水產品冷凍效果的實驗研究

袁一博

摘要：水產品冷卻時間對水產品的質量與加工能耗有著重要的影響。采用三種不同質量配比的酒精與水的混合溶液作為冷卻介質，對新鮮水產品進行冷卻。再通過對不同質量比例下的酒精水混合溶液介質冷卻實驗結果的分析和對比，得出冷卻性能最優、價格最低廉的酒精水混合溶液冷卻介質。從而，闡明此種冷卻介質在冷卻過程及水產品生產、加工中有著重要的意義和顯著的優點。最后，展望未來水產品冷凍未來目標和發展趨勢。

關鍵詞：保鮮技術；水產品保凍；冷卻介質

中圖分類號：G424.31 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0252-02

冷凍保鮮是目前保鮮效果較好、成本低廉、儲存時間長久的一種科學的保鮮方式，其特點是方便、衛生、新鮮、種類繁多。通過采用冷凍技術生產的冷凍的水產品，其最大特點是在比較短的時間內使水產品的中心降到一定溫度，即以較快的速度通過最大冰晶區域，使水產品細胞間的游離水和細胞內的游離水與結合水能同時生成無數細小的晶體；并且在融化解凍時，冰晶融化的水分能夠迅速被水產品細胞所吸收，產生盡可能少的營養汁液流失，進而可以最大限度地保留原有水產品的新鮮度、營養成分、美味和色澤[1]。

目前在國內外的水產品冷凍技術中，雖然冷卻介質的使用越來越成熟，冷卻介質的種類越來越豐富，但許多冷卻介質并不易獲得，導致了使用冷卻介質的成本高昂，不被大量的實際生產和加工中所采用。因此大力發展水產品的加工和保鮮儲凍技術對發展漁農業生產，以及為人們提供質優、安全、方便的水產品都具有極其重要的意義。本文以鯽魚為冷凍實驗對象，分別通過四種冷卻介質溶液的冷凍效果進行觀察對比，最終分析出較有優勢的混合冷卻介質溶液，并對其未來的研究目標和發展趨勢做出了展望。

一、實驗系統

1.系統設備。采用四門高深雪柜，嚴格適用無氟氯化碳R134a制冷劑，符合環境保護要求；內外缸身均采用不銹鋼材質，進口壓縮機組，能夠迅速降低溫度，且溫控范圍在-18℃～-16℃之間，外形尺寸存為1220×690×1900，其制冷循環原理圖見圖1。

2.實驗水產品。本文主要以新鮮鯽魚為實驗產品，取4條重量均為為300g、中心厚度9mm、體長130mm的新鮮鯽魚。

3.實驗冷卻介質。實驗的冷卻介質，主要選用空氣、酒精水的混合溶液。酒精，常態下為液體，可以與水以任何比列相溶，在常溫常壓下，純酒精的凝固點為-115℃，對人體無毒副作用，是良好、價廉的冷卻介質。本實驗分別用配制出3種1.5L的酒精水合婚溶液，其酒精與水的比列分別為1∶1，1∶2，1∶4。

4.其他。食品專用電子測溫筆（型號TP3001），精確度為0.1℃。用于每個間隔1小時對鯽魚的腹部中心溫度進行測量觀察；3個2L的容器，用于盛放不同比例酒精水溶液；1個尺寸為500×500的冷卻托盤，用于承托空氣中冷卻的鯽魚。

5.實驗流程。①首先將4條重為300g、中心厚度9mm、長約130mm的新鮮活鯽魚洗刷干凈，剖開腹部，除去內臟，刮凈鱗片。②再進行第二次洗滌，將鯽魚的血水洗滌干凈。處理干凈的鯽魚瀝干水分，之后，將3條鯽魚分別全身浸沒放入比例為1∶1、1：2、1∶4的酒精水混合溶液內，另外一條的1條置于托盤內。鯽魚在冷柜內的擺放位置與蒸發器盤管方式，如圖2所示。③將4種鯽魚放入環境溫度為-18.0℃的冷柜內，進行冷凍，并做好觀察記錄。鯽魚處理流程如圖3所示。

