水产品冷冻效果的实验研究

袁一博

摘要：水产品冷却时间对水产品的质量与加工能耗有着重要的影响。采用三种不同质量配比的酒精与水的混合溶液作为冷却介质，对新鲜水产品进行冷却。再通过对不同质量比例下的酒精水混合溶液介质冷却实验结果的分析和对比，得出冷却性能最优、价格最低廉的酒精水混合溶液冷却介质。从而，阐明此种冷却介质在冷却过程及水产品生产、加工中有着重要的意义和显著的优点。最后，展望未来水产品冷冻未来目标和发展趋势。

关键词：保鲜技术；水产品保冻；冷却介质

中图分类号：G424.31 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0252-02

冷冻保鲜是目前保鲜效果较好、成本低廉、储存时间长久的一种科学的保鲜方式，其特点是方便、卫生、新鲜、种类繁多。通过采用冷冻技术生产的冷冻的水产品，其最大特点是在比较短的时间内使水产品的中心降到一定温度，即以较快的速度通过最大冰晶区域，使水产品细胞间的游离水和细胞内的游离水与结合水能同时生成无数细小的晶体；并且在融化解冻时，冰晶融化的水分能够迅速被水产品细胞所吸收，产生尽可能少的营养汁液流失，进而可以最大限度地保留原有水产品的新鲜度、营养成分、美味和色泽[1]。

目前在国内外的水产品冷冻技术中，虽然冷却介质的使用越来越成熟，冷却介质的种类越来越丰富，但许多冷却介质并不易获得，导致了使用冷却介质的成本高昂，不被大量的实际生产和加工中所采用。因此大力发展水产品的加工和保鲜储冻技术对发展渔农业生产，以及为人们提供质优、安全、方便的水产品都具有极其重要的意义。本文以鲫鱼为冷冻实验对象，分别通过四种冷却介质溶液的冷冻效果进行观察对比，最终分析出较有优势的混合冷却介质溶液，并对其未来的研究目标和发展趋势做出了展望。

一、实验系统

1.系统设备。采用四门高深雪柜，严格适用无氟氯化碳R134a制冷剂，符合环境保护要求；内外缸身均采用不锈钢材质，进口压缩机组，能够迅速降低温度，且温控范围在-18℃～-16℃之间，外形尺寸存为1220×690×1900，其制冷循环原理图见图1。

2.实验水产品。本文主要以新鲜鲫鱼为实验产品，取4条重量均为为300g、中心厚度9mm、体长130mm的新鲜鲫鱼。

3.实验冷却介质。实验的冷却介质，主要选用空气、酒精水的混合溶液。酒精，常态下为液体，可以与水以任何比列相溶，在常温常压下，纯酒精的凝固点为-115℃，对人体无毒副作用，是良好、价廉的冷却介质。本实验分别用配制出3种1.5L的酒精水合婚溶液，其酒精与水的比列分别为1∶1，1∶2，1∶4。

4.其他。食品专用电子测温笔（型号TP3001），精确度为0.1℃。用于每个间隔1小时对鲫鱼的腹部中心温度进行测量观察；3个2L的容器，用于盛放不同比例酒精水溶液；1个尺寸为500×500的冷却托盘，用于承托空气中冷却的鲫鱼。

5.实验流程。①首先将4条重为300g、中心厚度9mm、长约130mm的新鲜活鲫鱼洗刷干净，剖开腹部，除去内脏，刮净鳞片。②再进行第二次洗涤，将鲫鱼的血水洗涤干净。处理干净的鲫鱼沥干水分，之后，将3条鲫鱼分别全身浸没放入比例为1∶1、1：2、1∶4的酒精水混合溶液内，另外一条的1条置于托盘内。鲫鱼在冷柜内的摆放位置与蒸发器盘管方式，如图2所示。③将4种鲫鱼放入环境温度为-18.0℃的冷柜内，进行冷冻，并做好观察记录。鲫鱼处理流程如图3所示。

