[科普中国]-超低温喷淋式冻结

冷冻制品基本情况

冷冻制品从保藏原理的方面上看，应该分为以下两类：第一类，冷藏制品。主要指将清洗、分割、包装或加工处理后的食品原料以及配料，低温贮藏于-1℃以上8℃以下的制品；第二类，冻藏制品。主要是指将经过前处理加工的食品原料，快速冻结于-30℃以下，然后将冻结的食品原料进行包装，并低温贮藏和运输于-18℃以下食品。

冻结方法传统的食品冻结方法多种多样，根据冻结对象与冷却介质的不同接触方式可分为三种：空气冻结法、间接接触冻结法和直接接触冻结法，其中，间接接触冻结法和直接接触冻结法可统称为接触式冻结。每种冻结方法又包含不同形式的冻结装置。目前，冻结技术发展迅速，较新兴的冻结方法有被膜包裹冻结法、均温冻结法和高压冷冻法。

空气冻结法空气冻结法是在冻结过程中，冷空气以自然对流或强制对流的方式与食品进行热量交换。空气冻结法的优点是空气资源丰富、来源广，无毒副作用，在一定程度上加强了冷冻食品的安全卫生性；缺点是空气的导热性差，因此冻结相同的物料所需的冻结时间较其它方法长。迄今为止，以空气做为冷冻介质进行冻结仍然是最广泛采用的方法之一。

空气式冻结装置是以空气为中间媒介完成热量交换的冻结装置，冷热先由制冷剂传向空气，再由空气传给冻结对象。其类型有多种，包括：隧道型、流态化型、螺旋型、鼓风型等。目前，空气式冻结装置在冷冻食品中常用的有隧道式连续冻结装置、流态化单体连续冻结装置和螺旋式连续冻结装置1。

间接接触冻结法间接接触冻结法指的是将食品置于经制冷剂或载冷剂冷却的板、盘、带或其它冷壁上进行冻结，食品与冷壁直接接触，但与制冷剂或载冷剂不直接接触。对于固态食品，可将食品加工成具有平坦表面的形状，使冷壁与食品的某一个或某几个平面接触；对于液态食品，则用泵送的方式使食品通过冷壁进行热量交换，最终冻成半融状态。

间接接触冻结法的优点是能源消耗低、食品品质好、操作简便；缺点是难以控制冻结后食品的形状。其装置类型有平板式、钢带式和回转式等。

直接接触冻结法直接接触冻结法是通过食品与不冻液直接接触的方式进行热量交换的，换热后迅速降温冻结。按食品与不冻液接触的方式可分为以下三种方法：喷淋法、浸渍法或两种方法相结合。 直接接触冻结法的优点是冻结速率大、食品干耗低、颜色好；缺点是因食品与不冻液直接接触而产生的安全卫生问题。盐水浸渍式冻结和液化气式连续冻结是较常用的直接接触冻结装置。被膜包裹冻结法被膜包裹冻结法也叫冰壳冻结法其过程包括被膜形成、缓慢冷却、快速冻结、冷冻保存个步骤。该法的特点是：形成的被膜可以抑制食品冻结时发生的膨胀及变形，防止食品表层出现裂纹，最大程度地维持食品原有状态；通过对冻结速率的控制，抑制大冰晶的生成，降低冰晶体对细胞的破坏作用；解冻后产品口感佳，无老化现象。

均温冻结法均温冻结法属于浸没式冻结，但冻结过程实行均温处理。具体操作如下：把食品浸没或散布于低于-40℃的冷却介质中，当食品中心的温度降低至冰点附近时，再以-15℃的空气或者液态冷却介质使之均温；最后用低子-40℃旳液态介质将食品冷却至终温。

均温处理的优点是，将冻结过程中食品内部产生的的膨胀压进行分散，能有效防止食品龟裂、隆起等表观品质的劣变。

高压冷冻法高压下，水的冰点随之降低，即使温度降至0℃以下，水仍然不会结冰。例如，当压力为200MPa时，水冷却到-18℃时仍不会结冰。把处于高压下不结冰的食品迅速解除压力，就可以对其实现速冻，而且冻结后食品中的冰晶体很微小，这种冻结方法叫做解除超高压速冻法或者称为高压冷冻。

超低温喷淋式冻结要想使鱼贝类等食物，呈新鲜状地长期保存，就应尽量使其不与空气接触和迅速地降低品温。喷淋冻结法，就是为了满足这些条件而研究出来的。它是将预先冷却-20~-25℃的盐水，即把作为食品添加物的丙二醇水溶液，喷淋到被冻结物上，使其迅速冻结。通常是使被冻结物的中心温度，从常温通过最大冰结晶生成区，最快需70min左右。此外，由于被冻结物的整个表面都被喷淋了盐水，隔断了空气而不会被氧化。

超低温喷淋式冻结的优点保持制品的特色制品鲜度极高，质量超群;制品的损耗少，不会产生氧化和干燥;不会变味;不会发生冻结不匀的现象;冻结后贮藏时，不需防止氧化的披被，鱼贝在冻结时是被单个冻结的，所以解冻的速度也是比较快的2。

利于设备与制造能在狭小的地方和在很短的时间中，冻结大量的制品;能在常温下很快地出人库;所需动力很少，可以大幅度地节约电力;冻结室的占用地面也很小，相当于吹风法的1/2~1/4;因冻结时间短，可以在夜间停机。

超低温喷淋式冻结的类别连续喷淋式水产品成单层排列，液体不间断地喷淋，直接接触水产品表面，冻结速度很快，冻品损伤极微，质量高，干耗小，但工质量较大，成本较高。特别适宜在加工量较大的流水作业装置使用。

鱼箱喷淋式将水产品装箱后逐箱喷淋，喷的时问较短，喷完后由箱内形成的干冰继续降温。冻结速度快，冻品质量高，干耗很小。还能保冷一段时间。液体喷量与冻结速度和成本成相应关系，鱼箱结构也稍有特殊。适宜使用在海鲜品集聚加工等场合。