第三章 食品的热加工与杀菌
杀菌 (sterilization),将食品中所
有微生物及孢子完全杀灭的加热处
理方法，称为杀菌或绝对无菌法。
第一节 热加工原理
按照微生物的一般致死原理，微生物在
高于其生长温度区域最大值的热环境中，必
然受到致命的损害，且随着受热时间的延长
而加剧，直至死亡。实验证明,微生物的热
致死率是加热温度和时间的函数。
热力致死速率曲线
D Z T (Z＝ 10℃,T ＝ 12l℃ )
热力致死曲线
Z值,热力致死曲线穿过一个
对数周期所升高的温度，其
值等于该曲线斜率的倒数。
D值, 在一定的处理环境中
和在一定的热力致死温度条
件下某细菌数群中每杀死 90
％原有残存活菌数时所需要
的时间 。
—— 影响微生物热致死率的其他因素
? 菌种与菌株
? 原始活菌数
? 热处理前细菌芽孢的培育和经历
? 热处理时介质或食品成分的影响
0.1
1
10
100
杀菌温度℃
杀菌时间(min)
pH3.5 pH4.5 pH5-7
pH与芽孢致死时间的关系
? 根据腐败菌对不同 pH值的适应情况及其耐
热性,(罐头 )食品按照 pH值不同常分为四类：
低酸性, 中酸性, 酸性 和 高酸性 。
? 在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分
界线以 pH4.6为界线。
食品 pH值
酸度 pH值 食品种类 常见腐败菌 杀菌要求
低酸性 > 5.0 虾、蟹、贝类、禽、
牛肉、猪肉、火腿、
羊肉、蘑菇、青豆
嗜热菌、嗜
温厌氧菌、
嗜温兼性厌
氧菌
高温杀菌
105~121℃
中酸性 4.6~5.0 蔬菜肉类混合制品、
汤类、面条、无花果
酸性 3.7~4.6 荔枝、龙眼、樱桃、
苹果、枇杷、草莓、
番茄酱、各类果汁
非芽孢耐酸
菌、耐酸芽
孢菌
沸水或
100℃ 以下
介质中杀菌
高酸性 < 3.7 菠萝、杏、葡萄、柠
檬、果酱、果冻、酸
泡菜、柠檬汁等
酵母、霉菌
食品糖液浓度
0.1
1
10
100
杀菌温度℃
杀菌时间(min
)
无糖 10%蔗 糖
糖与微生物耐热性的关系
食品盐液浓度
食盐的浓度在 4%以下时,对微生物芽
孢的耐热性有一定的保护作用,而浓度在
8%以上时,则可削弱其耐热性。这种削弱
和保护的程度常随腐败菌的种类而异。
食品其他成分
? 淀粉对微生物芽孢耐热性没有直接影响
? 蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性
? 脂肪和油能增强芽孢耐热性
? 如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能
大大减弱芽孢的耐热性。
to menu
酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的
测定指标，例如牛乳巴氏杀菌的效果可以
根据 磷酸酶 活力测定的结果判定。这是因
为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程度和其
他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。
第二节 热处理方式
一、热烫
—— 影响热烫时间的因素
① 果蔬的类型
② 热烫温度
③ 食品的体积大小
④ 处理方法,蒸汽热烫, 热水热烫
1,蒸汽热烫
— 影响蒸汽热烫效果的因素
? 能量消耗的有效性
? 物料被加热的均匀性
设 备 有效性 目 的
设备进出口分别采用水喷淋 19% 冷却逃逸的蒸汽
食品进出设备时采用旋转阀 27% 降低蒸汽损失
采用 Venturi阀重新利用蒸汽 31% 蒸汽再利用
快速单体热烫 (IQB) 86-91% 降低加热时间
2,热水热烫
? 各种热水热烫设备基本都是将物料臵于
70～ 100℃ 热水中，处理一段时间后进行
冷却。
? 设备有转鼓式、刮板式、隧道式等，也
有仿造 IQB蒸汽式的设备，热效率很高。
二、巴氏杀菌 (Pasteurization)
在 100℃ 以下 的加热介质中进行的低
温杀菌方法，能杀死病原菌及无芽孢细菌，
