基本介紹
- 中文名：浸漬凍結
- 外文名：Immersion Chilling and Freezing
- 又稱：ICF凍結
- 內容：冷凍物料與載冷劑直接接觸
- 優點1：凍結速度快，凍結時間短
- 優點2：能耗較低，減少設備投資
- 優點3：可以實現單體速凍
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冷凍製品基本情況
冷凍製品從保藏原理的方面上看，應該分為以下兩類：第一類，冷藏製品。主要指將清洗、分割、包裝或加工處理後的食品原料以及配料，低溫貯藏於-1℃以上8℃以下的製品；第二類，凍藏製品。主要是指將經過前處理加工的食品原料，快速凍結於-30℃以下，然後將凍結的食品原料進行包裝，並低溫貯藏和運輸於-18℃以下食品。
凍結方法
傳統的食品凍結方法多種多樣，根據凍結對象與冷卻介質的不同接觸方式可分為三種：空氣凍結法、間接接觸凍結法和直接接觸凍結法，其中，間接接觸凍結法和直接接觸凍結法可統稱為接觸式凍結。每種凍結方法又包含不同形式的凍結裝置。目前，凍結技術發展迅速，較新興的凍結方法有被膜包裹凍結法、均溫凍結法和高壓冷凍法。
空氣凍結法
空氣凍結法是在凍結過程中，冷空氣以自然對流或強制對流的方式與食品進行熱量交換。空氣凍結法的優點是空氣資源豐富、來源廣，無毒副作用，在一定程度上加強了冷凍食品的安全衛生性；缺點是空氣的導熱性差，因此凍結相同的物料所需的凍結時間較其它方法長。迄今為止，以空氣做為冷凍介質進行凍結仍然是最廣泛採用的方法之一。
空氣式凍結裝置是以空氣為中間媒介完成熱量交換的凍結裝置，冷熱先由製冷劑傳向空氣，再由空氣傳給凍結對象。其類型有多種，包括：隧道型、流態化型、螺旋型、鼓風型等。目前，空氣式凍結裝置在冷凍食品中常用的有隧道式連續凍結裝置、流態化單體連續凍結裝置和螺旋式連續凍結裝置。
間接接觸凍結法
間接接觸凍結法指的是將食品置於經製冷劑或載冷劑冷卻的板、盤、帶或其它冷壁上進行凍結，食品與冷壁直接接觸，但與製冷劑或載冷劑不直接接觸。對於固態食品，可將食品加工成具有平坦表面的形狀，使冷壁與食品的某一個或某幾個平面接觸；對於液態食品，則用泵送的方式使食品通過冷壁進行熱量交換，最終凍成半融狀態。
間接接觸凍結法的優點是能源消耗低、食品品質好、操作簡便；缺點是難以控制凍結後食品的形狀。其裝置類型有平板式、鋼帶式和迴轉式等。
直接接觸凍結法
直接接觸凍結法是通過食品與不凍液直接接觸的方式進行熱量交換的，換熱後迅速降溫凍結。按食品與不凍液接觸的方式可分為以下三種方法：噴淋法、浸漬法或兩種方法相結合。 直接接觸凍結法的優點是凍結速率大、食品乾耗低、顏色好；缺點是因食品與不凍液直接接觸而產生的安全衛生問題。鹽水浸漬式凍結和液化氣式連續凍結是較常用的直接接觸凍結裝置。被膜包裹凍結法被膜包裹凍結法也叫冰殼凍結法其過程包括被膜形成、緩慢冷卻、快速凍結、冷凍保存個步驟。該法的特點是：形成的被膜可以抑制食品凍結時發生的膨脹及變形，防止食品表層出現裂紋，最大程度地維持食品原有狀態；通過對凍結速率的控制，抑制大冰晶的生成，降低冰晶體對細胞的破壞作用；解凍後產品口感佳，無老化現象。
均溫凍結法
