案 和文件保管措施
在冷冻食品生产企业中，建立一套有效的食品卫生管理和质量监
控体系，以提高冷冻食品的安全性是十分必要的。
第六章
二,食品冷藏条件
? 食品的冷藏要求，主要指冷藏时的最佳温度和空气
中的相对湿度
? 此处的贮藏期是指 保持该食品新鲜 与 高的商品质量
而言的贮藏时间，而 不是基于营养成分变化 而言的
? 贮藏温度是指长期贮藏的最佳温度，它是指 食品的
温度,而不是空气的温度
? 从冷间内取出食品时，必须注意防止水分凝结在低
温食品表面
当环境中空气露点高于冷却食品或包装材料的表面温度时，就会
出现 凝露 现象，如果食品表面温度低于 0℃ 时，就会出现 结霜 现象。
第六章
图 6-1 食品表面 凝
露温度 t1与环境中 空
气温度 ta,相对湿度
φ 的关系。
例如：环境温度 ta=20℃,
相对湿度 φ=80%,这时食品
从冷间取出时表面凝露温度
t1 =16.5℃ 。
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第二节 食品的冷却方法与装置
一,食品冷却的方法
? 冷却是将食品的品温降低到接近食品的冰点，但不
发生冻结
? 食品的冷却方法有 真空冷却, 差压式冷却, 通风冷
却, 冷水冷却, 碎冰冷却 等
第六章
品种
冷却方法
肉 禽 蛋 鱼 水果 蔬菜
真空冷却 ? ?
差压式冷却 ? ? ? ? ?
通风冷却 ? ? ? ? ?
冷水冷却 ? ? ? ?
碎冰冷却 ? ? ? ?
表 6-8 冷却方法与使用对象
第六章
二,食品冷却的原理与设备
1,食品真空冷却的原理与设备
2,空气冷却方式及其装置
3,冷水冷却及其设备
4,碎冰冷却
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第三节 食品的冻结方法与装置
一,食品的冻结方法
? 食品冻结是为了移去食品中的显热和潜热，在规定的时
间内将食品的温度降低到冻结点以下，使食品中的可冻
水分全部冻结成冰，从而可以长期贮藏食品的目的。
? 国际上推荐的冻结温度一般为 -18℃ 或 -40℃ 。
第六章
1,冻结的基本方式
? 鼓风式冻结（空气作冷却介质，目前应用
最广泛 ）
? 接触式冻结（冻结速度快 ）
? 液化气体喷淋冻结
? 沉浸式冻结
第六章
2,快速冻结与慢速冻结
? 食品 冻结速度的定义,食品表面至热中心点的最短距
离与食品表面温度达到 0℃ 后，食品热中心点的温度降
至比冻结点低 10℃ 所需时间之比，称为该食品的冻结
速度 v（ cm／ h）。
快速冻结 v≥ 5～ 20 cm／ h
中速冻结 v≥ 1～ 5 cm／ h
慢速冻结 v＝ 0.1～ l cm／ h
第六章
二,食品的冻结装置
1.鼓风式冻结装置
? 带式（不锈钢网带或塑料带）流态化冻结装置
? 振动式流态冻结装置
? 斜槽式（固定板式）流态冻结装置
① 钢带连续式冻结装置
② 气流上下冲击式冻结装置
③ 流态化冻结装置
第六章
2,接触式冻结装置
? 平板冻结装置 是接触式冻结方法中最典型
的一种
? 平板冻结装置按平板放置方向，分为 卧式
和 立式
第六章
图 6-21 卧式平板冻结装置示意图
第六章
铝合金平板冻结器
第六章
3.液氮喷淋冻结装置
? 优点,冻结设备简单、操作方便、维修保养费用
低、冻结装置功率消耗很小、冻结速度快（约比
平板冻结装置快 5～ 6倍）、冻品脱水损失少、冻
品质量高
? 缺点,冻结成本高
第六章
图 6-22 液氮喷淋冻结装置示意图
第六章
SSD系列 LN2／ LCO2速冻装置
第六章
还有一种 液氮喷淋与空气鼓风相结合 的冻结