但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏杀菌产
品没有在常温下保存期限的要求。通常根
据目标产品中对象菌的耐热性而确定热处
理程度。
① 未包装的液体产品的巴氏杀菌
－低黏度的液体产品，如牛奶、乳制品等，通
常使用连续式的设备如板式热交换器。
－果汁等产品需要在加热前脱气，以防止氧化，
通常可以采用真空脱气。
② 有包装产品的巴氏杀菌
－采用玻璃罐的，要注意容器爆裂。加热时，
容器与水的温差不能超过 20℃,冷却时温差不
超过 10℃ 。
－采用金属罐或塑料罐，不论采用热水还是蒸
汽作为加热介质，破裂的危险性都不大。
－巴氏杀菌设备形式类似热烫设备
三、超高温杀菌 （ UHT）
? 利用直接蒸汽或热交换器，使食品在
130～ 150℃,保持几秒或几十秒加热杀
菌后，迅速冷却的杀菌方法。
? 可运用 UHT技术杀菌的食品有低黏性、高
黏性、固液混合型、粉状固体型等食品，
如灭菌乳的加工。
四、商业灭菌
将病原菌、产毒菌及在食品上造成食
品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有
微生物或芽孢，要求在常温无冷藏状况的
商业贮运过程中，在一定的保质期内，不
引起食品腐败变质，这种加热处理方法称
为商业灭菌法。
to menu
正确的杀菌工艺条件应恰好能将食品
内腐败菌全部杀死和使酶钝化，保证贮
藏安全，但同时又能保住食品原有的品
质或恰好将食品煮熟而又不至于过度。
第三节 影响热穿透食品的主要因素
? 产品的类型
流体或带小颗粒的流体食品 —— 对流传热
固体食品 （ 肉、鱼等） —— 传导传热
? 杀菌锅和物料的初温
? 容器的大小及形状
? 容器的类型：金属、复合材料等
? 容器是否被搅动
第四节 热加工对食品品质的影响
一、植物性食品原料
1.质构：细胞半透膜的破坏；细胞间结构的
破坏并导致细胞分离；其他变化如蛋白质
变性、淀粉糊化等
2.颜色：美拉德反应, 褐变, ；天然色素或
外加色素的变化
3.营养素,Vc,VB1,VB6损失
4.风味,脂肪氧化, 蛤败,
方法 营养素 损失 %
水烫法 维生素 C 16-58
维生素 B2 30-50
维生素 B1 16-34
烟酸 32-37
蒸汽热烫法 维生素 C 16-26
维生素 B6 21
二、动物性食品原料
1.质构：肌肉收缩，变硬或变软
2.颜色,肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从
鲜红色变成红褐色 ;美拉德反应和热降解
反应引起变色
3.营养素：氨基酸损失可能达到 10～ 20%；
维生素如硫胺素、泛酸损失
第四章 食品的低温处理与保藏
? 冷藏制品（ -1℃<8℃ ）
? 冻藏制品 （ <-18℃ ）
水产类 畜禽类 果蔬类 调理食品 合计
美国 110 299 751 490 1650
欧共体 113.3 182.9 405 255.8 957
日本 10 2 86 117 215
冷冻食品消费种类分布 (万吨 )
第一节 食品低温保藏的基本原理
一、低温对生化反应速度的影响
反应速率随温度的变化可用温度商数 Q10表示,
Q10= Kt10/Kt
式中,Kt－ 温度 t时的反应速度
Kt10－ 温度为 10℃ 时的反应速度
温度商数 Q10表示温度每升高 10℃ 时反应速度
所增加的倍数。
低温保藏的目的是抑制反应速度，所以 温度
商数越高，低温保藏的效果就越显著。
二、低温对微生物的影响
任何微生物都有一定正常生长和
繁殖的温度范围。温度越低，它们
的活动能力也越弱。
? 温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减
缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。
? 由于各种生化反应的温度系数不同，降
温破坏了原来的协调一致性，影响微生物
的生活机能。
? 降温时，微生物细胞内原生质粘度增加，胶
体吸水性下降，蛋白质分散度改变，还可能导
致不可逆性蛋白质变性，从而破坏正常代谢。
