速冻水果技术工艺发展分析

第一节 速冻水果基本生产技术、工艺或流程

冻结水果过程可分为3个阶段：第一阶段是由水果的原来温度降低到开始冻结的温度；第二阶段是使水果的汁液冻结；第三阶段是将水果从冻结温度降低到所需的保藏温度。速冻水果的一般加工过程为：原料选择、清洗、分级、整形处理（如去皮、去核、切分等）、加糖、加维生素C等保护剂、包装(或散装)、速冻、冻藏。

在芒果的加工方面，目前存在的主要问题是芒果一经热处理，其特有的芳香风味就荡然无存，严重影响了芒果热加工产品的品质，制约了如芒果汁、酱、罐头、蜜饯等需要经过热处理步骤的加工品的发展。由于速冻水果制品不需要热处理，可以很好的保持新鲜水果的风味，所以在发达国家有很好的市场。我国沿海地区(包括广西)近年来也在大力发展速冻果蔬的生产，新建了不少厂房，专门从事出口速冻果蔬的生产和出口。根据地方资源优势和国内外市场的需求，研究开发了速冻芒果生产工艺。

1、工艺流程

鲜芒果验收→清洗→去皮→漂洗→消毒→切丁→预冷→沥水→速冻→检查→包装→金属探测→抽检→冷藏→冷链运输

2、工艺要点

1）原料要求和预处理

合格的芒果原料应尽快加工，防止微生物大量繁殖和过度成熟变软。首先用自来水淋洗，然后浸泡清洗，将果实表面的泥砂、残留的农药和大部分微生物洗掉。接着人工去皮，用自来水漂洗干净果实表面。

2）消毒、切丁

消毒用水须符合国家饮用水标准并经砂棒过滤器和紫外线杀菌处理后再添加次氯酸钠溶液，有效浓度需达25～50mg/L，浸泡3～5分钟。由专人负责监控消毒处理，确保消毒按规定的浓度和时间进行，以杀灭所有的致病菌和绝大部分非致病性微生物。每4小时更换一次消毒水。消毒过的芒果经检查确认果皮剔除干净后，人工切丁。

3）预冷处理

根据速冻理论，冻结前物料的品温越接近冻结点，则物料冻结速度越快，产品的质量越好，生产能力也大。因此，速冻前经过5℃左右的冷却水浸泡将料温降低至10℃左右。为了抑制致病菌等微生物的生长繁殖，冷却水须经砂棒过滤器和紫外线杀菌器处理后，再添加次氯酸钠，保证有效浓度在4～5mg/L。每班更换一次冷却水以保证冷却水的卫生安全。

4）沥水、速冻

预冷后的芒果丁通过不锈钢输送带送往冷冻区的同时进行轻微振动，去掉果肉表面多余的水分，防止冷冻时果丁连结在一起。

采用流化床式速冻方法，温度-30～-40℃、流速4～5m/s的冷空气从输送带下面往上吹，将果肉吹起似沸腾状进行速冻。速冻过程分为两区段完成，第一区段为表层冻结区，第二区段为深温冻结区。果丁进入冻结室后，首先进行快速冷却，即表层冷却至冰点温度使表层冻结，果丁间、果丁与不锈钢带间成散离状态，彼此间互不粘连，然后进入第二区段深温冻结至中心温度为-18℃以下，整个冷冻过程应保证在30分钟内完成。

5）在线检查、包装

冻结的果丁从冷冻室出来后至包装前，在运行的输送带上由人工检查、剔除有黑点或果皮的果丁和杂质，粘连的果丁则检出放回冷却水中解冻分离，重新冷冻。

包装材料经过预冷和紫外线杀菌处理后进入包装间。内包装用聚乙烯薄膜袋，外包装用纸箱，每箱净重一般为10kg，具体可根据客商要求执行。

6）检验

包括金属探测器探测和成品的抽查。因为去皮、切丁和速冻工序可能因工具、设备破损或螺钉脱落而在产品中残留金属碎片，所以须用金属探测器对包装后的每一箱进行金属检查，合格者方可入库。成品的抽查包括温度检查和不良率检查，抽样率为3%。温度检查，即用温度计插入包装箱中心测定果肉品温度，温度应低于-18℃，否则重新冷冻;不良率检查则是开箱检查，将3丁以上(含3丁)的连结团、带黑点或果皮的果丁检出称重，这部分果丁的重量占样品总重的比率称为不良率。

7）冷藏和运输

冷藏库和冷藏车的内部温度应保持在-18℃以下，温度波动要求控制在2℃以内。

第二节 速冻水果新技术研发、应用情况

1、速冻果蔬预处理工艺研究

果蔬预处理工艺主要包括漂烫、护色及保脆。近年来，盛小娜等（2006），江敏等（2007）及其他科研人员对草莓、马铃薯、玉米等果蔬进行了预处理工艺的优化研究。
除漂烫工艺外，其它预处理工艺也在不断地被研发。M Ciero（1997）将草莓置于真空中以排尽原料组织中的气体，并以凝胶溶液填充，使草莓的组织间隙之间覆上凝胶层。经上述处理后冻结的草莓能在-20℃条件下贮藏3年，解冻后品质与新鲜草莓无异。

