速凍食品是指將各類加工后的新鮮食品進(jìn)行適當(dāng)?shù)那捌谔幚聿⒓庸こ尚秃?，?18℃以下低溫環(huán)境快速凍結(jié)而形成，然后在零下18攝氏度或更低溫度下儲藏、運輸、銷售的食品。速凍食品的最大優(yōu)勢是避免了凍藏過程中因冰晶體成長給凍結(jié)食品帶來的不良影響，同時對營養(yǎng)物質(zhì)的保留更為充分，并且不需要添加防腐劑即可達(dá)到長期保存的目的。

       速凍食品起源于美國，1920年世界上第一臺快速冷凍機在美國試制成功后，速凍加工品隨即問世。20世紀(jì)60年代以后，速凍食品在世界范圍內(nèi)得到快速發(fā)展。當(dāng)下，速凍食品已成為食品中發(fā)展最為快速的品類，其世界范圍內(nèi)的增長速度高達(dá)20%以上。自20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)的速凍食品行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化，到2018年末，中國速凍食品產(chǎn)量達(dá)到1035萬噸，同比增長8.7%，產(chǎn)量持續(xù)增加。

       速凍食品契合時代需求

       隨著生活方式和消費需求的變化，消費者對食品的關(guān)注點也在悄然改變，速凍食品以其便捷、美味的特點逐漸受到消費者的追捧。

       便捷：速凍食品的品類較為豐富，米面、肉類、海產(chǎn)品、魚糜制品、肉類制品及農(nóng)產(chǎn)品等多種分類能夠滿足大眾不同的需求。在分類上，更符合國內(nèi)大眾口味的米面制品是第一大速凍品類。而速凍食品在烹飪上非常簡便，更符合當(dāng)下消費者對"簡單"與"宅"的追求。

       美味：隨著食品加工技術(shù)的不斷完善，加工食品在風(fēng)味和營養(yǎng)上與常規(guī)的"鮮"品相比并沒有遜色太多，甚至在風(fēng)味上要更勝一籌，消費者對速凍食品的認(rèn)知也在逐步提升。米面制品往往加工過程較為復(fù)雜，居家操作既耗時又費力，并且風(fēng)味、口感方面并不盡如人意，而速凍米面制品只需通過簡單加工即可做出美味的食品。最重要的是，速凍食品也能滿足當(dāng)下消費者對營養(yǎng)與健康的要求。

       速凍食品的加工難點

       速凍食品在冷凍過程中存在三個階段：

       第一階段是降溫階段，物料首先進(jìn)行冷卻降溫，達(dá)到零下1℃至零下5℃；

       第二個階段是冰晶形成階段，物料中的水分在該階段會逐步轉(zhuǎn)化為小冰晶，該階段的冷凍持續(xù)時間越長，冰晶越大。

       由于冰的體積比水大，冰晶會膨脹擠壓周圍的組織結(jié)構(gòu)，造成機械性損傷。以肉類為例，冰晶的變大首先會對周圍的組織和細(xì)胞造成積壓，形成機械性破壞，營養(yǎng)物質(zhì)、水分流失嚴(yán)重。其次細(xì)胞的脫水會造成溶液濃度增加，蛋白質(zhì)等物質(zhì)有可能凝固變性，影響肉類的口感和營養(yǎng)；

       第三個階段是冰晶穩(wěn)定期，該階段的冰晶在恒定環(huán)境下極少發(fā)生變化。

       由此可見，冰晶的生長是導(dǎo)致速凍食品品質(zhì)下降的主要原因，除了冷凍第二個階段會造成冰晶生長之外，物料的反復(fù)凍融也是造成冰晶生長的重要原因。要想提高冷凍食品的品質(zhì)，對冰晶生長的抑制是重中之重。

       抗凍劑的機制及種類

       食品抗凍劑是一類提高食品物料抗凍能力的物質(zhì)的總稱，其能穩(wěn)定食品冷凍、解凍過程中水分的遷移，起到溶解冰晶和阻止冰晶生長的作用。食品抗凍劑的抗凍機理較為復(fù)雜，目前常見的有兩種解釋：