二、實驗數據分析以及不同冷卻介質對鯽魚冷凍效果影響

1.實驗結果分析。對于4中不同冷卻介質下的鯽魚每間隔一小時，測量其中心的溫度，在經過25個小時之后，得到如下測量結果：從圖4中冷凍實驗結果可以得到，三種比例酒精水混合液的使用，對鯽魚的冷卻溫度起著正面的作用，并且與之傳統的空氣冷卻相比，三種酒精水混合溶液都較為明顯的提高了冷卻鯽魚的能力。1∶1酒精水混合溶液在前4個小時的冷卻過程中，并不是穩定，并非最理想的冷卻介質。對實驗結果的分析，可以看出最佳濃度分別為1∶2、1∶4兩種。其原因是，1∶2酒精水混合溶液使鯽魚的中心最終冷卻至-9.5℃；而從經濟方面考慮來分析，1∶4酒精水混合溶液的成本是最低廉的，這樣有利于大量投入生產和實際生活中使用，達到量產的目的。從圖4中可以看出，降溫過程可分為三個階段。第一階段，冷卻階段，從初始溫度到凍結點，放出熱量是很顯著的，溫差比較大，故降溫明顯，曲線呈陡狀；第兒階段，顯熱、潛熱同時放出，由于數量不大，所以降溫較快，但是不如第一階段放熱明顯；第三階段，最大冰晶生成帶在此階段生成，放出結冰潛熱，發熱最顯著，數量也是最大的，降溫比較慢，曲線較平緩。

2.酒精冷卻介質對冷凍效果的影響。由于酒精的濃度過大會影響水產品的味道、肉質的彈性等。而且過多的食用酒精濃度過大的食品對身體健康不會造成負面的影響。所以，1∶4酒精水混合溶液在對鯽魚的冷卻實驗中有著更好的利用潛質和價值。

三、結論以及發展趨勢

1.結論。三種酒精水混合溶液對水產品的冷卻保鮮效果優于單一的傳統空氣冷卻保鮮模式。傳統的空氣冷凍方式，僅僅是從鯽魚的表面開始，溫度緩慢進行傳遞。對于鯽魚冷卻效果，從經濟性、實用性等方面而言，1∶4酒精水混合溶液比1∶1、1∶2酒精水混合溶液，能夠使鯽魚達到最佳的溫度效果。

2.水產品冷凍效果分析。①酒精水混合溶液對冷凍水產品含水量的影響。在冷凍過程中，水產品體內的絕大多數水會迅速的變成晶體，且溫度越低，晶體越小，分布越均勻，對水產品傷害越小；同時，也有少部分水由于溶質濃度較高，仍然以液體存在。如果在冷凍后的凍藏階段，溫度較高，會使水產品在冷凍過程中出現比較大的晶體，形成水分梯度，造成水分的喪失。同時，水產品體內的水會發生升華現象。所以，含水量的缺少是冷凍效果的一個重要影響因素。而酒精濃度的高低，會吸收鯽魚內的部分水分，進而是含水量發生變化，產生冷凍效果的差異。②水產品成熟度的差異對冷凍效果的影響。水產品的成熟度不同對于冷凍的適應性不同。本實驗中，選取的鯽魚，從物理（長度、重量。中心厚度等）選取一致，而在鯽魚的成熟度上并不能得到最佳的控制。

3.發展趨勢。由于近年來人們對于水產品消費量的提升和對食品質量安全關注程度，可以預料到，隨著該領域的深入發展，水產品保鮮將會是一個未來開發的重點。如王秀娟等人研究的涂膜技術和添加保鮮劑的結合應用；蝦保鮮冰研究中添加保鮮劑和冷凍保凍的結合[2，3]等。特別是水產品冷卻保鮮這類安全性高、操作簡單且價格低廉的保鮮冷卻技術容易被采納和推廣應用，將會是水產品保鮮的一個重要發展趨勢。在今后水產品儲凍保鮮方面，冷卻介質將會是一個非常值得探索和研究的方向。

參考文獻：

[1]林文定，趙永.冷凍食品的凍結技術與應用[J].福建輕紡，1998，（113）.

[2]王秀娟，章坤生，任云霞.殼聚糖涂膜保鮮蝦的研究[J].食品工業科技，2007，28（7）：519-521.