装置，被冻食品先经液氮喷淋，使其表层很快冻
结，这样可减少脱水损耗；然后再进入鼓风式冻
结装置，完成产品冻结过程。这样的冻结装置，
可使冻结能力增大，液氮的消耗量也可减少。
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第四节 食品的解冻方法与装置
一,食品的解冻方法
? 冻结食品在消费或加工前必须解冻，视解冻后的
用途来选择解冻可分为 半解冻 （ -3 ℃ 至 -5 ℃ ）
和 完全解冻
? 解冻过程虽然是冻结过程的逆过程，但解冻过程
的温度控制却比冻结过程困难得多，也很难达到
高的复温速率
第六章
物理量 密度
/kg·m-3
比热容
/kJ·(kg·K)-1
热导率
/W·(m·K) -1
热扩散率
/m2·s-1
冰 917 2.120 2.24 11.5× 10-7
水 999.87 4.2177 0.561 1.33× 10-7
表 6-13 0℃ 水和冰的某些热物理性质
由表可见，冰的比热容只有水的一半，热导率却为水的 4倍，导温
系数为水的 8.6 倍。因此，冻结过程的传热条件要比融化过程好
得多，在融化过程中，很难达到高的复温速率。
第六章
? 解冻是食品冷加工后不可缺少的环节
? 在解冻的终温方面，作为加工原料的冷冻肉和冷冻水
产品，只要求其解冻后适宜下一加工工序（如分割）
的需要即可
? 解冻后，食品的品质主要受两方面的影响
一是食品 冻结前的质量
二是 冷藏和解冻过程 对食品质量的影响
? 目前已有的解冻方法，大致的分类见表 6-14
第六章
序
号
空气解冻法 水解冻法 电解冻法 其它解冻法
1 静止空气解冻
（低温微风型空
气解冻）
静水浸渍解冻 红外辐射解冻 接触传热解
冻
2 流动空气解冻 低温流水浸渍解冻 高频解冻 高压解冻
3 高湿度空气解冻 水喷淋解冻 微波解冻
4 加压空气解冻 水浸渍和喷淋结合
解冻
低频解冻
5 水蒸气减压解冻 高压静电解冻
表 6-14 解冻方法的分类
第六章
? 其它分类方法：
如按照 解冻速度 不同，可以分为慢速解冻、快速
解冻；
按照 是否有热源,分为加热解冻、非热解冻，或
称为外部加热解冻，内部加热解冻等
第六章
二,食品的解冻装置
1,空气解冻
以空气为传热介质的解冻方法，它又分为以下几种类型：
? 静止空气解冻（低温微风型空气解冻）
? 流动空气解冻
? 高湿度空气解冻
? 加压空气解冻
第六章
2,水解冻
以水为传热介质，与空气相比，有解冻速度快，
无干耗等优点
? 水浸渍解冻
? 水喷淋解冻
? 水浸渍和喷淋相结合的解冻
第六章
3,水蒸气减压解冻
水蒸气减压解冻又称为 真空解冻
这种解冻方法 适用的品种多, 解冻快, 无解冻过热 等优点
图 6-29是该种解冻装置示意图
第六章
图 6-29 水蒸气减压解冻装置
第六章
4.电解冻
以空气或水为传热介质进行解冻，热量是从冷
冻食品表面导入的，而电解冻属于内部加热
? 远红外解冻
? 高频解冻
? 微波解冻
? 低频解冻
? 高压静电解冻
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第五节
食品的真空冷冻干燥与装置
一,食品真空冷冻干燥的原理和工艺
1.食品真空冷冻干燥的原理
? 食品真空冷冻干燥 是 — 种低温、低压下具有移动相变边
界的热质传输过程
? 在冻结干燥过程中，为了提高干燥速度，在真空室内还
装有 加热系统
Ps,冻结的方法一般有两种：自动法和预冻法
第六章
2,食品真空冷冻干燥工艺
食品真空冷冻干燥工艺流程：原料－冻干预处理－冷
