低溫快速微凍技術(shù)介紹

陳 勇

（天津市農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣總站，天津 300052）

從古至今，人類一直在摸索著如何保存食物，在食物短缺時食用。近代人類進(jìn)入高度文明發(fā)達(dá)的工業(yè)化信息化時代，無數(shù)科學(xué)家和有志者，從事促進(jìn)人類進(jìn)步的食品保鮮課題的研究，并不斷地發(fā)現(xiàn)和發(fā)明各種各樣保持食品品質(zhì)的食物保鮮重大成果。

1 食品保鮮加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，最普遍使用的是食品冷、熱加工保鮮。

1.1 食品的熱加工保鮮

食品的加熱、蒸煮、烘干，加上各種各樣的調(diào)味料、香料的應(yīng)用，采用烹調(diào)和工業(yè)化生產(chǎn)的方式，為現(xiàn)代人類提供了五彩繽紛，色、香、味俱全的美食。

罐藏食品的工業(yè)化生產(chǎn)，不僅解決了人類對食品長期保存的問題，并且其攜帶方便。研究人員在逐步解決熱加工前保持食品原料全價營養(yǎng)的問題，并依食品法控制各類食品添加劑、增色劑、防腐劑的使用量。使熱加工這一形式更加完美。

1.2 食品的冷加工保鮮

人類社會發(fā)展至今，全世界現(xiàn)有幾十億人口，每年消耗的植物、動物類食品近幾十億t。很多食品是用冷凍和冷藏來保存的，并且經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，冷凍、冷藏的量值就越大，一些發(fā)達(dá)國家甚至已經(jīng)開始把糧食用冷藏的方式保存。

現(xiàn)代工業(yè)已經(jīng)把食品的冷凍、冷藏組合成了一個冷鏈系統(tǒng)。從城市化的冷凍、冷藏加工工業(yè)到食品冷藏運(yùn)輸車、冷藏集裝箱，再到商場冷柜，直至家庭的冷柜、冰箱，人類在享受著現(xiàn)代化工業(yè)給生活帶來的優(yōu)越性。

在現(xiàn)代社會中，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)人們對疾病的抗衡能力低于經(jīng)濟(jì)發(fā)展中地區(qū)。心血管病、糖尿病、癌癥等疾病，一直困擾著經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，在冷凍冷藏食品食用量比較高的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，特別明顯。這一現(xiàn)象已經(jīng)引起了國際社會和科學(xué)家們的重視。

水產(chǎn)、肉類食品是由無數(shù)細(xì)胞構(gòu)成的，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)的液體含有鹽類等物質(zhì)，此溶液即是生命液。細(xì)胞液在細(xì)胞和細(xì)胞之間存在的濃度要比其在細(xì)胞內(nèi)的低?，F(xiàn)在的冷凍、冷藏工業(yè)化生產(chǎn)，在食品的冷凍過程中，當(dāng)結(jié)凍設(shè)備溫度降低冷凍食品時，冰結(jié)晶首先在細(xì)胞之間產(chǎn)生，隨著溫度逐漸降低到細(xì)胞內(nèi)溶液的冰點(diǎn)時，在細(xì)胞內(nèi)又產(chǎn)生了冰結(jié)晶，由于產(chǎn)生了細(xì)胞內(nèi)外壓力不均衡的脹力，破壞了原生質(zhì)和細(xì)胞膜。我們在做科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究中發(fā)現(xiàn)，在目前沿用的凍結(jié)方式中，做實(shí)驗(yàn)用的魚、蝦、肉類食品內(nèi)細(xì)胞生物膜的結(jié)構(gòu)均遭到冰結(jié)晶的不均衡性破壞，在細(xì)胞膜上形成通透性較大的裂縫，與雞蛋在冰柜內(nèi)外殼凍裂相似，形成許多電解質(zhì)自由出入的通道，在食品解凍時，細(xì)胞質(zhì)，即營養(yǎng)物質(zhì)、可溶性蛋白和鹽類物質(zhì)，大量流失，故在食品用水解凍時，水中會出現(xiàn)大量泡沫，降低了水產(chǎn)、肉類及食品的全價營養(yǎng)成分，既失去了鮮味感，又污染了環(huán)境。如蝦類食品和高蛋白的貝類以及肉類食品，在常規(guī)凍結(jié)、單凍機(jī)、管架式凍結(jié)及平板凍結(jié)等方式中遭到破壞。故在食品解凍時，會有電解質(zhì)外滲現(xiàn)象，會使肉質(zhì)松散，失去原有的風(fēng)味。長期食用此類食品，就會出現(xiàn)目前經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)較普遍的肥胖、免疫力下降，并引發(fā)了一系列的亞健康疾病。

