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摘 要：近年来，冷藏和冻藏即食餐（ready meal）的市场需求量快速增长，温度是影响食品保存的主要因素，人们对常温和普通低温下食品的性质已经有较多的认识，但在低温和超低温预冷下食品的性质方面研究较少，低温和超低温预冷处理对食品及其制品凝沉抑制作用尚不清楚。这里将来研究低温食品加工过程中温度测量与控制的要求及方法。
关键词：低温食品 加工 温度控制
食品在低温下进行储存，可以抑制微生物的生长，降低氧化作用，以利于食品能够有效地保持色泽、风味和形态。低温储存的食品无法长期储存，货架期较短，因此大多数的肉制品，在流通环节往往需要冻结状态下才能有效的防止腐烂变质现象。
1、低温、超低温与低温食品的概述
最近些年，超低温技术引起了广大学者的广泛关注。超低温是指比低温更低的温度，在物理学上指低于-263℃的液态空气的温度。在食品和生物样本冷冻保藏方面，超低温指温度低于≤-80℃下。
冷冻与冷藏的食品简称低温食品。冷冻食品分为冷却食品和冻结食品，冷冻食品易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和贮藏；营养、方便、卫生、经济；市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速。
2、低温食品加工中温度测量与控制
2.1、低温食品加工中温度测量与控制的要点
贮藏温度是影响淀粉及淀粉类食品凝沉重要因素之一。贮藏温度在（5～45℃）下，土豆直链淀粉胶随着温度的上升，凝沉速率下降。贮藏温度对小麦面粉饼的凝沉也有重要影响，在-12℃和-60℃下贮藏的面饼与新鲜面饼的质构性质相近，在0～35℃下贮藏，面饼在22℃硬度大于其它温度，说明面粉饼在22℃附近容易凝沉。
水作为一种增塑剂，它影响糊化后淀粉分子链的迁移，决定淀粉分子链重新聚合的速率。水分含量较低时，淀粉分子链的迁移困难；水分含量较高时，虽然淀粉分子链迁移速率提高，但由于浓度的降低，淀粉分子交联缠绕和聚合有序的机会减少。在0～4℃下储藏，体系水分含量 60%时，大米支链淀粉最易重结晶，淀粉体系长期凝沉速度最快。因此，对于淀粉类食品保鲜需要控制合适的水分含量，水分含量过高和过低都会抑制淀粉分子的交联缠绕和重结晶。
2.2、食品高压低温处理过程模拟方法
低温-18～-60℃下，淀粉凝沉速率较慢，可能是由于迅速冷冻，致使淀粉分子被冻结，在贮藏过程中无法重新聚合，重结晶现象基本不发生。小麦粉饼在-60℃贮藏能长期保持面饼的品质，这说明-60℃下淀粉基本不发生凝沉现象。由此可见，低温处理或冻藏确实是一种非常有效的抑制淀粉凝沉的方法，但-60℃贮藏由于其高能耗、高成本，在工业实际应用方面价值不大，须要寻求一种方便实用的方法来抑制淀粉凝沉。
从国内外研究报道看，温度仍是影响淀粉凝沉的最重要因素。低温和超低温预冷可以瞬间预冷或冷冻，从聚合物角度来看，淀粉分子是一种高分子，超低温预冷或冷冻可能会改变分子内部交联，进而达到抑制凝沉的目的。
食品的冻结解冻过程中相变界面从外向内推进，其相变传热问题被称为斯蒂芬问题。通过食品理论模型研究，预测食品内的温度分布状况，从而能够为食品工业化生产确定工作温度的范围，减少食品非预期特性的出现。
2.2.1、相变传热的模拟方法
