食品在冻藏过程中的物理变化和化学变化

(1)重结晶:

是指冻藏过程中食品物料中冰结晶的大小、形状、位置等都发生了变化,主要表现为冰结晶的数量减少和体积增大的现象。人们发现,将速冻的水果与缓冻的水果同样储藏在-18℃下,速冻水果中的冰结晶不断增大,几个月后速冻水果中冰结晶的大小变得和缓冻的差不多。这种情况在其他食品原料中也会发生。

一般认为,导致重结晶的原因可能有几种。

①同分异质重结晶。任何冰结晶表面(形状)和内部结构上的变化有降低其本身能量水平的趋势,表面积/体积比大、不规则的小结晶变成表面积/体积比小、结构紧密的大结晶会降低结晶的表面能。

②迁移性重结晶。在多结晶系统中,当小结晶存在时,大结晶有“长大”的趋势,这可能是融化-扩散-重新冻结过程中冰结晶变大的原因。这主要与冻藏中温度的波动以及与之相关的蒸气压梯度变化相关。

③连生性重结晶。指冰结晶相互接触使结晶数量减少,体积增大,导致整个结晶相表面能的降低的结晶现象。

(2)冻干害:

冻干害又称为冻烧、干缩,这是由于食品物料表面脱水(升华)形成多孔干化层,物料表面的水分可以下降到10%~15%以下,使食品物料表面出现氧化、变色、变味等品质明显降低的现象。冻干害是一种表面缺陷,多见于动物性的组织。减少干缩的措施包括减少冻藏间的外来热源及温度波动,降低空气流速,改变食品物料的大小、形状、堆放形式和数量等,采取适当的包装等。

(3)脂类的氧化和降解:

冻藏过程中食品物料中的脂类会发生自动氧化作用,结果导致食品物料出现油哈味。此外脂类还会发生降解,游离脂肪酸的含量会随着冻藏时间的增加而增加。冰淇淋中脂肪含量在39.5%以上时,-18℃冻藏3个月不会发生变味,而脂肪含量低则易发生。脂类的氧化受少量的铜、铁催化,如冰淇淋中1.25μg/g的铜即会导致氧化味的产生。乳和乳制品在冷冻前的加热和均质对抑制氧化有作用。加热对氧化的抑制主要是由于硫氢基化合物的形成,均质的抑制效应与其可减少金属离子浓度有关。抗氧化剂对脂类氧化有抑制作用。此外冻藏的温度对稳定性也有一定的影响。

(4)蛋白质溶解性下降:

冻结的浓缩效应往往导致大分子胶体的失稳,蛋白质分子可能会发生凝聚,溶解性下降,甚至会出现絮凝、变性等。冻藏时间延长往往会加剧这一现象,而冻藏温度低、冻结速率快可以减轻这一现象。

(5)其他变化:

冻藏过程中食品物料还会发生其他一些变化,如pH、色泽、风味和营养成分等。pH的变化一般是由于食品物料的成熟和未冻结部分溶质的浓缩所导致的,pH的变化所引起的质量变化并不明显,但理论上可知pH会影响酶的活性和细胞的通透性。果蔬在冻藏过程中会出现由叶绿素的减少而导致的褪色。

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