1,冰晶的长大速冻食品内的冰品尺寸小、分布较均匀,但在冻藏过程中,微细的冰结晶会逐渐减少、消失,而大的冰晶逐渐生长变大,一段时间后,食品中冰晶的尺寸、形状和位置均发生了变化,这种现象称为冰晶的长大。
第二章中指出,食品是多相并存的复杂体系,在冻结食品的内部也存在三个相:大小不同的冰结品是固相;残留的未冻结水溶液是液相:水蒸气是气相。它们之间的饱和水蒸气压有下述关系:液体的水蒸气压>冰结晶的水蒸气压:气体的水蒸气压>冰结品的水蒸气压;小型冰结晶的水蒸气压>大型冰结晶的水蒸气压。
由于压差的存在,水蒸气压高的分子就向水蒸气压低的一方移动,并不断附着在冰晶表面,使大冰晶越长越大,而小冰晶逐渐减少、消失。
冻藏温度的波动对冰晶的长大影响较大。当温度上升时,食品中的一部分冰结晶,首先是细胞内的冰结晶融化成水,液相增加,由于水蒸气压差的存在,水分透过细胞膜扩散到细胞间隙中去:当温度又下降时,它们就附着并冻结到细胞间隙中的冰结晶上面,使冰结晶成长。因此,当冻藏温度波动时,细胞间隙中的冰结晶长大就更为明显。
防止冻藏过程中冰结晶长大的办法如下:①采用深温快速的冻结方式,让食品中90%的水分在冻结过程中来不及移动,就在原位置变成极微细的冰晶,这样所形成的冰结晶的大小及分布都比较均匀。同时由于是深温快冻,冻结食品的终温比较低,食品的冻结率提高了,残留的液相少,也可减少冻藏中冰结晶的长大。②冻藏温度要尽量低,保持稳定,少变动,特别要避免一18℃以上温度的变动。
2.千耗与冻结烧(freezing burn)
食品在冷却、冻结、冻藏过程中都会产生干耗,但因冻藏时间最长,干耗问题更为突出。冻藏过程中干耗的原理与冻结过程非常类似。
干耗初期仅在冻结食品的表面层发生冰晶升华,长时间后逐渐向里推进,达到深部冰晶升华。这样不仅使冻结食品脱水减重,造成质量损失,而且由于冰晶升华后的地方成为细微空穴,大大增加了冻结食品与空气的接触面积。食品中的脂肪氧化酸败,表面黄褐变色,使食品的外观损坏,食味、风味、营养价值都变差,这种现象称为冻结烧。冻结烧部分的食品含水率非常低,为2%一3%,断面呈海绵状,蛋白质脱水变性,食品的质量严重下降。
避免和减少食品在冻藏中的干耗与冻结烧的主要措施:①保持冻藏室温度稳定;②对冻结食品要加包装或镀冰衣;③在镀冰衣的水中加入抗氧化剂,对冻藏食品的品质保持可取得更好的效果;④如果冻藏食品是堆成货堆的,可用帆布等致密的织物覆盖,以减少干耗。
3.蛋白质的冻结变性食品中的蛋白质在冻结过程中会发生冻结变性,在冻藏过程中,因冻藏温度的变动和冰结晶的长大,会增加蛋白质的冻结变性程度。通常认为,冻藏温度越低,蛋白质的冻结变性程度越小。
4.脂类的变化主要表现为水解、氧化以及由此产生的油烧。可采取下列措施加以防止:①采用镀冰衣、包装等办法,隔绝或减少冷冻食品与空气中氧的接触。②降低食品的冻藏温度,尽可能使反应基质,即高度不饱和脂肪酸固化,就可大大降低脂类氧化反应的速度。冻藏室要防止氨的泄漏,因为环境中有氨会加速食品的油烧。③使用脂溶性抗氧化剂,最好用天然抗氧化剂。
5,色泽的变化冻结食品在冻藏过程中,除了因制冷剂泄漏造成变色
(如氨泄漏时,胡萝卜的橘红色会变成蓝色,洋葱、卷心菜、莲子的白色会变成黄色)外,其他凡在常温下发生的变色现象,在长期贮藏的过程中都会发生,只是进行的速度十分缓慢。
6.生物和微生物的变化生物是指小生物,如寄生虫和昆虫,经冻结都会死亡。牛肉、猪肉中寄生的无倒缘虫、有钩缘虫等的胞囊在冻结时都会死亡。猪肉中的旋毛虫的幼虫在一15℃下20d后死亡。大麻哈鱼中的裂头缘虫的幼虫在一15℃下5d死亡。由于冻结对肉类所带有的寄生虫有杀死作用,有些国家对肉的冻结状态做出规定,如美国对冻结猪肉杀死肉中旋毛虫的幼虫规定了温度和时间,见表7-3。
联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)共同建议,肉类寄生虫污染不严重时在一10℃温度下至少贮存10d。
冻结阻止了细菌的生长、繁殖,但由于细菌产生的酶还有活性,尽管活性很小但还有作用,它使生化过程仍缓慢进行,降低了食品的品质,所以冻结食品的贮藏仍有一定的期限。
冻结食品在冻结状态下贮藏,冻结前污染的微生物数随着贮藏时间的延长会逐渐减少。但不能期待利用冻结低温来杀死污染的微生物,只要温度回升,微生物就很快繁殖起来。所以食品冻结前要尽可能减少污染或杀灭细菌,以保证冻品的质量。
国际制冷协会(IR)建议,为防止微生物繁殖,冻结食品必须在一12℃
以下贮藏。为防止酶及物理变化,冻结食品的品温必须低于一18℃。