食品相变是无法给出明确的相变温度，且冻结边界无法明确定义，仅在一个温度范围内进行的一种过程，模拟屮无法追踪明确的相变界面，因此在包含相变的食品传热计算过程中大多数采用固定网格法。其中冻结边界可以通过冻结区域插值的方法进行确定确定。
2.2.2、食品高压相变过程数值模拟
食品超高压技术在细菌的灭活、酶的抑制过程中，不仅与操作压力直接相关，还与温度的大小及变化密切相关。在食品的处理过程中，温度的非均匀分布会导致微生物和酶的非均匀性。高压冻结与解冻过程的相变模拟意义和价值在于：获得不同时刻，高压处理过程中的温度分布，合理确定处理工艺的温度水平；使食品中的大分子物质向着期许的方向改变，为高压处理工艺的确定理论基础。
2.2.3、高压下的热力学性质
热力学性质的确定是超高压模拟过程中一大难点。食品高压下的热力学性质难以通过实验获得，文献中可参考的数据很少。目前有极少的研究者通过实验确定了少量食品的部分热力学性质。论是食品本身还是压力介质，热力学性质均随着压力而发生变化。
3、结束语
目前针对高压低温处理技术的基础研究还不够深入，高压低温处理机理的认识尚不全面，某些现象尚不能给出合理的解释，这将在一定程度上阻碍了高压低温处理技术的开发与应用。
利用高压低温协同作用，选择具有代表性的植物源食品和动物源食品进行了高压冻结、解冻研究；并通过对食品在高压冻结和解冻过程中的相行为的推理，对高压冻结和解冻过程中的热力学特性有了深入的认识。长期以来冻结被公认为食品保鲜技术，可确保食品长期存储，被广泛地用于一些动植物食品的贮藏，以达到延长食品货价期、保护食品质量的目的。
参考文献：
[1]余小领，周光宏，徐幸莲.肉品冷冻工艺及冻结方法.食品工业科技.2006，05：27
[2]孙向东，王乐凯，等.鲜切面保藏期间色泽变化的研究[J].粮油食品科技，2001，9（5）：28-30
[3]胡磊，胡保民，王沛政等.超低温对棉花花粉活力的影响.新疆农业科学.2009，46（5）：941
作者简介：
王馨梓，女，汉族，1980年1月，甘肃会宁，本科，工程师，甘肃省计量研究院，热工和计量管理。
关键词：低温食品 加工 温度控制
食品在低温下进行储存，可以抑制微生物的生长，降低氧化作用，以利于食品能够有效地保持色泽、风味和形态。低温储存的食品无法长期储存，货架期较短，因此大多数的肉制品，在流通环节往往需要冻结状态下才能有效的防止腐烂变质现象。
1、低温、超低温与低温食品的概述
最近些年，超低温技术引起了广大学者的广泛关注。超低温是指比低温更低的温度，在物理学上指低于-263℃的液态空气的温度。在食品和生物样本冷冻保藏方面，超低温指温度低于≤-80℃下。
冷冻与冷藏的食品简称低温食品。冷冻食品分为冷却食品和冻结食品，冷冻食品易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和水果等易腐食品的生产、运输和贮藏；营养、方便、卫生、经济；市场需求量大，在发达国家占有重要的地位，在发展中国家发展迅速。
2、低温食品加工中温度测量与控制
2.1、低温食品加工中温度测量与控制的要点
贮藏温度是影响淀粉及淀粉类食品凝沉重要因素之一。贮藏温度在（5～45℃）下，土豆直链淀粉胶随着温度的上升，凝沉速率下降。贮藏温度对小麦面粉饼的凝沉也有重要影响，在-12℃和-60℃下贮藏的面饼与新鲜面饼的质构性质相近，在0～35℃下贮藏，面饼在22℃硬度大于其它温度，说明面粉饼在22℃附近容易凝沉。