均溫凍結法屬於浸沒式凍結，但凍結過程實行均溫處理。具體操作如下：把食品浸沒或散布於低於-40℃的冷卻介質中，當食品中心的溫度降低至冰點附近時，再以-15℃的空氣或者液態冷卻介質使之均溫；最後用低於-40℃的液態介質將食品冷卻至終溫。
均溫處理的優點是，將凍結過程中食品內部產生的的膨脹壓進行分散，能有效防止食品龜裂、隆起等表觀品質的劣變。
高壓冷凍法
高壓下，水的冰點隨之降低，即使溫度降至0℃以下，水仍然不會結冰。例如，當壓力為200MPa時，水冷卻到-18℃時仍不會結冰。把處於高壓下不結凍的食品迅速解除壓力，就可以對其實現速凍，而且凍結後食品中的冰晶體很微小，這種凍結方法叫做解除超高壓速凍法或者稱為高壓冷凍。
浸漬凍結概述
浸漬凍結（ImmersionChillingandFreezing，ICF凍結）是指冷凍物料與載冷劑直接接觸，冷凍物料在與載冷劑換熱後，迅速降溫及凍結，它是一種新型高效的低溫加工技術。浸漬冷凍加工技術90年代引起研究者關注，目前歐美關於該項技術的研究處於領先地位。隨著人們生活水平的日益提高，飲食習慣的改變，對方便休閒食品的需求量將明顯增加，即食食品的生產加工將是未來發展的要求。國外已開發國家水產品加工形式的發展趨勢就是向方便化、即食化、營養化的超市食品方向發展。為適應現代生活節奏和消費習慣的改變，套用現代食品加工技術、包裝技術和殺菌技術對水產品進行精深加工，開發即食食品，提高其在水產加工品消費結構中的比例，調整水產品加工業產業結構，是我國水產加工業的發展重點之一。
浸漬凍結技術的特點
浸漬凍結技術和傳統的冷凍方法相比，它具有如下優點：（1）凍結速度快，凍結時間短，可獲得高質量的產品。浸漬冷凍採用液體作為載冷劑，其傳熱係數比空氣高20倍。例如將豌豆直接浸漬於-21.5℃的乙醇-氯化鈉溶液中，只需要2min即可完成凍結，傳熱係數為700W/m2∙K，而在-30～-40℃，空氣流速為5m/s的隧道式凍結裝置中凍結需15～20min才能凍結，傳熱係數為25～30W/m2∙K；一塊厚15cm，重10kg的豬肉，在-30～-40℃的空氣鼓風凍結中完全凍結需24h，而在-30～-50℃酒精溶液中只需1.5～2h；與傳統的凍結方式相比，ICF凍結傳熱係數較高，載冷能力比較好，凍結速率快，冷凍物料內部形成的冰晶細小，且在細胞內和細胞間隙中分布均勻，解凍時汁液流失現象不明顯，能較好地保持物質原有的質構口感和外觀，在一定程度上也可以顯著提高食品的冷加工品質。(2)能耗較低，減少設備投資，ICF凍結中冷凍介質導熱係數大，傳熱效率高，不需要維持冷空氣的高流速，與空氣凍結方式相比和液氮低溫凍結相比，成本最低。(3)可以實現單體速凍，在ICF凍結加工中食品個體可以較好地分離。
但是浸漬凍結技術也存在兩大方面的缺點：(1)冷凍過程中食品物料會吸收載冷劑溶質，在凍結過程中由於凍結物料與載冷劑直接接觸，會造成載冷劑滲透到食品物料中去，影響食品質量；(2)載冷劑質量逐漸降低，由於循環反覆使用，食品所釋放的物質以及食品殘留物會對載冷劑造成污染，從而影響載冷劑的理化性質和安全性。目前關於ICF技術基礎理論方面（冰晶生成、載冷劑滲透行為及食品物料結構變化等）的研究缺乏制約了該項技術的良好套用。