冻干燥－包装贮藏等。其中冻结和干燥两个过程是整
个工艺的重点。
一般分为三个阶段：
? 原料：选择优质的食品原料进行冻结干燥
? 冻干预处理,冻结前对食品进行必要的物理、化学处理
? 冷冻干燥,冷冻干燥阶段包括 冻结, 升华干燥 和 解吸干燥
第六章
? 冻 结
降温速度和冻结终温对冷冻干燥速度有很大影响
快速冻结 可以获得均匀致密的干制品，对食品分子的细
胞膜和蛋白质破坏小。复水后食品弹性好、持水力强，
但干燥过程中水蒸气有较大的扩散阻力
冻结终温 常选择比食品最大冻结浓度时的温度低 5～ 10℃
表 6-15为部分果蔬食品最大冻结浓度时的温度
第六章
? 升华干燥
又称为一次干燥，是利用 升华 的方法，去掉食品中
的自由水；
在这个阶段尽量使供给升华界面的热量，等于升华
所需的热量，以保证食品冻结部分不融化，已干燥
的部分不塌陷。
第六章
? 解吸干燥
又称为二次干燥，是去除以 吸附 方式存在于食品中
的结合水；
所以在此阶段，必须提供足够的热量，同时又要保
证食品不发生塌陷、焦化现象，并有合适的最终剩
余水分，一般为 2％～ 5％。
第六章
? 包装贮藏
一般要求包装 材料安全, 无毒副作用, 不吸湿, 不透
气,能 遮光,有 一定的机械强度,能满足机械充填、
密封要好,并 易于贮运和使用
经过包装的冷冻干燥食品，在条件允许的情况下，尽
可能放置于 低温环境 中贮藏
第六章
二,食品的真空冷冻干燥装置
食品真空冷冻干燥设备是集真空、制冷、加热干燥、
清洗消毒等多功能于一体的装置。
食品真空冷冻干燥设备的分类：
1.间歇式真空冷冻干燥机
接触导热 间歇式真空冷冻干燥机
辐射传热 间歇式真空冷冻干燥机
第六章
2,连续式真空冷冻干燥机
水平隧道式 连续真空冷冻干燥机
垂直螺旋式 连续真空冷冻干燥机
第六章
食品真空冷冻干燥机的组成
食品真空冷冻干燥机主要由 制冷系统, 真空
系统, 加热干燥系统, 控制系统 等组成。
第六章
第六章 食品冷加工技术
第一节 食品冷加工基础
第二节 食品冷却方法与装置
第三节 食品冻结方法与装置
第四节 食品解冻方法与装置
第五节 食品真空冷冻干燥与装置
第六节 果蔬的气调与设备
第六章
第六节 果蔬的气调与装置
一,果蔬的气调贮藏
1,气调贮藏的原理
低温贮藏可以减弱果蔬的 呼吸作用,减少 水分的蒸发,
抑制 微生物的生长繁殖,有利于果蔬的贮藏保鲜
气调贮藏是在低温贮藏的基础上，调节贮藏环境中氧、
二氧化碳，及一些特殊气体（如 乙烯，一氧化碳 ）的含
量，以达到更好地贮藏果蔬的目的。
第六章
2,气调调节的方式
按调节方法分类：
1.自然降氧
即靠果蔬自身的呼吸作用，来改变贮藏环境中的氧和
二氧化碳的含量
优点,工艺简单，不需要专门的气调设备
缺点,但降氧时间长，贮藏环境中的气体成分不能较
快地达到一定的配比，影响果蔬气调效果
第六章
2,机械降氧
? 充氮降氧
将制氮机产生的氮气，强制性地充入贮藏环境来置
换空气，以达到块速降氧和控制适量二氧化碳的目的
? 最佳气体成分置换
人为地将氧、二氧化碳，氮等气体，按最佳气体成
分指标要求，配制成混合气体，向贮藏环境中充入
? 减压气调
通过真空泵将贮藏环境中一部分气体抽出，同时将
外界空气减压加湿后输入
第六章
按不同气调设备分类
1,塑料薄膜帐气调
? 利用塑料薄膜对氧和二氧化碳有不同渗透性和对
水透过率低的原理
? 塑料薄膜一般选用 0.12mm厚的无毒 聚氯乙烯 薄膜
或 0.075～ 0.2mm厚的 聚乙烯 薄膜
? 帐内二氧化碳含量会不断升高，所以应定期用专
门仪器进行气体检测，以便及时调整气体配比
第六章
2,硅窗气调
? 根据不同果蔬及贮藏要求的温湿度条件，选择面
