③ 解凍 

      解凍是凍結的逆過程。通常是凍品表面先升溫解凍，并與凍品中心保持一定的溫度梯度。由于各種原因，解凍后的食品并不一定能恢復到凍結前的狀態(tài)。

      凍結食品解凍時，冰晶升溫而溶解，食品物料因冰晶溶解而軟化，微生物和酶開始活躍。因此解凍過程的設計要盡可能避免因解凍而可能遭受損失。對不同的食品，應采取不同的解凍方式。

    通常是在流動的冷空氣、水、鹽水、水冰混合物等作為解凍媒體進行解凍，溫度控制在0℃～10℃為好，可防止食品在過高溫度下造成微生物和酶的活動，防止水分的蒸發(fā)。對于即食食品的解凍，可以用高溫快速加熱。用微波解凍是較好的解凍方法，能量在凍品內外同時發(fā)生，解凍時間短，滲出液少，可以保持解凍品的優(yōu)良品質。

    凍結狀態(tài)良好的肉類，在緩慢解凍時，融解的水分再度被肉質所吸收，滴落液較少，肉質可基本恢復至原來的狀態(tài)。對于凍結狀態(tài)較差的肉類，在解凍時產(chǎn)生的滴落液較多，肉的重量損失較多，肉中部分可溶性物質也隨之損失，肉的質量降低。

       ⑶ 食品的氣調保藏 （CA  Controlled atmosphere storing）
    氣調保藏是指用阻氣性材料將食品密封于一個改變了氣體的環(huán)境中，從而抑制腐敗微生物的生長繁殖及生化活性，達到延長食品貨架期的目的。

    ① 氣調保藏的原理

    果蔬的變質主要是由于果蔬的呼吸和蒸發(fā)、微生物生長、食品成分的氧化或褐變等作用，而這些作用與食品貯藏的環(huán)境氣體有密切的關系，如氧氣、二氧化碳、氮氣、水分和溫度等。如果能控制食品貯藏環(huán)境氣體的組成，如增加環(huán)境氣體中CO2 、N2比例，降低O2比例，控制食品變質的因素，可達到延長食品保鮮或保藏期的目的。

氣調保藏可以降低果蔬的呼吸強度；降低果蔬對乙烯作用的敏感性；延長葉綠素的壽命；減慢果膠的變化；減輕果蔬組織在冷害溫度下積累乙醛、醇等有毒物質，從而減輕冷害；抑制食品微生物的活動；防止蟲害；抑制或延緩其它不良變化。因此，氣調保藏特別適合于鮮肉、果蔬的保鮮，另外還可用于谷物、雞蛋、肉類、魚產(chǎn)品等的保鮮或保藏。

    一般來說，果蔬在貯藏中希望盡可能降低氣體成分中的氧氣分壓，但是如果氧氣濃度降得過低，體內有機物就不能形成好氣性分解，從而會引起有害于品質的厭氧性發(fā)酵。所以，當降低氧氣的濃度時，應以不致造成厭氧性呼吸障礙為度。提高環(huán)境中二氧化碳的濃度可降低果蔬成熟反應（蛋白質、色素的合成）的速度，抑制微生物和某些酶（如琥珀酸脫酶、細胞色素氧化酶）的活動，抑制葉綠素的分解，改變各種糖的比例，從而良好地保持新鮮蔬菜和水果的品質。但若二氧化碳濃度過高，將造成正常呼吸的生理障礙，反而縮短貯藏時間。各種蔬菜水果的最適二氧化碳濃度均有所差別，一般水果為2%-3%，蔬菜為2.5%～5.5%，同時也都受到氧氣濃度和環(huán)境溫度的影響。氧濃度過低或二氧化碳濃度過高都可能會引起果蔬的異常代謝，從而使組織受到傷害。表9-6列出了各種蔬菜、水果氣調貯藏的工藝條件。