? 冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原
生质或胶体脱水，使溶质浓度增加促使蛋白质
变性。同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械
性破坏。
影响微生物低温致死的因素
1.温度
? 冰点以上,微生物仍然具有一定的生长繁
殖能力，虽然只有部分能适应低温的微生
物和嗜冷菌逐渐增长，但最后也会导致食
品变质。
? -8～ -12℃,尤其 -2～ -5℃ （冻结温度）,微
生物的活动会受到抑制或几乎全部死亡。
? 当温度急剧下降到 -20～ -30℃ 时，所有生化
变化和胶体变性几乎完全处于停顿状态,
2.降温速度
? 冻结前，降温越快，微生物的死亡率越大。
? 冻结时，缓冻将导致大量微生物死亡，而
速冻则相反。
3.结合状态和过冷状态
? 急速冷却时，如果水分能迅速转化成过冷
状态，避免结晶形成固态玻璃体，就有可能
避免因介质内水分结冰所遭受的破坏作用。
? 微生物细胞内原生质含有大量结合水分时，
介质极易进入过冷状态，不再形成冰晶体，
有利于保持细胞内胶体稳定性。
4.介质
高水分和低 pH值的介质会加速微生物的死
亡，而糖、盐、蛋白质、胶体、脂肪对微生物
则有保护作用。
5.贮存期
? 低温贮藏时微生物一般随贮存期的增长而
减少；但贮藏温度越低，减少量越少，有时
甚至没减少。
? 贮藏初期微生物减少量最大，其后死亡率
下降。
影响微生物低温致死的因素
三、低温对酶的影响
? 低温可抑制酶的活性，但不使其钝化 。
故 冻制品解冻后酶将重新活跃，使食
品变质。
? 通常采用预煮，破坏酶活性，然后再
冻制。
思考题
? 简述食品低温保藏的基本原理。
? 影响微生物低温致死的因素有那些？
? 低温导致微生物活力减弱和死亡的原
因有哪些？
第二节 食品的冷藏
冷藏是将食品温度降低到接近冰点
而不冻结的一种食品保藏方法。冷藏温
度一般为 -2～ 15℃,而 4～ 8℃ 则为常用
的冷藏温度。此冷藏温度的冷库通常称
为高温库。
一、冷却方法
? 接触冰冷却法
? 空气冷却法
? 水冷法
? 真空冷却法
二,影响冷藏效果的因素
1.影响新鲜制品冷藏效果的因素
? 食品原料的种类、生长环境
? 制品收获后的状况
? 运输、储藏及零售时的温度、湿度状况
? 冷却方法及冷藏工艺条件（贮藏温度、空
气相对湿度、空气流速）
2.影响加工制品冷藏效果的因素
? 制品的种类及冷却方法
? 加工时微生物去除的程度及酶失活的程度
? 加工及包装时的卫生控制状况
? 包装的阻隔能力
? 运输、储藏及零售时的温度状况
? 冷藏条件（贮藏温度、相对湿度、流速）
三、低温气调贮藏
食品冷藏时的变化：水分蒸发、
淀粉老化、冷害、脂类变化、生化
变化等。
气调贮藏 即人工调节贮藏环境中氧气及
二氧化碳的比例，以减缓新鲜制品的生理作
用及生化反应的速度，比如呼吸作用，从而
达到延长货架期的目的的保藏方法。
低温气调储藏 一般采用比普通冷藏更高
的相对湿度（ 90～ 95%），这可以延缓新鲜制
品的皱缩并降低重量损失。
第三节 食品的冻藏
冻藏是采用缓冻或速冻方法将食品
冻结，而后再在能保持食品冻结状态的
温度下贮藏的保藏方法。
常用的贮藏温度为 -12～ -23℃,最
适用温度为 -18℃ 。冻藏适用于长期贮藏。
食品的冻结点随水分冻结量增加，温
度不断下降。少量未冻结的高浓度的溶液
只有温度降低到低共熔点（ -55～ -65℃ ）
时，才会全部凝结成固体。
一、冻结方法
1.速冻
① 鼓风冻结
② 平板冻结或接触冻结
③ 喷淋或浸渍冷冻
组织内冰层推进速度大于水分移动速
度，冰晶分布接近天然食品中液态水的分
布，且冰晶的针状结晶体数量多。
2.缓冻
食品放在绝热的低温室中（ -18～ -
40℃,常用 -23～ -29℃ ），并在静态的空
气中进行冻结的方法。
冻结时，冰晶首先在细胞外产生，而
此时细胞内的水分还以液相残存。同温度
下水的蒸汽压总高于冰，在蒸汽压作用下
细胞内的水向冰晶移动，形成较大的冰晶
体且分布不均匀。
速冻食品的质量总是高于缓冻食品
? 速冻形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏
