文档介绍：食品快速冷冻和解冻的新方法
生工081
翻译：龚宇斌、黄晨栋、张祎
整理：黄晨栋
演讲：张祎
食品的冻结和解冻
本文综述了冻结（高压冻结，脱水冷冻和应用程序方法，防冻蛋白和冰核蛋白质）和解冻（高压和微波解冻，欧姆解冻和声学解冻）食品。很好地理解水的固液相, 对粮食冻融循环压力的突出影响。高压冷冻促进冰核在整个样本的均匀，快速生长。脱水冷冻已成功应用在冰冻蔬菜、水果与植物。最近,研究已经进行到了生物技术使用防冻剂,因为冰核蛋白质直接提高自身在冷冻过程的独特性及食品在较低的压力和温度下可以达到融化。最后对微波、欧姆和声学解冻进行了描述。希望本文能吸引在新颖的冻融过程及方法上更多的研究。
高压冷冻
脱水冷冻
抗冻蛋白和冰核蛋白质
高压解冻
微波解冻
欧姆解冻
声解冻
高压冷冻
在大气压力下当水被冻结，其量增加。这种量的增加促使水形成了冰，具有较低密度的液态水，在0摄氏度时冻结状态下体积增加约9％，在-20摄氏度下时约13％。食物的冷冻保鲜将利用水相。改变物理状态食品可以通过使用外部操纵温度或压力。换句话说，可以冷藏食品原料没有任何冷却方式。然而，由于所需的高压力，很少有实验已经开展了这方面的研究。据指出，压力减少，水的状态就会改变，冰在-20摄氏度下可以相互改变，随着压力减少至600兆帕斯卡能更好的了解水的相变，高压力的使用可以大大地帮助冻结过程和提高产品质量。高压冷冻的主要优点是初步形成的冰是瞬间均匀贯穿于整个体积的产品,特别是需要大尺寸均匀分布的冰晶的食品。从微观结构上看，由于冰晶体积小，细胞损伤降到最低，形成产品的质量得到显著的改善。
脱水冷冻
脱水冷冻是冻结的变种，脱水食品是除去大量水分后的冷冻。新鲜水果和蔬菜中含有的水比肉和缺乏弹性的细胞膜的细胞壁更多，很容易存在大量冰晶而冻结。虽然增加冻结速率可以减少大冰晶体形成的可能性，但仍免不了因存在大量的水使组织损伤。脱水冷冻通过在冻结之前去除食品原料的一部分水，提供了一个很好的方式来保存水果和植被。原料中水分含量的减少将减少水分被冻结，从而降低制冷机在冻结过程中的负载。此外，脱水冷冻产品可降低包装，配送成本和存储及保持产品质量。
抗冻蛋白和冰核蛋白质
控制冷冻食品中的冰晶增长是食品技师首要关注的。抗冻蛋白和冰核蛋白质（INP）可以和冰直接添加到食品。因此，在食品中，冰晶的大小和晶体结构是两个不同的功能，是方向相反的蛋白质类。抗冻蛋白能降低冷冻温度，冷冻储存和延缓再结晶，而冰核蛋白质能提高冰核的温度，降低过冷度。
抗冻蛋白
抗冻蛋白在早期是对shes的兴趣造成的，在极地及北部温度低于冰点或低于shes血浆凝固点的沿海水域栖息观察到的。在血液和组织中发现了shes抗冻蛋白，以防止shes冻结 。此外，抗冻蛋白已被报道，包括许多无脊椎动物和昆虫及大多数高等植物中，以及真菌和细菌。抗冻蛋白的功能是降低冻结温度和抑制冰核的生长，从而抑制冰的形成和改变生冰习惯和冰的增长速度。人们普遍接受，抗冻蛋白的结合水传播到冰晶体表面的干扰分子的功能。
冰核蛋白质
细菌引起的冰核已被确认的一个主要因素在对植物霜冻的伤害。冰核细菌的活化可以减少霜冻敏感1至5个摄氏度，植物造成冻害是由许多植物的冷度和催化冰的形成的。冰核活性的种细菌的共同发现冰核活性剂生产属于假单胞菌，黄单胞菌。冰核细菌的表型是很容易受蛋白酶和巯基修饰影响，表明蛋白是冰核活性必需品。
高压解冻
高压解冻将是另一个在食品工业上的新应用，尽管与高压冻结相比不那么受到人们的重视。最近一些研究表明，高压解冻可以保存食物的质量，降低必要的解冻时间，这意味着其用于食品工业的潜力。在大气压力下高压冻肉解冻只需要三分之一的时间，但能媲美传统解冻产品的感官品质。高压解冻更优于改善冻豆腐，质地比常压解冻好。在高压解冻，牛肉滴水损失太小，无法检测有彩色，穿透力或解冻的牛肉烹调损失。解冻的速度只取决于对热传导，通过压力均匀传导表明，压力水平和处理时间有利于解冻速度和产品质量，而产品的特征，如大小和初始温度，并没有有利于解冻速度。因此，高压解冻过程及其优化的基础数据研究是其重要的商业应用。
微波解冻
微波的独特属性，以渗透和食品原料内产生大量热量加速解冻。微波解冻处理需要更短的时间和更小的空间，减少水分损失，微生物和化学问题恶化。但是，局部过热限制了微波解冻粮食系统的应用。由液态水吸收微波导致了热量的流失。在这种情况下，温度均匀对微波炉解冻过程改进是必要的。