    ② 氣調保藏的方法 

根據(jù)氣體調節(jié)原理可將氣調貯藏分為MA（Modified atmosphere）和CA（Controlled atmosphere）兩種。前者指用改良的氣體建立氣調系統(tǒng)，在以后貯藏期間不再調整；后者指在貯藏期間，氣體的濃度一直控制在某一恒定的值或范圍內，這種方法效果更為確切。要想控制食品的貯藏氣體環(huán)境，則必須將食品封閉在一定的容器或包裝內。如氣調庫、氣調車、氣調垛、氣調袋（即CAP，或MAP）、涂膜保鮮、真空包裝和充氣包裝等。

表9-6  各種蔬菜、水果氣調貯藏的工藝條件
品 名    氣 體 成 分    溫度  ℃    品    名    氣 體 成 分    溫度  ℃
    氧  %    二氧化碳  %            氧  %    二氧化碳  %    
蘋  果    3    2～8    0～8    桔    3～5    2～4    6.5
洋  蔥    2～3    0～2    12～14    番 茄    3～10    5～10    9.0
香  蕉    5～10    5～10    0    黃 瓜    3～16    5    13
草  莓    3～5    5～10    0    萵 苣    3～5    2～3    0～1
桃  子    2    4～5    0    蘑 菇    3～5    3～10    0～1
葡  萄    0.5～1    1～2    12～14    花 菜    15    5    0～1
檸  檬    5～10    5～10    4～6    梨    4～5    3～4    0

    氣調的方法較多，主要有自然氣調法、置換氣調法（即氮氣、二氧化碳置換包裝）、氧氣吸收劑封入包裝、涂膜氣調法、減壓（真空）保藏和充氣包裝等。但總的來說，其原理都是基于降低含氧量，提高二氧化碳或氮氣的濃度并根據(jù)各貯藏物的不同要求，使氣體成分保持在所希望的狀況。 

   ⑷ 加熱殺菌保藏 

    ① 微生物的耐熱性及影響加熱殺菌的因素

微生物具有一定的耐熱性。細菌的營養(yǎng)細胞及酵母菌的耐熱性，因菌種不同而有較大的差異。一般病原菌（梭狀芽孢桿菌屬除外）的耐熱性差，通過低溫殺菌（例如63℃，經(jīng)30分鐘）就可以將其殺死。細菌的芽孢一般具有較高的耐熱性，食品中肉毒梭狀芽孢桿菌是非酸性罐頭的主要殺菌目標，該菌孢子的耐熱性較強，必須特別注意。一般霉菌及其孢子在有水分的狀態(tài)下，加熱至60℃，保持5～10分鐘即可以被殺死，但在干燥狀態(tài)下，其孢子的耐熱性非常強。

然而許多因素影響微生物的加熱殺菌效果。首先食品中的微生物密度（原始帶菌量）與抗熱力有明顯關系。帶菌量愈多，則抗熱力愈強。因為菌體細胞能分泌對菌體有保護作用的蛋白類物質，故菌體細胞增多，這種保護性物質的量也就增加。其次，微生物的抗熱力隨水分的減少而增大，即使是同一種微生物，它們在干熱環(huán)境中的抗熱性最大。此外，基質向酸性或堿性變化，殺菌效果則顯著增大。

基質中的脂肪、蛋白質、糖及其它膠體物質，對細菌、酵母、霉菌及其孢子起著顯著的保護作用。這可能是細胞質的部分脫水作用，阻止蛋白質凝固的緣故。因此對高脂肪及高蛋白食品的加熱殺菌需加以注意。多數(shù)香辛料，如芥子、丁香、洋蔥、胡椒、蒜、香精等，對微生物孢子的耐熱性有顯著的降低作用。

    ② 加熱殺菌的方法

    食品的腐敗常常是由于微生物和酶所致。食品通過加熱殺菌和使酶失活，可久貯不壞，但必須不重復染菌，因此要在裝罐裝瓶密封以后滅菌，或者滅菌后在無菌條件下充填裝罐。食品加熱殺菌的方法很多。主要有常壓殺菌（巴氏消毒法）、加壓殺菌、超高溫瞬時殺菌、微波殺菌、遠紅外線加熱殺菌和歐姆殺菌等。