性也比较小；
? 冻结时间短，允许盐分扩散和分离出水分
以形成纯冰的时间也缩短；
? 将食品温度迅速降低到微生物生长活动温
度以下，能及时阻止冻结时食品的分解；
? 速冻时，浓缩的溶质和食品组织、胶体以
及各种成分相互接触的时间也显著缩短。
? 冻结速度表达方式,
－界面位移速度
－冰晶体形成速度
大多数冰晶体都是在 -1～ -5℃ 间形成，
这个温度区间称为最高冰晶体形成阶段。
冻结方法
冻结温度
℃
冻结速度
cm/h
冰晶（ μ）
厚
宽
长
液氮
-196
10-100
0.5~5
0.5~5
5~15
干冰 +乙醇
-80
10左右
6.1
18.2
29.2
盐水
-18
6左右
9.1
12.8
29.7
平板
-40
2-4
87.6
163.0
320.0
空气
-18
0.08-0.2
324.4
544.0
920.0
龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系
二,冻结及冻藏对食品品质的影响
1.冻结对食品物理性质的影响
? 比热下降
? 导热系数增加
? 热传导系数增加
? 体积增大
2.冻结对食品组织状态的影响
? 冻结对食品内溶质重新分布的影响
? 浓缩的危害性
? 冰晶体对食品的机械损伤
? 冷耗 及干耗
? 变色
? 解冻时的液汁损失
食品冻结的冷耗量
? 食品冻结的冷耗量就是冻结过程中食品在
其降温范围内所放出的热量。
? 冻结过程食品的放热量区分为三个部分,
①冻结前食品冷却时的放热量
②冻结时形成冰晶体的放热量
③冻结食品降温时的放热量
? 冻结前食品冷却时的放热量,
Q1=C0（ T初 -T冻 ）
C0— 温度高于冻结点时的比热（ KJ/Kg,K）
? 冻结时形成冰晶体的放热量,Q2= Wωγ 冰
W— 食品中的水分含量 (Kg/Kg)
ω— 最终冻结食品温度时水分冻结量 (Kg/Kg)
γ冰 — 水分形成冰晶体时放出的潜热 (KJ/Kg)
? 冻结食品降温时的放热量
Q3=Ci（ T冻 -T终 ）
Ci— 温度高于冻结点时的比热 (KJ/Kg,K)
冷耗量 Q=（ Q1 + Q2 + Q3+ Q门（人员进出） + Q灯光及
其他电器 + Q货架和包装 + Q生化热和其它 ） ×安全系数
三,冻制品的包装和贮藏
1.包装
? 采用能在 -40～ -50℃ 的环境中保持柔软，
不致发脆、破裂的包装材料，常用的有
EVA薄膜和线性聚乙烯等。
? 针对冻结过的果蔬包装的特点合理包装
? 冻鱼为抗干燥通常采用包冰衣的方法。
冻结过的果蔬的包装特点
? 冻结后产品的体积增加
? 冻结后包装的产品散装容重比事先包装的
显然要低
? 包装材料应能抵御弱酸并不漏液体
? 易于褐变和失去香味的水果，特别需要能
隔绝氧气及其它气体的材料包装
? 所有产品需用不透水蒸汽的材料包装
2.贮藏
? 贮藏温度
? 冻藏食品的重结晶
? 冻藏食品的干缩
四,冻结制品的解冻
1.影响解冻的因素
? 动物组织宰后的成熟度
? 冻藏温度
? 冻结方法
? 解冻速度
冻藏温度 ℃ 肉汁损耗量％
-1~-5 12~17
-3~-9 8
-19 3
-20℃ 冻结的肉块在不同温度中冻藏 3天
后，在空气中缓慢解冻时肉汁的损耗量
2.解冻方法
? 从外界介质和食品热交换的方式分,
①空气解冻
②水或盐水解冻
③在冰块中的解冻
④在加热金属面上的解冻
? 以提供热量的方式分,
①预先加热到较高温度的外界介质向食品
表面传递热量，而后热量再从食品表面
逐渐向食品中心传递。－ 热传导、对流
② 高频或微波 场中食品内部各个部位上同
时受热。
解冻方法 解冻需时
（ h）
解冻时微生物增量
（ %）
26.7℃ 空气解冻 23 1000
21.1℃ 空气解冻 36 750
7.2℃ 空气解冻 63 225
16.6℃ 流水解冻 15 250
21.1℃ 流水解冻 12 300
15.6℃ 搅拌水解冻 9 40
微波加热解冻 15min 几乎没有
解冻对 136kg全蛋冻制品内微生物的影响
思考题
? 影响冷藏食品冷藏效果的因素有哪些？
? 影响冻制食品的品质及其耐藏性的因素
有哪些？