二、实验数据分析以及不同冷却介质对鲫鱼冷冻效果影响

1.实验结果分析。对于4中不同冷却介质下的鲫鱼每间隔一小时，测量其中心的温度，在经过25个小时之后，得到如下测量结果：从图4中冷冻实验结果可以得到，三种比例酒精水混合液的使用，对鲫鱼的冷却温度起着正面的作用，并且与之传统的空气冷却相比，三种酒精水混合溶液都较为明显的提高了冷却鲫鱼的能力。1∶1酒精水混合溶液在前4个小时的冷却过程中，并不是稳定，并非最理想的冷却介质。对实验结果的分析，可以看出最佳浓度分别为1∶2、1∶4两种。其原因是，1∶2酒精水混合溶液使鲫鱼的中心最终冷却至-9.5℃；而从经济方面考虑来分析，1∶4酒精水混合溶液的成本是最低廉的，这样有利于大量投入生产和实际生活中使用，达到量产的目的。从图4中可以看出，降温过程可分为三个阶段。第一阶段，冷却阶段，从初始温度到冻结点，放出热量是很显著的，温差比较大，故降温明显，曲线呈陡状；第儿阶段，显热、潜热同时放出，由于数量不大，所以降温较快，但是不如第一阶段放热明显；第三阶段，最大冰晶生成带在此阶段生成，放出结冰潜热，发热最显著，数量也是最大的，降温比较慢，曲线较平缓。

2.酒精冷却介质对冷冻效果的影响。由于酒精的浓度过大会影响水产品的味道、肉质的弹性等。而且过多的食用酒精浓度过大的食品对身体健康不会造成负面的影响。所以，1∶4酒精水混合溶液在对鲫鱼的冷却实验中有着更好的利用潜质和价值。

三、结论以及发展趋势

1.结论。三种酒精水混合溶液对水产品的冷却保鲜效果优于单一的传统空气冷却保鲜模式。传统的空气冷冻方式，仅仅是从鲫鱼的表面开始，温度缓慢进行传递。对于鲫鱼冷却效果，从经济性、实用性等方面而言，1∶4酒精水混合溶液比1∶1、1∶2酒精水混合溶液，能够使鲫鱼达到最佳的温度效果。

2.水产品冷冻效果分析。①酒精水混合溶液对冷冻水产品含水量的影响。在冷冻过程中，水产品体内的绝大多数水会迅速的变成晶体，且温度越低，晶体越小，分布越均匀，对水产品伤害越小；同时，也有少部分水由于溶质浓度较高，仍然以液体存在。如果在冷冻后的冻藏阶段，温度较高，会使水产品在冷冻过程中出现比较大的晶体，形成水分梯度，造成水分的丧失。同时，水产品体内的水会发生升华现象。所以，含水量的缺少是冷冻效果的一个重要影响因素。而酒精浓度的高低，会吸收鲫鱼内的部分水分，进而是含水量发生变化，产生冷冻效果的差异。②水产品成熟度的差异对冷冻效果的影响。水产品的成熟度不同对于冷冻的适应性不同。本实验中，选取的鲫鱼，从物理（长度、重量。中心厚度等）选取一致，而在鲫鱼的成熟度上并不能得到最佳的控制。

3.发展趋势。由于近年来人们对于水产品消费量的提升和对食品质量安全关注程度，可以预料到，随着该领域的深入发展，水产品保鲜将会是一个未来开发的重点。如王秀娟等人研究的涂膜技术和添加保鲜剂的结合应用；虾保鲜冰研究中添加保鲜剂和冷冻保冻的结合[2，3]等。特别是水产品冷却保鲜这类安全性高、操作简单且价格低廉的保鲜冷却技术容易被采纳和推广应用，将会是水产品保鲜的一个重要发展趋势。在今后水产品储冻保鲜方面，冷却介质将会是一个非常值得探索和研究的方向。

参考文献：

[1]林文定，赵永.冷冻食品的冻结技术与应用[J].福建轻纺，1998，（113）.

[2]王秀娟，章坤生，任云霞.壳聚糖涂膜保鲜虾的研究[J].食品工业科技，2007，28（7）：519-521.