    常壓殺菌: 常壓殺菌即100℃以下的殺菌操作。巴氏消毒法只能殺死微生物的營養(yǎng)體（包括病原菌），但不能完全滅菌�，F(xiàn)在的常壓殺菌更多采用水浴、蒸汽或熱水噴淋式連續(xù)殺菌。具體方法前面已有描述。

    加壓殺菌: 常用于肉類制品、中酸性、低酸性罐頭食品的殺菌。通常的溫度為100℃～121℃（絕對壓力為0.2MPa），當然殺菌溫度和時間隨罐內物料、形態(tài)、罐形大小、滅菌要求和貯藏時間而異。在罐頭行業(yè)中，常用D值和F值來表示殺菌溫度和時間。

D（DRT）值：是指在一定溫度下，細菌死亡90%（即活菌數(shù)減少一個對數(shù)周期）所需要的時間（分鐘）。121.1℃（250℉）的D（DRT）值常寫作Dr。例如嗜熱脂肪芽孢桿菌的Dr = 4.0～4.5分鐘；A、B型肉毒梭狀芽孢桿菌的Dr = 0.1～0.2 分鐘。

F值：是指在一定基質中，在121.1℃下加熱殺死一定數(shù)量的微生物所需要的時間（分鐘）。在罐頭特別是肉罐頭中常用。由于罐頭種類、包裝規(guī)格大小及配方的不同，F(xiàn)值也就不同，故生產(chǎn)上每種罐頭都要預先進行F值測定。
對于液體或固體混合的罐裝食品，可以采用旋轉式或搖動式殺菌裝置。玻璃瓶罐雖然也能耐高溫，但是不太適宜于壓力釜高溫殺菌，必須用熱水浸泡蒸煮。復合薄膜包裝的軟罐頭通常采用高壓水煮殺菌。

    超高溫瞬時殺菌: 根據(jù)溫度對細菌及食品營養(yǎng)成分的影響規(guī)律，熱處理敏感的食品，可考慮采用超高溫瞬時殺菌法，即UHTST（ultra high temperature for short times）殺菌，簡稱UHT。該殺菌法既可達到一定的殺菌要求，又能最大程度地保持食品品質。      

牛乳在高溫下保持較長時間，則易發(fā)生一些不良的化學反應。如蛋白質和乳糖發(fā)生美拉德反應，使乳產(chǎn)生褐變現(xiàn)象；蛋白質分解而產(chǎn)生H2S的不良氣味；糖類焦糖化而產(chǎn)生異味；乳清蛋白質變性、沉淀等。若采用超高溫瞬
時殺菌既能方便工藝條件，滿足滅菌要求，又能減少對牛乳品質的損害。
        
    微波殺菌: 微波（超高頻），一般是指頻率在300-300000MHz的電磁波。目前915 MHz和2450 MHz兩個頻率已廣泛地應用于微波加熱。915MHz，可以獲得較大穿透厚度，適用于加熱含水量高、厚度或體積較大的食品；對含水量低的食品宜選用2450MHz。

微波殺菌的機理是基于熱效應和非熱生化效應兩部分。①熱效應：微波作用于食品，食品表里同時吸收微波能，溫度升高。污染的微生物細胞在微波場的作用下，其分子被極化并作高頻振蕩，產(chǎn)生熱效應，溫度的快速升高使其蛋白質結構發(fā)生變化，從而使菌體死亡。②非熱生化效應：微波使微生物生命化學過程中產(chǎn)生大量的電子、離子，使微生物生理活性物質發(fā)生變化；電場也使細胞膜附近的電荷分布改變，導致膜功能障礙，使微生物細胞的生長受到抑制，甚至停止生長或死亡。另外，微波還可以導致細胞DNA和RNA分子結構中的氫鍵松弛、斷裂和重新組合，誘發(fā)基因突變。

微波殺菌保藏食品是近年來在國際上發(fā)展起來的一項新技術，具有快速、節(jié)能、對食品的品質影響很小的特點。因此，能保留更多的活性物質和營養(yǎng)成分，適用于人參、香菇、猴頭菌、花粉、天麻以及中藥、中成藥的干燥和滅菌。微波還可應用于肉及其制品、禽及其制品、奶及其制品、水產(chǎn)品、水果、蔬菜、罐頭、谷物，布丁和面包等一系列產(chǎn)品的殺菌、滅酶保鮮和消毒，延長貨架期。此外，微波應用于食品的烹調，凍魚、凍肉的解凍，食品的脫水干燥、漂燙、焙烤以及食品的膨化等領域。