? 冻制的方法有哪些？简述速冻与缓冻的
优缺点。
杀菌 (sterilization),将食品中所
有微生物及孢子完全杀灭的加热处
理方法，称为杀菌或绝对无菌法。
第一节 热加工原理
按照微生物的一般致死原理，微生物在
高于其生长温度区域最大值的热环境中，必
然受到致命的损害，且随着受热时间的延长
而加剧，直至死亡。实验证明,微生物的热
致死率是加热温度和时间的函数。
热力致死速率曲线
D Z T (Z＝ 10℃,T ＝ 12l℃ )
热力致死曲线
Z值,热力致死曲线穿过一个
对数周期所升高的温度，其
值等于该曲线斜率的倒数。
D值, 在一定的处理环境中
和在一定的热力致死温度条
件下某细菌数群中每杀死 90
％原有残存活菌数时所需要
的时间 。
—— 影响微生物热致死率的其他因素
? 菌种与菌株
? 原始活菌数
? 热处理前细菌芽孢的培育和经历
? 热处理时介质或食品成分的影响
0.1
1
10
100
杀菌温度℃
杀菌时间(min)
pH3.5 pH4.5 pH5-7
pH与芽孢致死时间的关系
? 根据腐败菌对不同 pH值的适应情况及其耐
热性,(罐头 )食品按照 pH值不同常分为四类：
低酸性, 中酸性, 酸性 和 高酸性 。
? 在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分
界线以 pH4.6为界线。
食品 pH值
酸度 pH值 食品种类 常见腐败菌 杀菌要求
低酸性 > 5.0 虾、蟹、贝类、禽、
牛肉、猪肉、火腿、
羊肉、蘑菇、青豆
嗜热菌、嗜
温厌氧菌、
嗜温兼性厌
氧菌
高温杀菌
105~121℃
中酸性 4.6~5.0 蔬菜肉类混合制品、
汤类、面条、无花果
酸性 3.7~4.6 荔枝、龙眼、樱桃、
苹果、枇杷、草莓、
番茄酱、各类果汁
非芽孢耐酸
菌、耐酸芽
孢菌
沸水或
100℃ 以下
介质中杀菌
高酸性 < 3.7 菠萝、杏、葡萄、柠
檬、果酱、果冻、酸
泡菜、柠檬汁等
酵母、霉菌
食品糖液浓度
0.1
1
10
100
杀菌温度℃
杀菌时间(min
)
无糖 10%蔗 糖
糖与微生物耐热性的关系
食品盐液浓度
食盐的浓度在 4%以下时,对微生物芽
孢的耐热性有一定的保护作用,而浓度在
8%以上时,则可削弱其耐热性。这种削弱
和保护的程度常随腐败菌的种类而异。
食品其他成分
? 淀粉对微生物芽孢耐热性没有直接影响
? 蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性
? 脂肪和油能增强芽孢耐热性
? 如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能
大大减弱芽孢的耐热性。
to menu
酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的
测定指标，例如牛乳巴氏杀菌的效果可以
根据 磷酸酶 活力测定的结果判定。这是因
为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程度和其
他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。
第二节 热处理方式
一、热烫
—— 影响热烫时间的因素
① 果蔬的类型
② 热烫温度
③ 食品的体积大小
④ 处理方法,蒸汽热烫, 热水热烫
1,蒸汽热烫
— 影响蒸汽热烫效果的因素
? 能量消耗的有效性
? 物料被加热的均匀性
设 备 有效性 目 的
设备进出口分别采用水喷淋 19% 冷却逃逸的蒸汽
食品进出设备时采用旋转阀 27% 降低蒸汽损失
采用 Venturi阀重新利用蒸汽 31% 蒸汽再利用
快速单体热烫 (IQB) 86-91% 降低加热时间
2,热水热烫
? 各种热水热烫设备基本都是将物料臵于
70～ 100℃ 热水中，处理一段时间后进行
冷却。
? 设备有转鼓式、刮板式、隧道式等，也
有仿造 IQB蒸汽式的设备，热效率很高。
二、巴氏杀菌 (Pasteurization)
在 100℃ 以下 的加热介质中进行的低
温杀菌方法，能杀死病原菌及无芽孢细菌，