2 低溫快速微凍技術(shù)原理及特點(diǎn)

2.1 微凍技術(shù)原理

微凍技術(shù)是采用高科技生物技術(shù)，研究生物體細(xì)胞在低溫狀態(tài)下的冰結(jié)晶狀態(tài)，應(yīng)用低溫、超低溫技術(shù)和新發(fā)明的天然成份的微凍液對被凍的水產(chǎn)食品、肉類食品用創(chuàng)新的凍結(jié)曲線，在微凍液中直接凍結(jié)。根據(jù)品種和物體的大小在6～12 min內(nèi)完成食品的凍結(jié)，但在被凍食品體內(nèi)的細(xì)胞膜未被凍裂，處在生物體微凍狀態(tài)，保持被凍的水產(chǎn)、肉類食品鮮活品質(zhì)，故稱為低溫快速微凍技術(shù)，該技術(shù)是食品保鮮領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平的創(chuàng)新技術(shù)。

生物以凍抗凍的生命特性，在地球上生存的生物中普遍存在，生物以凍抗凍的特性和細(xì)胞生化反應(yīng)的相對機(jī)理，是生物為了適應(yīng)環(huán)境及基因漸變的進(jìn)化現(xiàn)象。微凍技術(shù)就是根據(jù)自然界中冬眠動物以凍抗凍的自然抗凍機(jī)理以及某些水果蔬菜在溫度下降時細(xì)胞內(nèi)會產(chǎn)生抗凍的糖類物質(zhì)等大自然現(xiàn)象為啟示，經(jīng)過多年反復(fù)多次的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究出食物凍結(jié)過程中，產(chǎn)生冰結(jié)晶不均衡脹力狀態(tài)的最佳的時間和溫度。微凍技術(shù)中很重要的一點(diǎn)就是冷凍介質(zhì)——微凍液，它是一種生物混合體，由于其熱導(dǎo)系數(shù)是空氣的30倍，所以可以讓受凍體在極短的時間內(nèi)速凍，因此，組織細(xì)胞保存完好，解凍后仍保持著鮮活的全價品質(zhì)，而可以長期冷藏保存。

2.2 微凍技術(shù)的主要特點(diǎn)

①提高人類飲食健康水平。徹底改變了人類對食物的保鮮、保存體系無防腐劑、無添加劑，保持食品全價營養(yǎng),增加糖元物質(zhì)，提高食用者的免疫率，消除和改變農(nóng)產(chǎn)品因保鮮問題而浪費(fèi)的現(xiàn)狀，節(jié)省能源，合理利用農(nóng)業(yè)資源,為全人類提供優(yōu)化的食品，保障人類的健康。②保持食品原有的風(fēng)味和鮮度。解凍后仍保持著鮮活的全價品質(zhì)，而可以長期冷藏保存。③與傳統(tǒng)速凍技術(shù)相比，節(jié)約成本40%。傳統(tǒng)速凍技術(shù)凍結(jié)好100個單位需要40～60 min，使用液態(tài)微凍液6 min即可使被凍物（蝦）中心溫度達(dá)到-18℃，并且細(xì)胞膜不會遭到破壞。④環(huán)保無污染。解凍后營養(yǎng)物質(zhì)沒有流失，水質(zhì)清澈無污染。

3 發(fā)展微凍技術(shù) 改善公眾營養(yǎng) 提升國民體質(zhì)

科技興國，首先要提高全民族人民的文化素質(zhì)和身體素質(zhì)。全價保鮮食品的日常攝入能使我國居民享受到我們中國人發(fā)明的世界領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù)生產(chǎn)的完美食品，真正增強(qiáng)人民體質(zhì)。

低溫快速微凍技術(shù)，促進(jìn)和改善公眾營養(yǎng)，為人類提供全價營養(yǎng)食品，提高國民體質(zhì)，提高人類對疾病的抗衡能力，用科學(xué)手段創(chuàng)造比大自然更優(yōu)越的可控條件。在低溫快速微凍保鮮的水產(chǎn)、肉類、果蔬食品中，自然增加和產(chǎn)生了人工無法合成的、促使人類健康的高營養(yǎng)功能性低聚糖。

現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，其最尖端的是科技基礎(chǔ)和人類的管理，是以人為本，達(dá)到人類不生病，少生病，保證人類健康。低溫快速微凍技術(shù)的發(fā)明，向人們提供全價的水產(chǎn)、肉類、果蔬食品，不久的將來會使我國人民的平均壽命向更長壽的方向邁進(jìn)。