[3]王四維，過世東.復合型涂膜對刀額新對蝦的保鮮效果[J].大連水產學院學報，2006，21（2）：145-148.endprint

摘要：水產品冷卻時間對水產品的質量與加工能耗有著重要的影響。采用三種不同質量配比的酒精與水的混合溶液作為冷卻介質，對新鮮水產品進行冷卻。再通過對不同質量比例下的酒精水混合溶液介質冷卻實驗結果的分析和對比，得出冷卻性能最優、價格最低廉的酒精水混合溶液冷卻介質。從而，闡明此種冷卻介質在冷卻過程及水產品生產、加工中有著重要的意義和顯著的優點。最后，展望未來水產品冷凍未來目標和發展趨勢。

關鍵詞：保鮮技術；水產品保凍；冷卻介質

中圖分類號：G424.31 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0252-02

冷凍保鮮是目前保鮮效果較好、成本低廉、儲存時間長久的一種科學的保鮮方式，其特點是方便、衛生、新鮮、種類繁多。通過采用冷凍技術生產的冷凍的水產品，其最大特點是在比較短的時間內使水產品的中心降到一定溫度，即以較快的速度通過最大冰晶區域，使水產品細胞間的游離水和細胞內的游離水與結合水能同時生成無數細小的晶體；并且在融化解凍時，冰晶融化的水分能夠迅速被水產品細胞所吸收，產生盡可能少的營養汁液流失，進而可以最大限度地保留原有水產品的新鮮度、營養成分、美味和色澤[1]。

目前在國內外的水產品冷凍技術中，雖然冷卻介質的使用越來越成熟，冷卻介質的種類越來越豐富，但許多冷卻介質并不易獲得，導致了使用冷卻介質的成本高昂，不被大量的實際生產和加工中所采用。因此大力發展水產品的加工和保鮮儲凍技術對發展漁農業生產，以及為人們提供質優、安全、方便的水產品都具有極其重要的意義。本文以鯽魚為冷凍實驗對象，分別通過四種冷卻介質溶液的冷凍效果進行觀察對比，最終分析出較有優勢的混合冷卻介質溶液，并對其未來的研究目標和發展趨勢做出了展望。

一、實驗系統

1.系統設備。采用四門高深雪柜，嚴格適用無氟氯化碳R134a制冷劑，符合環境保護要求；內外缸身均采用不銹鋼材質，進口壓縮機組，能夠迅速降低溫度，且溫控范圍在-18℃～-16℃之間，外形尺寸存為1220×690×1900，其制冷循環原理圖見圖1。

2.實驗水產品。本文主要以新鮮鯽魚為實驗產品，取4條重量均為為300g、中心厚度9mm、體長130mm的新鮮鯽魚。

3.實驗冷卻介質。實驗的冷卻介質，主要選用空氣、酒精水的混合溶液。酒精，常態下為液體，可以與水以任何比列相溶，在常溫常壓下，純酒精的凝固點為-115℃，對人體無毒副作用，是良好、價廉的冷卻介質。本實驗分別用配制出3種1.5L的酒精水合婚溶液，其酒精與水的比列分別為1∶1，1∶2，1∶4。

4.其他。食品專用電子測溫筆（型號TP3001），精確度為0.1℃。用于每個間隔1小時對鯽魚的腹部中心溫度進行測量觀察；3個2L的容器，用于盛放不同比例酒精水溶液；1個尺寸為500×500的冷卻托盤，用于承托空氣中冷卻的鯽魚。

5.實驗流程。①首先將4條重為300g、中心厚度9mm、長約130mm的新鮮活鯽魚洗刷干凈，剖開腹部，除去內臟，刮凈鱗片。②再進行第二次洗滌，將鯽魚的血水洗滌干凈。處理干凈的鯽魚瀝干水分，之后，將3條鯽魚分別全身浸沒放入比例為1∶1、1：2、1∶4的酒精水混合溶液內，另外一條的1條置于托盤內。鯽魚在冷柜內的擺放位置與蒸發器盤管方式，如圖2所示。③將4種鯽魚放入環境溫度為-18.0℃的冷柜內，進行冷凍，并做好觀察記錄。鯽魚處理流程如圖3所示。