[3]王四维，过世东.复合型涂膜对刀额新对虾的保鲜效果[J].大连水产学院学报，2006，21（2）：145-148.endprint

摘要：水产品冷却时间对水产品的质量与加工能耗有着重要的影响。采用三种不同质量配比的酒精与水的混合溶液作为冷却介质，对新鲜水产品进行冷却。再通过对不同质量比例下的酒精水混合溶液介质冷却实验结果的分析和对比，得出冷却性能最优、价格最低廉的酒精水混合溶液冷却介质。从而，阐明此种冷却介质在冷却过程及水产品生产、加工中有着重要的意义和显著的优点。最后，展望未来水产品冷冻未来目标和发展趋势。

关键词：保鲜技术；水产品保冻；冷却介质

中图分类号：G424.31 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0252-02

冷冻保鲜是目前保鲜效果较好、成本低廉、储存时间长久的一种科学的保鲜方式，其特点是方便、卫生、新鲜、种类繁多。通过采用冷冻技术生产的冷冻的水产品，其最大特点是在比较短的时间内使水产品的中心降到一定温度，即以较快的速度通过最大冰晶区域，使水产品细胞间的游离水和细胞内的游离水与结合水能同时生成无数细小的晶体；并且在融化解冻时，冰晶融化的水分能够迅速被水产品细胞所吸收，产生尽可能少的营养汁液流失，进而可以最大限度地保留原有水产品的新鲜度、营养成分、美味和色泽[1]。

目前在国内外的水产品冷冻技术中，虽然冷却介质的使用越来越成熟，冷却介质的种类越来越丰富，但许多冷却介质并不易获得，导致了使用冷却介质的成本高昂，不被大量的实际生产和加工中所采用。因此大力发展水产品的加工和保鲜储冻技术对发展渔农业生产，以及为人们提供质优、安全、方便的水产品都具有极其重要的意义。本文以鲫鱼为冷冻实验对象，分别通过四种冷却介质溶液的冷冻效果进行观察对比，最终分析出较有优势的混合冷却介质溶液，并对其未来的研究目标和发展趋势做出了展望。

一、实验系统

1.系统设备。采用四门高深雪柜，严格适用无氟氯化碳R134a制冷剂，符合环境保护要求；内外缸身均采用不锈钢材质，进口压缩机组，能够迅速降低温度，且温控范围在-18℃～-16℃之间，外形尺寸存为1220×690×1900，其制冷循环原理图见图1。

2.实验水产品。本文主要以新鲜鲫鱼为实验产品，取4条重量均为为300g、中心厚度9mm、体长130mm的新鲜鲫鱼。

3.实验冷却介质。实验的冷却介质，主要选用空气、酒精水的混合溶液。酒精，常态下为液体，可以与水以任何比列相溶，在常温常压下，纯酒精的凝固点为-115℃，对人体无毒副作用，是良好、价廉的冷却介质。本实验分别用配制出3种1.5L的酒精水合婚溶液，其酒精与水的比列分别为1∶1，1∶2，1∶4。

4.其他。食品专用电子测温笔（型号TP3001），精确度为0.1℃。用于每个间隔1小时对鲫鱼的腹部中心温度进行测量观察；3个2L的容器，用于盛放不同比例酒精水溶液；1个尺寸为500×500的冷却托盘，用于承托空气中冷却的鲫鱼。

5.实验流程。①首先将4条重为300g、中心厚度9mm、长约130mm的新鲜活鲫鱼洗刷干净，剖开腹部，除去内脏，刮净鳞片。②再进行第二次洗涤，将鲫鱼的血水洗涤干净。处理干净的鲫鱼沥干水分，之后，将3条鲫鱼分别全身浸没放入比例为1∶1、1：2、1∶4的酒精水混合溶液内，另外一条的1条置于托盘内。鲫鱼在冷柜内的摆放位置与蒸发器盘管方式，如图2所示。③将4种鲫鱼放入环境温度为-18.0℃的冷柜内，进行冷冻，并做好观察记录。鲫鱼处理流程如图3所示。