但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏杀菌产
品没有在常温下保存期限的要求。通常根
据目标产品中对象菌的耐热性而确定热处
理程度。
① 未包装的液体产品的巴氏杀菌
－低黏度的液体产品，如牛奶、乳制品等，通
常使用连续式的设备如板式热交换器。
－果汁等产品需要在加热前脱气，以防止氧化，
通常可以采用真空脱气。
② 有包装产品的巴氏杀菌
－采用玻璃罐的，要注意容器爆裂。加热时，
容器与水的温差不能超过 20℃,冷却时温差不
超过 10℃ 。
－采用金属罐或塑料罐，不论采用热水还是蒸
汽作为加热介质，破裂的危险性都不大。
－巴氏杀菌设备形式类似热烫设备
三、超高温杀菌 （ UHT）
? 利用直接蒸汽或热交换器，使食品在
130～ 150℃,保持几秒或几十秒加热杀
菌后，迅速冷却的杀菌方法。
? 可运用 UHT技术杀菌的食品有低黏性、高
黏性、固液混合型、粉状固体型等食品，
如灭菌乳的加工。
四、商业灭菌
将病原菌、产毒菌及在食品上造成食
品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有
微生物或芽孢，要求在常温无冷藏状况的
商业贮运过程中，在一定的保质期内，不
引起食品腐败变质，这种加热处理方法称
为商业灭菌法。
to menu
正确的杀菌工艺条件应恰好能将食品
内腐败菌全部杀死和使酶钝化，保证贮
藏安全，但同时又能保住食品原有的品
质或恰好将食品煮熟而又不至于过度。
第三节 影响热穿透食品的主要因素
? 产品的类型
流体或带小颗粒的流体食品 —— 对流传热
固体食品 （ 肉、鱼等） —— 传导传热
? 杀菌锅和物料的初温
? 容器的大小及形状
? 容器的类型：金属、复合材料等
? 容器是否被搅动
第四节 热加工对食品品质的影响
一、植物性食品原料
1.质构：细胞半透膜的破坏；细胞间结构的
破坏并导致细胞分离；其他变化如蛋白质
变性、淀粉糊化等
2.颜色：美拉德反应, 褐变, ；天然色素或
外加色素的变化
3.营养素,Vc,VB1,VB6损失
4.风味,脂肪氧化, 蛤败,
方法 营养素 损失 %
水烫法 维生素 C 16-58
维生素 B2 30-50
维生素 B1 16-34
烟酸 32-37
蒸汽热烫法 维生素 C 16-26
维生素 B6 21
二、动物性食品原料
1.质构：肌肉收缩，变硬或变软
2.颜色,肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从
鲜红色变成红褐色 ;美拉德反应和热降解
反应引起变色
3.营养素：氨基酸损失可能达到 10～ 20%；
维生素如硫胺素、泛酸损失
第四章 食品的低温处理与保藏
? 冷藏制品（ -1℃<8℃ ）
? 冻藏制品 （ <-18℃ ）
水产类 畜禽类 果蔬类 调理食品 合计
美国 110 299 751 490 1650
欧共体 113.3 182.9 405 255.8 957
日本 10 2 86 117 215
冷冻食品消费种类分布 (万吨 )
第一节 食品低温保藏的基本原理
一、低温对生化反应速度的影响
反应速率随温度的变化可用温度商数 Q10表示,
Q10= Kt10/Kt
式中,Kt－ 温度 t时的反应速度
Kt10－ 温度为 10℃ 时的反应速度
温度商数 Q10表示温度每升高 10℃ 时反应速度
所增加的倍数。
低温保藏的目的是抑制反应速度，所以 温度
商数越高，低温保藏的效果就越显著。
二、低温对微生物的影响
任何微生物都有一定正常生长和
繁殖的温度范围。温度越低，它们
的活动能力也越弱。
? 温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减
缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。
? 由于各种生化反应的温度系数不同，降
温破坏了原来的协调一致性，影响微生物
的生活机能。
? 降温时，微生物细胞内原生质粘度增加，胶
体吸水性下降，蛋白质分散度改变，还可能导
致不可逆性蛋白质变性，从而破坏正常代谢。