二、實驗數據分析以及不同冷卻介質對鯽魚冷凍效果影響

1.實驗結果分析。對于4中不同冷卻介質下的鯽魚每間隔一小時，測量其中心的溫度，在經過25個小時之后，得到如下測量結果：從圖4中冷凍實驗結果可以得到，三種比例酒精水混合液的使用，對鯽魚的冷卻溫度起著正面的作用，并且與之傳統的空氣冷卻相比，三種酒精水混合溶液都較為明顯的提高了冷卻鯽魚的能力。1∶1酒精水混合溶液在前4個小時的冷卻過程中，并不是穩定，并非最理想的冷卻介質。對實驗結果的分析，可以看出最佳濃度分別為1∶2、1∶4兩種。其原因是，1∶2酒精水混合溶液使鯽魚的中心最終冷卻至-9.5℃；而從經濟方面考慮來分析，1∶4酒精水混合溶液的成本是最低廉的，這樣有利于大量投入生產和實際生活中使用，達到量產的目的。從圖4中可以看出，降溫過程可分為三個階段。第一階段，冷卻階段，從初始溫度到凍結點，放出熱量是很顯著的，溫差比較大，故降溫明顯，曲線呈陡狀；第兒階段，顯熱、潛熱同時放出，由于數量不大，所以降溫較快，但是不如第一階段放熱明顯；第三階段，最大冰晶生成帶在此階段生成，放出結冰潛熱，發熱最顯著，數量也是最大的，降溫比較慢，曲線較平緩。

2.酒精冷卻介質對冷凍效果的影響。由于酒精的濃度過大會影響水產品的味道、肉質的彈性等。而且過多的食用酒精濃度過大的食品對身體健康不會造成負面的影響。所以，1∶4酒精水混合溶液在對鯽魚的冷卻實驗中有著更好的利用潛質和價值。

三、結論以及發展趨勢

1.結論。三種酒精水混合溶液對水產品的冷卻保鮮效果優于單一的傳統空氣冷卻保鮮模式。傳統的空氣冷凍方式，僅僅是從鯽魚的表面開始，溫度緩慢進行傳遞。對于鯽魚冷卻效果，從經濟性、實用性等方面而言，1∶4酒精水混合溶液比1∶1、1∶2酒精水混合溶液，能夠使鯽魚達到最佳的溫度效果。

2.水產品冷凍效果分析。①酒精水混合溶液對冷凍水產品含水量的影響。在冷凍過程中，水產品體內的絕大多數水會迅速的變成晶體，且溫度越低，晶體越小，分布越均勻，對水產品傷害越小；同時，也有少部分水由于溶質濃度較高，仍然以液體存在。如果在冷凍后的凍藏階段，溫度較高，會使水產品在冷凍過程中出現比較大的晶體，形成水分梯度，造成水分的喪失。同時，水產品體內的水會發生升華現象。所以，含水量的缺少是冷凍效果的一個重要影響因素。而酒精濃度的高低，會吸收鯽魚內的部分水分，進而是含水量發生變化，產生冷凍效果的差異。②水產品成熟度的差異對冷凍效果的影響。水產品的成熟度不同對于冷凍的適應性不同。本實驗中，選取的鯽魚，從物理（長度、重量。中心厚度等）選取一致，而在鯽魚的成熟度上并不能得到最佳的控制。

3.發展趨勢。由于近年來人們對于水產品消費量的提升和對食品質量安全關注程度，可以預料到，隨著該領域的深入發展，水產品保鮮將會是一個未來開發的重點。如王秀娟等人研究的涂膜技術和添加保鮮劑的結合應用；蝦保鮮冰研究中添加保鮮劑和冷凍保凍的結合[2，3]等。特別是水產品冷卻保鮮這類安全性高、操作簡單且價格低廉的保鮮冷卻技術容易被采納和推廣應用，將會是水產品保鮮的一個重要發展趨勢。在今后水產品儲凍保鮮方面，冷卻介質將會是一個非常值得探索和研究的方向。

參考文獻：

[1]林文定，趙永.冷凍食品的凍結技術與應用[J].福建輕紡，1998，（113）.

[2]王秀娟，章坤生，任云霞.殼聚糖涂膜保鮮蝦的研究[J].食品工業科技，2007，28（7）：519-521.