二、实验数据分析以及不同冷却介质对鲫鱼冷冻效果影响

1.实验结果分析。对于4中不同冷却介质下的鲫鱼每间隔一小时，测量其中心的温度，在经过25个小时之后，得到如下测量结果：从图4中冷冻实验结果可以得到，三种比例酒精水混合液的使用，对鲫鱼的冷却温度起着正面的作用，并且与之传统的空气冷却相比，三种酒精水混合溶液都较为明显的提高了冷却鲫鱼的能力。1∶1酒精水混合溶液在前4个小时的冷却过程中，并不是稳定，并非最理想的冷却介质。对实验结果的分析，可以看出最佳浓度分别为1∶2、1∶4两种。其原因是，1∶2酒精水混合溶液使鲫鱼的中心最终冷却至-9.5℃；而从经济方面考虑来分析，1∶4酒精水混合溶液的成本是最低廉的，这样有利于大量投入生产和实际生活中使用，达到量产的目的。从图4中可以看出，降温过程可分为三个阶段。第一阶段，冷却阶段，从初始温度到冻结点，放出热量是很显著的，温差比较大，故降温明显，曲线呈陡状；第儿阶段，显热、潜热同时放出，由于数量不大，所以降温较快，但是不如第一阶段放热明显；第三阶段，最大冰晶生成带在此阶段生成，放出结冰潜热，发热最显著，数量也是最大的，降温比较慢，曲线较平缓。

2.酒精冷却介质对冷冻效果的影响。由于酒精的浓度过大会影响水产品的味道、肉质的弹性等。而且过多的食用酒精浓度过大的食品对身体健康不会造成负面的影响。所以，1∶4酒精水混合溶液在对鲫鱼的冷却实验中有着更好的利用潜质和价值。

三、结论以及发展趋势

1.结论。三种酒精水混合溶液对水产品的冷却保鲜效果优于单一的传统空气冷却保鲜模式。传统的空气冷冻方式，仅仅是从鲫鱼的表面开始，温度缓慢进行传递。对于鲫鱼冷却效果，从经济性、实用性等方面而言，1∶4酒精水混合溶液比1∶1、1∶2酒精水混合溶液，能够使鲫鱼达到最佳的温度效果。

2.水产品冷冻效果分析。①酒精水混合溶液对冷冻水产品含水量的影响。在冷冻过程中，水产品体内的绝大多数水会迅速的变成晶体，且温度越低，晶体越小，分布越均匀，对水产品伤害越小；同时，也有少部分水由于溶质浓度较高，仍然以液体存在。如果在冷冻后的冻藏阶段，温度较高，会使水产品在冷冻过程中出现比较大的晶体，形成水分梯度，造成水分的丧失。同时，水产品体内的水会发生升华现象。所以，含水量的缺少是冷冻效果的一个重要影响因素。而酒精浓度的高低，会吸收鲫鱼内的部分水分，进而是含水量发生变化，产生冷冻效果的差异。②水产品成熟度的差异对冷冻效果的影响。水产品的成熟度不同对于冷冻的适应性不同。本实验中，选取的鲫鱼，从物理（长度、重量。中心厚度等）选取一致，而在鲫鱼的成熟度上并不能得到最佳的控制。

3.发展趋势。由于近年来人们对于水产品消费量的提升和对食品质量安全关注程度，可以预料到，随着该领域的深入发展，水产品保鲜将会是一个未来开发的重点。如王秀娟等人研究的涂膜技术和添加保鲜剂的结合应用；虾保鲜冰研究中添加保鲜剂和冷冻保冻的结合[2，3]等。特别是水产品冷却保鲜这类安全性高、操作简单且价格低廉的保鲜冷却技术容易被采纳和推广应用，将会是水产品保鲜的一个重要发展趋势。在今后水产品储冻保鲜方面，冷却介质将会是一个非常值得探索和研究的方向。

参考文献：

[1]林文定，赵永.冷冻食品的冻结技术与应用[J].福建轻纺，1998，（113）.

[2]王秀娟，章坤生，任云霞.壳聚糖涂膜保鲜虾的研究[J].食品工业科技，2007，28（7）：519-521.