? 冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原
生质或胶体脱水，使溶质浓度增加促使蛋白质
变性。同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械
性破坏。
影响微生物低温致死的因素
1.温度
? 冰点以上,微生物仍然具有一定的生长繁
殖能力，虽然只有部分能适应低温的微生
物和嗜冷菌逐渐增长，但最后也会导致食
品变质。
? -8～ -12℃,尤其 -2～ -5℃ （冻结温度）,微
生物的活动会受到抑制或几乎全部死亡。
? 当温度急剧下降到 -20～ -30℃ 时，所有生化
变化和胶体变性几乎完全处于停顿状态,
2.降温速度
? 冻结前，降温越快，微生物的死亡率越大。
? 冻结时，缓冻将导致大量微生物死亡，而
速冻则相反。
3.结合状态和过冷状态
? 急速冷却时，如果水分能迅速转化成过冷
状态，避免结晶形成固态玻璃体，就有可能
避免因介质内水分结冰所遭受的破坏作用。
? 微生物细胞内原生质含有大量结合水分时，
介质极易进入过冷状态，不再形成冰晶体，
有利于保持细胞内胶体稳定性。
4.介质
高水分和低 pH值的介质会加速微生物的死
亡，而糖、盐、蛋白质、胶体、脂肪对微生物
则有保护作用。
5.贮存期
? 低温贮藏时微生物一般随贮存期的增长而
减少；但贮藏温度越低，减少量越少，有时
甚至没减少。
? 贮藏初期微生物减少量最大，其后死亡率
下降。
影响微生物低温致死的因素
三、低温对酶的影响
? 低温可抑制酶的活性，但不使其钝化 。
故 冻制品解冻后酶将重新活跃，使食
品变质。
? 通常采用预煮，破坏酶活性，然后再
冻制。
思考题
? 简述食品低温保藏的基本原理。
? 影响微生物低温致死的因素有那些？
? 低温导致微生物活力减弱和死亡的原
因有哪些？
第二节 食品的冷藏
冷藏是将食品温度降低到接近冰点
而不冻结的一种食品保藏方法。冷藏温
度一般为 -2～ 15℃,而 4～ 8℃ 则为常用
的冷藏温度。此冷藏温度的冷库通常称
为高温库。
一、冷却方法
? 接触冰冷却法
? 空气冷却法
? 水冷法
? 真空冷却法
二,影响冷藏效果的因素
1.影响新鲜制品冷藏效果的因素
? 食品原料的种类、生长环境
? 制品收获后的状况
? 运输、储藏及零售时的温度、湿度状况
? 冷却方法及冷藏工艺条件（贮藏温度、空
气相对湿度、空气流速）
2.影响加工制品冷藏效果的因素
? 制品的种类及冷却方法
? 加工时微生物去除的程度及酶失活的程度
? 加工及包装时的卫生控制状况
? 包装的阻隔能力
? 运输、储藏及零售时的温度状况
? 冷藏条件（贮藏温度、相对湿度、流速）
三、低温气调贮藏
食品冷藏时的变化：水分蒸发、
淀粉老化、冷害、脂类变化、生化
变化等。
气调贮藏 即人工调节贮藏环境中氧气及
二氧化碳的比例，以减缓新鲜制品的生理作
用及生化反应的速度，比如呼吸作用，从而
达到延长货架期的目的的保藏方法。
低温气调储藏 一般采用比普通冷藏更高
的相对湿度（ 90～ 95%），这可以延缓新鲜制
品的皱缩并降低重量损失。
第三节 食品的冻藏
冻藏是采用缓冻或速冻方法将食品
冻结，而后再在能保持食品冻结状态的
温度下贮藏的保藏方法。
常用的贮藏温度为 -12～ -23℃,最
适用温度为 -18℃ 。冻藏适用于长期贮藏。
食品的冻结点随水分冻结量增加，温
度不断下降。少量未冻结的高浓度的溶液
只有温度降低到低共熔点（ -55～ -65℃ ）
时，才会全部凝结成固体。
一、冻结方法
1.速冻
① 鼓风冻结
② 平板冻结或接触冻结
③ 喷淋或浸渍冷冻
组织内冰层推进速度大于水分移动速
度，冰晶分布接近天然食品中液态水的分
布，且冰晶的针状结晶体数量多。
2.缓冻
食品放在绝热的低温室中（ -18～ -
40℃,常用 -23～ -29℃ ），并在静态的空
气中进行冻结的方法。
冻结时，冰晶首先在细胞外产生，而
此时细胞内的水分还以液相残存。同温度
下水的蒸汽压总高于冰，在蒸汽压作用下
细胞内的水向冰晶移动，形成较大的冰晶
体且分布不均匀。
速冻食品的质量总是高于缓冻食品