目前國外已出現(xiàn)微波牛奶消毒器，采用高溫瞬時殺菌技術，在2450MHz的頻率下，升至200℃，維持0.13秒，消毒奶的菌落總數(shù)和大腸菌群的指標達到消毒奶要求，而且牛奶的穩(wěn)定性也有所提高。瑞士卡洛里公司研制的面包微波殺菌裝置(2450MHz,80KW),輻照1～2分鐘,溫度由室溫升至80℃，面包片的保鮮期由原來的3天延長至30～40天而無霉菌生長。

    遠紅外線加熱殺菌: 遠紅外線是指波長為2.5–1000um的電磁波。食品的很多成分對3～10um的遠紅外線有強烈的吸收，因此食品往往選擇這一波段的遠紅外線加熱。
 
遠紅外線加熱具有熱輻射率高；熱損失少；加熱速度快，傳熱效率高；食品受熱均勻，不會出現(xiàn)局部加熱過度或夾生現(xiàn)象；食物營養(yǎng)成分損失少等特點。

遠紅外的殺菌、滅酶效果是明顯的。日本的山野藤吾曾將細菌、酵母、霉菌懸浮液裝入塑料袋中，進行遠紅外線殺菌試驗，遠紅外照射的功率分別為6KW、8KW、10KW、12KW，試驗結果表明，照射10分鐘，能使不耐熱細菌全部殺死，使耐熱細菌數(shù)量降低105～108個數(shù)量級。照射強度越大，殘活菌越少，但要達到食品保藏要求，照射功率要在12KW以上或延長照射時間。
遠紅外加熱殺菌不需經(jīng)過熱媒，照射到待殺菌的物品上，加熱直接由表面滲透到內部，因此遠紅外加熱已廣泛應用于食品的烘烤、干燥、解凍，以及堅果類、粉狀、塊狀、袋裝食品的殺菌和滅酶。

    歐姆殺菌: 這是一種新型的熱殺菌方法。歐姆加熱是利用電極，將電流直接導入食品，由食品本身介電性質所產(chǎn)生的熱量，以達到直接殺菌的目的。一般所使用的電流是50～60Hz的低頻交流電。

歐姆殺菌與傳統(tǒng)罐裝食品的殺菌相比具有不需要傳熱面，熱量在固體產(chǎn)品內部產(chǎn)生，適合于處理含大顆粒固體產(chǎn)品和高粘度的物料；系統(tǒng)操作連續(xù)、平穩(wěn)，易于自動化控制；維護費用、操作費用低等優(yōu)點。

對于帶顆粒（粒徑小于15mm）的食品，采用歐姆加熱，可使顆粒的加熱速率接近液體的加熱速率，獲得比常規(guī)方法更快的顆粒加熱速率（約1～2℃/s），縮短了加工時間，使產(chǎn)品品質在微生物安全性、蒸煮效果及營養(yǎng)成分（如維生素）保持等方面得到改善，因此該技術已成功地應用于各類含顆粒食品殺菌，如生產(chǎn)新鮮、味美的大顆粒產(chǎn)品，處理高顆粒密度、高粘度食品物料。

歐姆殺菌裝置系統(tǒng)主要有泵、柱式歐姆加熱器、保溫管、控制儀表等組成，其中最重要的是柱式歐姆加熱器，是由4個以上電極室組成。物料通過歐姆加熱組件時逐漸加熱至所需的殺菌溫度，然后依次進入保溫管、冷卻管（片式換熱器）和貯罐，最后無菌充填包裝。

英國APV Baker公司已制造出工業(yè)化規(guī)模的歐姆加熱設備，可使高溫瞬時技術推廣應用于含顆粒（粒徑高達25mm）食品的加工。近年來英國、日本、法國和美國已將該技術及設備應用于低酸性食品或高酸性食品的殺菌。 (待續(xù))