[3]王四维，过世东.复合型涂膜对刀额新对虾的保鲜效果[J].大连水产学院学报，2006，21（2）：145-148.endprint

摘要：水产品冷却时间对水产品的质量与加工能耗有着重要的影响。采用三种不同质量配比的酒精与水的混合溶液作为冷却介质，对新鲜水产品进行冷却。再通过对不同质量比例下的酒精水混合溶液介质冷却实验结果的分析和对比，得出冷却性能最优、价格最低廉的酒精水混合溶液冷却介质。从而，阐明此种冷却介质在冷却过程及水产品生产、加工中有着重要的意义和显著的优点。最后，展望未来水产品冷冻未来目标和发展趋势。

关键词：保鲜技术；水产品保冻；冷却介质

中图分类号：G424.31 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）08-0252-02

冷冻保鲜是目前保鲜效果较好、成本低廉、储存时间长久的一种科学的保鲜方式，其特点是方便、卫生、新鲜、种类繁多。通过采用冷冻技术生产的冷冻的水产品，其最大特点是在比较短的时间内使水产品的中心降到一定温度，即以较快的速度通过最大冰晶区域，使水产品细胞间的游离水和细胞内的游离水与结合水能同时生成无数细小的晶体；并且在融化解冻时，冰晶融化的水分能够迅速被水产品细胞所吸收，产生尽可能少的营养汁液流失，进而可以最大限度地保留原有水产品的新鲜度、营养成分、美味和色泽[1]。

目前在国内外的水产品冷冻技术中，虽然冷却介质的使用越来越成熟，冷却介质的种类越来越丰富，但许多冷却介质并不易获得，导致了使用冷却介质的成本高昂，不被大量的实际生产和加工中所采用。因此大力发展水产品的加工和保鲜储冻技术对发展渔农业生产，以及为人们提供质优、安全、方便的水产品都具有极其重要的意义。本文以鲫鱼为冷冻实验对象，分别通过四种冷却介质溶液的冷冻效果进行观察对比，最终分析出较有优势的混合冷却介质溶液，并对其未来的研究目标和发展趋势做出了展望。

一、实验系统

1.系统设备。采用四门高深雪柜，严格适用无氟氯化碳R134a制冷剂，符合环境保护要求；内外缸身均采用不锈钢材质，进口压缩机组，能够迅速降低温度，且温控范围在-18℃～-16℃之间，外形尺寸存为1220×690×1900，其制冷循环原理图见图1。

2.实验水产品。本文主要以新鲜鲫鱼为实验产品，取4条重量均为为300g、中心厚度9mm、体长130mm的新鲜鲫鱼。

3.实验冷却介质。实验的冷却介质，主要选用空气、酒精水的混合溶液。酒精，常态下为液体，可以与水以任何比列相溶，在常温常压下，纯酒精的凝固点为-115℃，对人体无毒副作用，是良好、价廉的冷却介质。本实验分别用配制出3种1.5L的酒精水合婚溶液，其酒精与水的比列分别为1∶1，1∶2，1∶4。

4.其他。食品专用电子测温笔（型号TP3001），精确度为0.1℃。用于每个间隔1小时对鲫鱼的腹部中心温度进行测量观察；3个2L的容器，用于盛放不同比例酒精水溶液；1个尺寸为500×500的冷却托盘，用于承托空气中冷却的鲫鱼。

5.实验流程。①首先将4条重为300g、中心厚度9mm、长约130mm的新鲜活鲫鱼洗刷干净，剖开腹部，除去内脏，刮净鳞片。②再进行第二次洗涤，将鲫鱼的血水洗涤干净。处理干净的鲫鱼沥干水分，之后，将3条鲫鱼分别全身浸没放入比例为1∶1、1：2、1∶4的酒精水混合溶液内，另外一条的1条置于托盘内。鲫鱼在冷柜内的摆放位置与蒸发器盘管方式，如图2所示。③将4种鲫鱼放入环境温度为-18.0℃的冷柜内，进行冷冻，并做好观察记录。鲫鱼处理流程如图3所示。