[3]王四維，過世東.復合型涂膜對刀額新對蝦的保鮮效果[J].大連水產學院學報，2006，21（2）：145-148.endprint

摘要：水產品冷卻時間對水產品的質量與加工能耗有著重要的影響。采用三種不同質量配比的酒精與水的混合溶液作為冷卻介質，對新鮮水產品進行冷卻。再通過對不同質量比例下的酒精水混合溶液介質冷卻實驗結果的分析和對比，得出冷卻性能最優、價格最低廉的酒精水混合溶液冷卻介質。從而，闡明此種冷卻介質在冷卻過程及水產品生產、加工中有著重要的意義和顯著的優點。最后，展望未來水產品冷凍未來目標和發展趨勢。

關鍵詞：保鮮技術；水產品保凍；冷卻介質

中圖分類號：G424.31 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）08-0252-02

冷凍保鮮是目前保鮮效果較好、成本低廉、儲存時間長久的一種科學的保鮮方式，其特點是方便、衛生、新鮮、種類繁多。通過采用冷凍技術生產的冷凍的水產品，其最大特點是在比較短的時間內使水產品的中心降到一定溫度，即以較快的速度通過最大冰晶區域，使水產品細胞間的游離水和細胞內的游離水與結合水能同時生成無數細小的晶體；并且在融化解凍時，冰晶融化的水分能夠迅速被水產品細胞所吸收，產生盡可能少的營養汁液流失，進而可以最大限度地保留原有水產品的新鮮度、營養成分、美味和色澤[1]。

目前在國內外的水產品冷凍技術中，雖然冷卻介質的使用越來越成熟，冷卻介質的種類越來越豐富，但許多冷卻介質并不易獲得，導致了使用冷卻介質的成本高昂，不被大量的實際生產和加工中所采用。因此大力發展水產品的加工和保鮮儲凍技術對發展漁農業生產，以及為人們提供質優、安全、方便的水產品都具有極其重要的意義。本文以鯽魚為冷凍實驗對象，分別通過四種冷卻介質溶液的冷凍效果進行觀察對比，最終分析出較有優勢的混合冷卻介質溶液，并對其未來的研究目標和發展趨勢做出了展望。

一、實驗系統

1.系統設備。采用四門高深雪柜，嚴格適用無氟氯化碳R134a制冷劑，符合環境保護要求；內外缸身均采用不銹鋼材質，進口壓縮機組，能夠迅速降低溫度，且溫控范圍在-18℃～-16℃之間，外形尺寸存為1220×690×1900，其制冷循環原理圖見圖1。

2.實驗水產品。本文主要以新鮮鯽魚為實驗產品，取4條重量均為為300g、中心厚度9mm、體長130mm的新鮮鯽魚。

3.實驗冷卻介質。實驗的冷卻介質，主要選用空氣、酒精水的混合溶液。酒精，常態下為液體，可以與水以任何比列相溶，在常溫常壓下，純酒精的凝固點為-115℃，對人體無毒副作用，是良好、價廉的冷卻介質。本實驗分別用配制出3種1.5L的酒精水合婚溶液，其酒精與水的比列分別為1∶1，1∶2，1∶4。

4.其他。食品專用電子測溫筆（型號TP3001），精確度為0.1℃。用于每個間隔1小時對鯽魚的腹部中心溫度進行測量觀察；3個2L的容器，用于盛放不同比例酒精水溶液；1個尺寸為500×500的冷卻托盤，用于承托空氣中冷卻的鯽魚。

5.實驗流程。①首先將4條重為300g、中心厚度9mm、長約130mm的新鮮活鯽魚洗刷干凈，剖開腹部，除去內臟，刮凈鱗片。②再進行第二次洗滌，將鯽魚的血水洗滌干凈。處理干凈的鯽魚瀝干水分，之后，將3條鯽魚分別全身浸沒放入比例為1∶1、1：2、1∶4的酒精水混合溶液內，另外一條的1條置于托盤內。鯽魚在冷柜內的擺放位置與蒸發器盤管方式，如圖2所示。③將4種鯽魚放入環境溫度為-18.0℃的冷柜內，進行冷凍，并做好觀察記錄。鯽魚處理流程如圖3所示。