积不同的 硅橡胶织物膜,热合于用聚乙烯或聚氯
乙烯制作的贮藏帐上，作为气体交换的窗口，简
称硅窗
? 选用合适的硅窗面积制作的塑料帐，其气体成分
可自动衡定在 氧含量 3％～ 5％, 二氧化碳含量 3
％～ 5％
第六章
3,催化燃烧降氧气调
采用催化燃烧降氧机，以 工业汽油, 液化石油气
等为燃料，与从贮藏环境中引出的空气混合，进
行催化燃烧反应
260~ 580oC
C4H8 + 6O2 + 24N2 4H2O + 4CO2 + 24N2
由反应式可见，空气中的氮气不参于反应，式中的水蒸气可通
过冷凝的方法排除，反应后的无氧气体再返回贮藏环境中。如
此循环，直至将贮藏环境中的含氧量降到要求值。
液化石油气
第六章
4,充氮气降氧气调
? 从贮藏环境中，用 真空泵 抽出空气，然后充入氮气
? 这样的抽气、充气过程交替进行，以使贮藏环境中
氧气含量降到要求值
Ps,氮气可以有两个来源，一种利用制氮厂生产的氮气或液
氮钢瓶充氮；另一种用碳分子筛制氮机制氮
第六章
二,气调设备
1,催化燃烧降氧机
? 这种机器利用燃烧作用，除去空气中的氧，达到
降氧 目的
? 其易燃易爆性，能源和水资源消耗较大，因此燃
烧式降氧机正在逐渐 被淘汰
第六章
2,碳分子筛制氮机
? 这种机器利用碳分子筛的吸附分离作用制氮
? 吸附分离过程中包含有吸附、脱附两个过程
3,中空纤维制氮机
? 这种机器利用 气体对膜的渗透系数不同,进行气
体分离
? 中空纤维制氮机的关键是 膜分离器
第六章
4,二氧化碳脱除机
? 适量高的二氧化碳含量对果蔬有保护作用，但若
二氧化碳含量过高，则会对果蔬产生伤害
? 气调库（或帐）脱除二氧化碳的方法有多种，如
消石灰吸收, 水吸收, 乙醇胺溶液吸收, 二氧化
碳脱除机 等
? 气调库用二氧化碳脱除机中，通常用 活性炭 作为
吸附剂
第六章
5,减压气调设备
? 减压贮藏的研究起步较晚，始于 1957年
? 只有低氧效应，没有象常规气调贮藏中能保持适
量二氧化碳的效果
? 存在着经济，技术和结构安全等多方面问题
? 减压气调贮藏库的工艺流程见 图 6-42
第六章
6,乙烯脱除机
? 根据乙烯在催化剂和高温下，与氧气发生反应，生
成二氧化碳和水的原理制成的
? 优点,除乙烯效率高，同时可除掉果蔬所释放出的
芳香气体，能对库内气体进行高温杀菌消毒
? 使用该设备后，保鲜效果、保鲜期和减少果蔬贮藏
损失等，均优于化学法
? 设备原理图见 图 6-43
第六章
7,温度控制及制冷设备
? 气调贮藏的贮藏期较长，设计制冷系统时必须考
虑 失重 问题
? 为提高库内相对湿度并减少融霜次数，应使蒸发
器与库内空气的 传热温差 尽可能 小
通过 增大传热面积 来降低传热温差
或干脆使用 乙二醇 等载冷剂来进行间接冷却
? 库房内还应保证良好的 空气循环, 温度场均匀,
减小 库内外压差 和 气体浓度的波动幅度
第六章
8,加湿设备
? 为提高库内的相对湿度，除去降低温差之外，一
般还需要在冷风机旁设置 加湿器
? 气调库内目前常用的有 超声波加湿器 和 离心式加
湿器
超声波加湿器,产生的超微粒子水可直接喷雾，扩散蒸
发速度快，效果好，但对水质要求高
离心式加湿器,对水质要求不高，但容易产生水滴，效
果不及前者
第六章
9,测试及控制设备
气调贮藏历史中，由于未能准确测控库内环境，
尤其是气体成分而造成的损失比其它原因造成的损
失要多，这就 促使了各类气体测控设备的发展 。目
前，已经开发出从便携式气体测试仪到全套电脑测
控系统在内的各类设备，并成功应用于商业气调贮
藏中。
第六章
果蔬气调保藏冷库设计
上海市首座气调库