二、实验数据分析以及不同冷却介质对鲫鱼冷冻效果影响

1.实验结果分析。对于4中不同冷却介质下的鲫鱼每间隔一小时，测量其中心的温度，在经过25个小时之后，得到如下测量结果：从图4中冷冻实验结果可以得到，三种比例酒精水混合液的使用，对鲫鱼的冷却温度起着正面的作用，并且与之传统的空气冷却相比，三种酒精水混合溶液都较为明显的提高了冷却鲫鱼的能力。1∶1酒精水混合溶液在前4个小时的冷却过程中，并不是稳定，并非最理想的冷却介质。对实验结果的分析，可以看出最佳浓度分别为1∶2、1∶4两种。其原因是，1∶2酒精水混合溶液使鲫鱼的中心最终冷却至-9.5℃；而从经济方面考虑来分析，1∶4酒精水混合溶液的成本是最低廉的，这样有利于大量投入生产和实际生活中使用，达到量产的目的。从图4中可以看出，降温过程可分为三个阶段。第一阶段，冷却阶段，从初始温度到冻结点，放出热量是很显著的，温差比较大，故降温明显，曲线呈陡状；第儿阶段，显热、潜热同时放出，由于数量不大，所以降温较快，但是不如第一阶段放热明显；第三阶段，最大冰晶生成带在此阶段生成，放出结冰潜热，发热最显著，数量也是最大的，降温比较慢，曲线较平缓。

2.酒精冷却介质对冷冻效果的影响。由于酒精的浓度过大会影响水产品的味道、肉质的弹性等。而且过多的食用酒精浓度过大的食品对身体健康不会造成负面的影响。所以，1∶4酒精水混合溶液在对鲫鱼的冷却实验中有着更好的利用潜质和价值。

三、结论以及发展趋势

1.结论。三种酒精水混合溶液对水产品的冷却保鲜效果优于单一的传统空气冷却保鲜模式。传统的空气冷冻方式，仅仅是从鲫鱼的表面开始，温度缓慢进行传递。对于鲫鱼冷却效果，从经济性、实用性等方面而言，1∶4酒精水混合溶液比1∶1、1∶2酒精水混合溶液，能够使鲫鱼达到最佳的温度效果。

2.水产品冷冻效果分析。①酒精水混合溶液对冷冻水产品含水量的影响。在冷冻过程中，水产品体内的绝大多数水会迅速的变成晶体，且温度越低，晶体越小，分布越均匀，对水产品伤害越小；同时，也有少部分水由于溶质浓度较高，仍然以液体存在。如果在冷冻后的冻藏阶段，温度较高，会使水产品在冷冻过程中出现比较大的晶体，形成水分梯度，造成水分的丧失。同时，水产品体内的水会发生升华现象。所以，含水量的缺少是冷冻效果的一个重要影响因素。而酒精浓度的高低，会吸收鲫鱼内的部分水分，进而是含水量发生变化，产生冷冻效果的差异。②水产品成熟度的差异对冷冻效果的影响。水产品的成熟度不同对于冷冻的适应性不同。本实验中，选取的鲫鱼，从物理（长度、重量。中心厚度等）选取一致，而在鲫鱼的成熟度上并不能得到最佳的控制。

3.发展趋势。由于近年来人们对于水产品消费量的提升和对食品质量安全关注程度，可以预料到，随着该领域的深入发展，水产品保鲜将会是一个未来开发的重点。如王秀娟等人研究的涂膜技术和添加保鲜剂的结合应用；虾保鲜冰研究中添加保鲜剂和冷冻保冻的结合[2，3]等。特别是水产品冷却保鲜这类安全性高、操作简单且价格低廉的保鲜冷却技术容易被采纳和推广应用，将会是水产品保鲜的一个重要发展趋势。在今后水产品储冻保鲜方面，冷却介质将会是一个非常值得探索和研究的方向。

参考文献：

[1]林文定，赵永.冷冻食品的冻结技术与应用[J].福建轻纺，1998，（113）.

[2]王秀娟，章坤生，任云霞.壳聚糖涂膜保鲜虾的研究[J].食品工业科技，2007，28（7）：519-521.

[3]王四维，过世东.复合型涂膜对刀额新对虾的保鲜效果[J].大连水产学院学报，2006，21（2）：145-148.endprint