       一種是作為滲透性保護(hù)劑，其能進(jìn)入細(xì)胞，降低溶液中溶質(zhì)濃度，使進(jìn)入細(xì)胞中的電解質(zhì)減少，減輕凍融過程中細(xì)胞皺縮速度，并能有效減少冰晶的形成；

       另一類替代性保護(hù)劑，抗凍劑能夠代替水分子在失水位置與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等形成共價作用，降低大分子形成不可逆的變性。同時，抗凍劑可以附著在已經(jīng)形成的冰晶之上，阻止冰晶的進(jìn)一步生長。

       抗凍劑根據(jù)成分的不同可以分為糖類抗凍劑、復(fù)合磷酸鹽抗凍劑、抗凍蛋白等。

       糖類抗凍劑：糖類抗凍劑種類有很多，單糖、寡糖、多糖、變性淀粉、膠體等都具有抗凍的特性，但其抗凍機制并不相同。有些糖類是通過改變蛋白質(zhì)中存在的水的狀態(tài)和性質(zhì)，防止水分子與蛋白質(zhì)分離，間接地對蛋白質(zhì)起到保護(hù)作用；有些糖類是通過減少自由水的流動，與食品組分形成新的結(jié)構(gòu)來維持體系的穩(wěn)定。目前來說，海藻糖是糖類抗凍劑中**有前景的種類。

       磷酸鹽抗凍劑：磷酸鹽是食品中常用的保水劑，其能增加餡料的保水能力，降低解凍后水分的流失率。其作用機理是對食品體系的pH、金屬離子濃度等起到緩沖和螯合的作用，阻斷或減少不良反應(yīng)的發(fā)生。

       抗凍蛋白：抗凍蛋白是20世紀(jì)60年代從極地魚血淋巴中分離的一種蛋白質(zhì)，其能抑制魚類冷凍過程中冰晶的生長。大分子抗凍蛋白的結(jié)構(gòu)較為多樣，來源也十分豐富，魚類、谷物、昆蟲等都有抗凍蛋白的發(fā)現(xiàn)?？箖龅鞍椎淖饔脵C制是黏連在已經(jīng)形成的冰晶之上，進(jìn)而抑制冰晶的繼續(xù)生長。

       糖類和磷酸鹽類及其復(fù)配物是傳統(tǒng)的抗凍劑：其在應(yīng)用上存在各自的不足。蔗糖、糖醇等糖類抗凍劑由于其熱量、甜度高等因素不利于高血糖、糖尿病患者及肥胖人群，對產(chǎn)品的風(fēng)味也有少許影響；磷酸鹽的添加有嚴(yán)格的限量要求，添加量偏高時食品有苦澀味，且磷酸鹽攝入量高會影響人體鈣質(zhì)吸收；抗凍蛋白雖然抗凍效果較好且安全性高，但抗凍蛋白的天然來源較少，嚴(yán)重制約了其在食品行業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

       抗凍肽的特點

       研究表明，抗凍蛋白的抗凍活性片段只存在于局部的特異多肽鏈結(jié)構(gòu)域，其抗凍活性并不是整體蛋白質(zhì)在起作用，因此通過特異性的酶切位點水解，能夠獲得具有抗凍特性的多肽，這也極大的彌補了抗凍蛋白資源不足的缺點，具有可控、高效的制備特點。

       與其他抗凍劑相比，抗凍肽具有安全性高、資源豐富、抗凍特性突出等特點，其不僅在食品冷凍中有著很好的應(yīng)用趨勢，將來也有望應(yīng)用于需要冷凍干燥的產(chǎn)品中，特別是針對益生菌等活細(xì)胞的保存具有很好的應(yīng)用前景。

       文/Huer

       作者簡介：

       Huer，從事熟肉制品產(chǎn)品研發(fā)10年，糕點生產(chǎn)線產(chǎn)品開發(fā)3年。