? 速冻形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏
性也比较小；
? 冻结时间短，允许盐分扩散和分离出水分
以形成纯冰的时间也缩短；
? 将食品温度迅速降低到微生物生长活动温
度以下，能及时阻止冻结时食品的分解；
? 速冻时，浓缩的溶质和食品组织、胶体以
及各种成分相互接触的时间也显著缩短。
? 冻结速度表达方式,
－界面位移速度
－冰晶体形成速度
大多数冰晶体都是在 -1～ -5℃ 间形成，
这个温度区间称为最高冰晶体形成阶段。
冻结方法
冻结温度
℃
冻结速度
cm/h
冰晶（ μ）
厚
宽
长
液氮
-196
10-100
0.5~5
0.5~5
5~15
干冰 +乙醇
-80
10左右
6.1
18.2
29.2
盐水
-18
6左右
9.1
12.8
29.7
平板
-40
2-4
87.6
163.0
320.0
空气
-18
0.08-0.2
324.4
544.0
920.0
龙须菜的冻结速度与冰晶大小的关系
二,冻结及冻藏对食品品质的影响
1.冻结对食品物理性质的影响
? 比热下降
? 导热系数增加
? 热传导系数增加
? 体积增大
2.冻结对食品组织状态的影响
? 冻结对食品内溶质重新分布的影响
? 浓缩的危害性
? 冰晶体对食品的机械损伤
? 冷耗 及干耗
? 变色
? 解冻时的液汁损失
食品冻结的冷耗量
? 食品冻结的冷耗量就是冻结过程中食品在
其降温范围内所放出的热量。
? 冻结过程食品的放热量区分为三个部分,
①冻结前食品冷却时的放热量
②冻结时形成冰晶体的放热量
③冻结食品降温时的放热量
? 冻结前食品冷却时的放热量,
Q1=C0（ T初 -T冻 ）
C0— 温度高于冻结点时的比热（ KJ/Kg,K）
? 冻结时形成冰晶体的放热量,Q2= Wωγ 冰
W— 食品中的水分含量 (Kg/Kg)
ω— 最终冻结食品温度时水分冻结量 (Kg/Kg)
γ冰 — 水分形成冰晶体时放出的潜热 (KJ/Kg)
? 冻结食品降温时的放热量
Q3=Ci（ T冻 -T终 ）
Ci— 温度高于冻结点时的比热 (KJ/Kg,K)
冷耗量 Q=（ Q1 + Q2 + Q3+ Q门（人员进出） + Q灯光及
其他电器 + Q货架和包装 + Q生化热和其它 ） ×安全系数
三,冻制品的包装和贮藏
1.包装
? 采用能在 -40～ -50℃ 的环境中保持柔软，
不致发脆、破裂的包装材料，常用的有
EVA薄膜和线性聚乙烯等。
? 针对冻结过的果蔬包装的特点合理包装
? 冻鱼为抗干燥通常采用包冰衣的方法。
冻结过的果蔬的包装特点
? 冻结后产品的体积增加
? 冻结后包装的产品散装容重比事先包装的
显然要低
? 包装材料应能抵御弱酸并不漏液体
? 易于褐变和失去香味的水果，特别需要能
隔绝氧气及其它气体的材料包装
? 所有产品需用不透水蒸汽的材料包装
2.贮藏
? 贮藏温度
? 冻藏食品的重结晶
? 冻藏食品的干缩
四,冻结制品的解冻
1.影响解冻的因素
? 动物组织宰后的成熟度
? 冻藏温度
? 冻结方法
? 解冻速度
冻藏温度 ℃ 肉汁损耗量％
-1~-5 12~17
-3~-9 8
-19 3
-20℃ 冻结的肉块在不同温度中冻藏 3天
后，在空气中缓慢解冻时肉汁的损耗量
2.解冻方法
? 从外界介质和食品热交换的方式分,
①空气解冻
②水或盐水解冻
③在冰块中的解冻
④在加热金属面上的解冻
? 以提供热量的方式分,
①预先加热到较高温度的外界介质向食品
表面传递热量，而后热量再从食品表面
逐渐向食品中心传递。－ 热传导、对流
② 高频或微波 场中食品内部各个部位上同
时受热。
解冻方法 解冻需时
（ h）
解冻时微生物增量
（ %）
26.7℃ 空气解冻 23 1000
21.1℃ 空气解冻 36 750
7.2℃ 空气解冻 63 225
16.6℃ 流水解冻 15 250
21.1℃ 流水解冻 12 300
15.6℃ 搅拌水解冻 9 40
微波加热解冻 15min 几乎没有
解冻对 136kg全蛋冻制品内微生物的影响
思考题
? 影响冷藏食品冷藏效果的因素有哪些？
? 影响冻制食品的品质及其耐藏性的因素
有哪些？
? 冻制的方法有哪些？简述速冻与缓冻的
优缺点。