2、速冻果蔬冻结工艺研究

速冻果蔬的品质除与原料质量，冷藏链的设备完善程度及技术管理水平有关外，最关键的是与冻结过程有关。

果蔬的冰点与其可溶性固形物含量有关，一般随可溶性固形物含量的增加而降低。W Jie（2003）研究了葡萄、草莓、香蕉等11种水果的冻结点与其可溶性固形物含量之间的关系。试验结果表明，二者之间存在着显著的负相关。但在子姜的冻结过程中出现了冰点随冻结温度的降低而降低的现象。邓洁红等（2006）分析认为，很低的介质温度条件下，原料迅速通过其冰点，在短时间内水分生成大量冰晶，造成原料剩余汁液可溶性固形物含量上升，冰点持续下降，表现出更低的表观冰点。吴锦涛等（2000）在荔枝冻结规律的探讨中也发现，随温度降低果实可溶性固形物含量升高，冰点也相应降低。

大多数果蔬的冰点在-1℃左右，最大冰晶生成带在-1至-5℃之间，且冻结过程具有明显的3个阶段（快→慢→快）但很多果蔬的冰点远低于-1℃，最大冰晶生成带也远低于-1至-5℃这个温度区域，如荔枝、龙眼、板栗对于这类果蔬，-1至-5最大冰晶生成区的观点并不适用，而且它们的最大冰晶生成带的下限可能低于-18℃，要严格达到速冻的要求则在速冻过程中应尽可能地加快冻结速度。

3、速冻果蔬冻藏工艺研究

速冻果蔬在冻藏期内，影响其质量的主要因素是温湿度的波动及贮藏方式。贮藏期内温湿度的波动往往使速冻果蔬发生重结晶、干耗、变色等现象，从而使质量下降。

刘升等用非破坏快速分析方法近红外光谱法分析草莓在-18℃条件下冻藏1、2、4和6个月时维生素C柠檬酸、苹果酸、蔗糖、葡萄糖和果糖等6种营养成分的变化。试验结果表明，冻藏过程中速冻草莓维生素C柠檬酸和蔗糖含量逐渐降低；苹果酸、葡萄糖和果糖含量逐渐增加。

郭衍银等对冬枣速冻冻藏的条件进行了优化研究。研究结果表明，速冻冻藏能有效地维持冬枣的品质特性，如延缓含水量、可溶性糖、维生素C和有机酸含量的下降，保持较高的硬度和延缓花青素含量的升高，且冻藏温度比速冻温度的影响作用更大。

第三节 速冻水果国外技术发展现状

速冻水果产品品质与生产加工过程的各个环节都有直接关系，因此需要从原料质量、冻前处理、速冻工艺到冻后包装及贮运各方面进行质量控制。1958年，美国的阿萨德等人提出了冷冻食品品质保证的时间。温度。耐藏限度的概念，即T.T.T（Time-Temperature-Tolerance）；接着美国的左尔补充提出冷冻食品品质还取决于原料（Product）、冻前处理和速冻加工（Processing）、包装（Package）等因素，即P.P.P理论，对于低温食品业生产具有重要指导意义。

第四节 速冻水果技术开发热点、难点分析

速冻水果的最终产品质量不仅取决于冷冻技术，而且取决于解冻技术因此，研发解冻技术十分必要。常用的解冻方法是空气解冻与水解冻，主要是靠介质与冻结物料间的温度差为驱动力，通过传热进行解冻。这些方法具有解冻时间长、易受微生物污染、汁液损失多、产品质量差等缺点，但成本低。为了缩短解冻时间，提高产品质量，目前研发出许多新型解冻技术，如介电解冻、静电解冻、通电加热解冻等。

虽然速冻果蔬加工在我国只有30年左右的历史，但因其能有效地保持新鲜果蔬原有的色泽风味和营养价值，很快成为了我国食品界发展最快的新兴行业之一。与国外相比，我国速冻果蔬加工发展还存在着许多制约因素，包括研究资金不足、科研手段落后、高新技术应用缓慢等。随着国内对速冻果蔬的逐步重视以及国际间技术交流的日益增加，我国的速冻果蔬生产、加工及贮运技术将会进一步发展，同时我国将进一步完善绿色速冻果蔬质量标准，在继续开拓国际市场的同时促进国内的可持续发展。

第五节 速冻水果技术发展趋势

我国的速冻技术得益于20世纪80年代初的外贸导向作用。20世纪80年代后期，连续式速冻机的研制和开发，为速冻设备国产化铺平了道路。为指导速冻食品的发展，1988年原商业部制定了“速冻食品技术规程”等三个国家标准。中华人民共和国农业部2002制定了“无公害食品速冻绿叶类蔬菜”行业标准。

在冻藏设施、人才培训、冻结技术方面，均得到了较快的发展。

制冷装置的变化：制冷机——液氮、干冰

冻结工艺的发展：表观——微观

解冻技术的发展：自然加热——微波高压

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