二、實驗數據分析以及不同冷卻介質對鯽魚冷凍效果影響

1.實驗結果分析。對于4中不同冷卻介質下的鯽魚每間隔一小時，測量其中心的溫度，在經過25個小時之后，得到如下測量結果：從圖4中冷凍實驗結果可以得到，三種比例酒精水混合液的使用，對鯽魚的冷卻溫度起著正面的作用，并且與之傳統的空氣冷卻相比，三種酒精水混合溶液都較為明顯的提高了冷卻鯽魚的能力。1∶1酒精水混合溶液在前4個小時的冷卻過程中，并不是穩定，并非最理想的冷卻介質。對實驗結果的分析，可以看出最佳濃度分別為1∶2、1∶4兩種。其原因是，1∶2酒精水混合溶液使鯽魚的中心最終冷卻至-9.5℃；而從經濟方面考慮來分析，1∶4酒精水混合溶液的成本是最低廉的，這樣有利于大量投入生產和實際生活中使用，達到量產的目的。從圖4中可以看出，降溫過程可分為三個階段。第一階段，冷卻階段，從初始溫度到凍結點，放出熱量是很顯著的，溫差比較大，故降溫明顯，曲線呈陡狀；第兒階段，顯熱、潛熱同時放出，由于數量不大，所以降溫較快，但是不如第一階段放熱明顯；第三階段，最大冰晶生成帶在此階段生成，放出結冰潛熱，發熱最顯著，數量也是最大的，降溫比較慢，曲線較平緩。

2.酒精冷卻介質對冷凍效果的影響。由于酒精的濃度過大會影響水產品的味道、肉質的彈性等。而且過多的食用酒精濃度過大的食品對身體健康不會造成負面的影響。所以，1∶4酒精水混合溶液在對鯽魚的冷卻實驗中有著更好的利用潛質和價值。

三、結論以及發展趨勢

1.結論。三種酒精水混合溶液對水產品的冷卻保鮮效果優于單一的傳統空氣冷卻保鮮模式。傳統的空氣冷凍方式，僅僅是從鯽魚的表面開始，溫度緩慢進行傳遞。對于鯽魚冷卻效果，從經濟性、實用性等方面而言，1∶4酒精水混合溶液比1∶1、1∶2酒精水混合溶液，能夠使鯽魚達到最佳的溫度效果。

2.水產品冷凍效果分析。①酒精水混合溶液對冷凍水產品含水量的影響。在冷凍過程中，水產品體內的絕大多數水會迅速的變成晶體，且溫度越低，晶體越小，分布越均勻，對水產品傷害越小；同時，也有少部分水由于溶質濃度較高，仍然以液體存在。如果在冷凍后的凍藏階段，溫度較高，會使水產品在冷凍過程中出現比較大的晶體，形成水分梯度，造成水分的喪失。同時，水產品體內的水會發生升華現象。所以，含水量的缺少是冷凍效果的一個重要影響因素。而酒精濃度的高低，會吸收鯽魚內的部分水分，進而是含水量發生變化，產生冷凍效果的差異。②水產品成熟度的差異對冷凍效果的影響。水產品的成熟度不同對于冷凍的適應性不同。本實驗中，選取的鯽魚，從物理（長度、重量。中心厚度等）選取一致，而在鯽魚的成熟度上并不能得到最佳的控制。

3.發展趨勢。由于近年來人們對于水產品消費量的提升和對食品質量安全關注程度，可以預料到，隨著該領域的深入發展，水產品保鮮將會是一個未來開發的重點。如王秀娟等人研究的涂膜技術和添加保鮮劑的結合應用；蝦保鮮冰研究中添加保鮮劑和冷凍保凍的結合[2，3]等。特別是水產品冷卻保鮮這類安全性高、操作簡單且價格低廉的保鮮冷卻技術容易被采納和推廣應用，將會是水產品保鮮的一個重要發展趨勢。在今后水產品儲凍保鮮方面，冷卻介質將會是一個非常值得探索和研究的方向。

參考文獻：

[1]林文定，趙永.冷凍食品的凍結技術與應用[J].福建輕紡，1998，（113）.

[2]王秀娟，章坤生，任云霞.殼聚糖涂膜保鮮蝦的研究[J].食品工業科技，2007，28（7）：519-521.

[3]王四維，過世東.復合型涂膜對刀額新對蝦的保鮮效果[J].大連水產學院學報，2006，21（2）：145-148.endprint