一、食品的凍結
用凍結來防護食品（系指新鮮原料）是保證許多種易腐食物幾乎不變地保持其原有特性的極好方法。這種質量保持的獲得，第一是由于低溫減緩了生物化學反應并抑制了微生物的活動；第二是由于降低了基質中的水活性，因為大部分所含水量在通常用于凍結食品的溫度（-18℃或更低）下變成了冰。
水是大多數凍結食物的主要成份，其絕大部分不同程度地結合在大分子膠質復合體中、細胞的凝膠狀或纖維狀構造中和水合物中。當凍結時，成核作用和冰晶生長引起了許多變化：細胞中的可溶成份會飽和而沉淀，PH值變化要影響膠質復合體，而滲透壓的劇烈變化會使半滲透性薄膜開裂。
這種低溫濃縮的影響在含有高電觸質的產品（熏或腌的產品）中特別明顯，其影響可能還大于由低溫所帶來的活性降低，這就限制了使用太低的溫度來儲存這些產品。因此，也需要對具有高度酶活性的那些蔬菜采取專門凍結前處理措施，使酶的活動鈍化。
凍前處理、選擇最佳凍結速度、良好的包裝、正確而不變的貯存溫度、及隨后的解凍速度等等都是實現食品凍結的全部利益和使少數有害反應降到最低的關鍵。而比這些問題更重要的是原料的高質量，因而對所要凍結的產品在物理、物理化學和生物化學方面有所了解，使消費者終于享受到高質量的產品是非常重要的。
從物理方面的觀點看來，動植物纖維可粗略地當作稀的水溶液來對待。當食品冷卻到0℃（32℉）以下時，冰在冰點溫度（或初始凍結點）下開始形成，這個溫度也是它特有的溶解溫度，其最后的冰晶在足夠緩慢的解凍下溶化。凍結開始時的溫度與所具有的溶解物質分子濃度有直接關系，而與其含水量無關。例如，水果的含水量高，其凍結點為-2℃～-3℃，而瘦肉的含水量低，其凍結點卻大致是—1℃，這種差異是由于水果溶液中有高的糖和酸含量，而肉中的溶解物含量卻較低。凍結時只有在適當的過冷（注）下才出現冰結晶，在凍結過程中會帶來溫度的升高，并接近于冰點溫度。雖然在大塊食品的凍結中，過冷程度一般可以忽略，但在某些食品工藝中，例如冰淇淋的制造，卻要最大限度地采用過冷。
一般說來，食品就其物理與化學組成而言，是非均質系統。這就造成其凍結工況的特點是有一個初次出現冰晶的溫度和一個全部冰分離出來的溫度區域。
只要冰一直處在細胞的外部，就不會出現嚴重的或不可逆轉的損傷。例如，在新鮮狀態下的水果是活的，冷卻到低于初始凍結點的溫度，使得冰只出現在細胞間通道內，這種水果在回暖后仍是活的。
眾所周知，天然含水量低的細胞，或其液體的濃度由于低溫保護劑的滲入而顯著增加的細胞，能夠經受一個適當安排的冷卻過程而不致損壞，這些細胞盡管是在極低的溫度下，例如長期在液氮溫度下保存，在回暖后可以恢復其活力。
1、凍結食品
凡經過特殊設計的凍結過程以保持其初始質量的食品都認為是凍結食品。
為了達到保持效果，食品中極大部分的可凍水分要變成冰（一般是自由水分的80%以上），并在隨后的儲存中保持在此狀態，使物理的、生物化學的和微生物的變化降到最低，否則產品會變質。
水的結晶一般會使柔弱的細胞構造受到破壞，在特殊情況下可以加上一些適當的物質如糖，可部分地或全部地予以遏制。
在大多數情況下，產品是貯存溫度要盡可能的低，以便很好的保持其質量。
“快速凍結食品”這一名詞正確的使用應是產品溫度要保持在一18℃或更低，溫度波動最小，以便在貯運和銷售所要求的時間內保持產品的質量。這個名詞也意味著對產品采用了快速的凍結加工，貯存溫度已處于一18℃或更低。
2、凍結過程
在凍結過程中，產品的不同部位將在不同時間內通過各個階段。如果考慮產品的某一特殊部位，可以肯定有三個階段的溫度變化：
——凍前階段：指溫熱的產品進入凍結過程時和產品達到冰點（即水開始結晶）時，二者之間所經歷的階段。
——凍結階段：指這一部位的溫度幾乎是恒定的階段。這一階段所排出的熱量使大部分水變成冰。
——貯藏階段：指產品從絕大部分水變成了冰時的溫度降低到規定的最終溫度那一階段。最終溫度可以是產品任何部位，包括其“熱中心”，
（1）達到的貯存溫度，也可以是其平衡溫度。
（2）平衡溫度是指在絕熱狀態下，表面溫度和熱中心溫度極為接近時的溫度。
3、凍結速率（℃/h）
對一種產品或一個包裝食品，凍結速率（℃/h）是初始溫度與最終溫度之差除以凍結時間。在產品的任定部位，該處的凍結時間等于初始溫度與要求溫度之差除以在此部位達到所要求的溫度時所經歷的時間。現有資料表明，采用范圍廣泛的凍結速率，對一定產品來說，不會明顯影響其感官性質。適宜的凍結速率范圍視產品性質及原料的初始質量而定。某些產品的凍結時間可達24小時，因此非常快的速率并非總是顯得必要。
一般說來，應避免凍結時間過長以減少產生其他有害影響。例如：事先未預冷的產品凍結24小時后，產品中心溫度仍會保持0℃（32℉）以上，長達12小時，此時就可能發生嚴重的腐敗現象。
反之凍結太快也是有害的。例如，魚浸泡在液體氮里會產生應力，使內部結構損傷。解決的辦法是在液化氣噴淋之前用氮氣將魚預冷。這會使凍結速率降低，但仍然非常快。 |
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