廣義上的食品冷凍冷藏主要包括以下幾個概念:食品冷卻((chilling)、食品冷藏(chilling storage)、食品凍結(jié)(freezing)、食品凍藏(freezing stor-age)。
1.食品冷卻 食品冷卻是將食品的溫度降低到環(huán)境溫度和食品的冰點(freezing point)之間的某一溫度的過程。食品冷卻是冷藏的必需前處理,本質(zhì)上是一個換熱降溫過程,其目的是快速去除食品內(nèi)部的熱量,降低食品的溫度,從而減緩食品中的各種生化反應速度并抑制微生物的生長繁殖,保證食品的良好品質(zhì)及安全。
食品冷卻主要用于果蔬類食品,采摘后在產(chǎn)地及時進行,抑制果蔬的呼吸作用,保持其新鮮度。冷卻速度和冷卻終溫是影響食品品質(zhì)的關鍵因家。一般地,快速冷卻有利于保持食品的品質(zhì),而冷卻終溫取決于食品的種類,溫度過低會造成某些果蔬食品生理病害,甚至凍傷。冷卻是動物性食品冷藏及凍結(jié)的前處理環(huán)節(jié)。
2.食品冷藏 食品冷藏是將冷卻后的食品貯藏在高于其冰點的某個低溫環(huán)境中,使食品品質(zhì)在合理的時間內(nèi)得以保持的一種低溫保存方法。冷藏適合于所有食品,但主要應用于果蔬。對于果蔬類食品,冷藏應該使其生命的代謝過程盡量緩慢進行,延遲其成熟、衰老期的到來,保持其新鮮度。冷藏也是短期保存動物性食品的有效手段,不但降低了肉類食品中微生物的繁殖能力,降低了生化反應速率,而且,肉類在冷藏溫度下進行成熟作用,使肉的色澤、風味、質(zhì)地等都變好,增加了商品價值,這些變化對牛肉尤其重要。
冷藏環(huán)境的溫度、濕度和氣體成分等是影響冷藏食品品質(zhì)的主要因素。果蔬類食品的冷藏溫度因種類不同而有較大差異,如葡萄的冷藏溫度為-1~0℃,而香蕉的為12-13℃。保持食品貯藏期間的溫度恒定與選擇合適的冷藏溫度同樣重要,有些食品的貯藏溫度波動±1℃就對其品質(zhì)和貯藏期造成嚴重的影響。對于沒有包裝的冷藏食品,適宜的相對濕度可以抑制食品中水分的蒸發(fā),但太高的想對濕度會為微生物的生長繁殖提供有利的條件。如果食品冷藏的環(huán)境是空氣,要考慮空氣循環(huán)、通風換氣等因素。如果采用氣調(diào)冷藏,則要控制貯藏環(huán)境中各種氣體的成分含量。
3.食品凍結(jié)將食品中所含的水分,部分或全部〔事實上,不管溫度多低,食品中總存在一部分不可凍水(unfrozen water)〕轉(zhuǎn)變?yōu)楸倪^程,稱為食品的凍結(jié)。根據(jù)凍結(jié)速度的快慢,凍結(jié)食品大致分為兩類:冷凍食品和速凍(quick freezing)食品,通用的區(qū)分冷凍和速凍的方法有時間和距離兩種:按時間劃分,食品熱中心溫度從0℃降至-5℃所用時間,在30min之內(nèi)的謂速凍,超過30min即謂冷凍;按距離劃分,食品-5℃凍結(jié)面的推進速度達到5~20cm/h的謂速凍,較慢的謂冷凍。
食品在凍結(jié)過程中將發(fā)生各種物理和化學變化,這些變化主要是由冰晶的生成引起的。冰晶的形成和生長會使食品體積膨脹(水生成冰后,體積增加約9%),從而造成細胞或組織的機械損傷(mechanical damage),嚴重時食品將發(fā)生斷裂(crack);食品中大部分水分結(jié)冰后,剩余的組織液濃度增大,將引起蛋白質(zhì)凍結(jié)變性、食品褐變等化學變化。速凍不僅能生成細小而分布均勻的冰晶,減小機械損傷,而且可以快速達到凍結(jié)終溫,減小溶液引起的化學變化。所以快速凍結(jié)是保證凍結(jié)食品品質(zhì)的重要因素之一。