水作为一种增塑剂，它影响糊化后淀粉分子链的迁移，决定淀粉分子链重新聚合的速率。水分含量较低时，淀粉分子链的迁移困难；水分含量较高时，虽然淀粉分子链迁移速率提高，但由于浓度的降低，淀粉分子交联缠绕和聚合有序的机会减少。在0～4℃下储藏，体系水分含量 60%时，大米支链淀粉最易重结晶，淀粉体系长期凝沉速度最快。因此，对于淀粉类食品保鲜需要控制合适的水分含量，水分含量过高和过低都会抑制淀粉分子的交联缠绕和重结晶。
2.2、食品高压低温处理过程模拟方法
低温-18～-60℃下，淀粉凝沉速率较慢，可能是由于迅速冷冻，致使淀粉分子被冻结，在贮藏过程中无法重新聚合，重结晶现象基本不发生。小麦粉饼在-60℃贮藏能长期保持面饼的品质，这说明-60℃下淀粉基本不发生凝沉现象。由此可见，低温处理或冻藏确实是一种非常有效的抑制淀粉凝沉的方法，但-60℃贮藏由于其高能耗、高成本，在工业实际应用方面价值不大，须要寻求一种方便实用的方法来抑制淀粉凝沉。
从国内外研究报道看，温度仍是影响淀粉凝沉的最重要因素。低温和超低温预冷可以瞬间预冷或冷冻，从聚合物角度来看，淀粉分子是一种高分子，超低温预冷或冷冻可能会改变分子内部交联，进而达到抑制凝沉的目的。
食品的冻结解冻过程中相变界面从外向内推进，其相变传热问题被称为斯蒂芬问题。通过食品理论模型研究，预测食品内的温度分布状况，从而能够为食品工业化生产确定工作温度的范围，减少食品非预期特性的出现。
2.2.1、相变传热的模拟方法
食品相变是无法给出明确的相变温度，且冻结边界无法明确定义，仅在一个温度范围内进行的一种过程，模拟屮无法追踪明确的相变界面，因此在包含相变的食品传热计算过程中大多数采用固定网格法。其中冻结边界可以通过冻结区域插值的方法进行确定确定。
2.2.2、食品高压相变过程数值模拟
食品超高压技术在细菌的灭活、酶的抑制过程中，不仅与操作压力直接相关，还与温度的大小及变化密切相关。在食品的处理过程中，温度的非均匀分布会导致微生物和酶的非均匀性。高压冻结与解冻过程的相变模拟意义和价值在于：获得不同时刻，高压处理过程中的温度分布，合理确定处理工艺的温度水平；使食品中的大分子物质向着期许的方向改变，为高压处理工艺的确定理论基础。
2.2.3、高压下的热力学性质
热力学性质的确定是超高压模拟过程中一大难点。食品高压下的热力学性质难以通过实验获得，文献中可参考的数据很少。目前有极少的研究者通过实验确定了少量食品的部分热力学性质。论是食品本身还是压力介质，热力学性质均随着压力而发生变化。
3、结束语
目前针对高压低温处理技术的基础研究还不够深入，高压低温处理机理的认识尚不全面，某些现象尚不能给出合理的解释，这将在一定程度上阻碍了高压低温处理技术的开发与应用。
利用高压低温协同作用，选择具有代表性的植物源食品和动物源食品进行了高压冻结、解冻研究；并通过对食品在高压冻结和解冻过程中的相行为的推理，对高压冻结和解冻过程中的热力学特性有了深入的认识。长期以来冻结被公认为食品保鲜技术，可确保食品长期存储，被广泛地用于一些动植物食品的贮藏，以达到延长食品货价期、保护食品质量的目的。
参考文献：
[1]余小领，周光宏，徐幸莲.肉品冷冻工艺及冻结方法.食品工业科技.2006，05：27
[2]孙向东，王乐凯，等.鲜切面保藏期间色泽变化的研究[J].粮油食品科技，2001，9（5）：28-30
[3]胡磊，胡保民，王沛政等.超低温对棉花花粉活力的影响.新疆农业科学.2009，46（5）：941
作者简介：
王馨梓，女，汉族，1980年1月，甘肃会宁，本科，工程师，甘肃省计量研究院，热工和计量管理。