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4、低溫處理殺滅的微生物
實(shí)踐中看到，在低溫貯藏過程中微生物的活菌數(shù)僅僅以極緩慢的速度減少，因此不能期望用冷凍和冷藏等的低溫處理來殺滅食品中存在的微生物。低溫下微生物的死亡速度受到微生物種類、細(xì)胞的老幼、冷凍時(shí)的溫度、冷凍時(shí)間、冷凍速度、解凍速度、食品的化學(xué)組成等各種因素的影響。由冷凍而引起的微生物細(xì)胞死亡機(jī)理尚沒有完全搞清楚。但隨著細(xì)胞內(nèi)存在的水部分結(jié)冰而殘存的溶液中溶質(zhì)濃度增加，引起蛋白質(zhì)的變性和隨著冰晶的形成，細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分地破壞等是使微生物細(xì)胞死亡的一部分原因。在比0℃稍高溫度下，某些微生物可能發(fā)生異常代謝，也成為在低溫下促進(jìn)微生物死亡的部分原因。
二、冰結(jié)晶
冰結(jié)晶是食品在凍結(jié)時(shí)由食品中的水分形成的冰塊。在凍結(jié)狀態(tài)下，一般食品中的酶分解和化學(xué)變化幾乎都不能進(jìn)行，這對(duì)于食品的貯藏和保鮮十分有益。但冰結(jié)晶的形成及冷藏中冰結(jié)晶的長大等對(duì)食品的物理性狀和組織性狀以及食用時(shí)口感的影響卻很大。
1、冰結(jié)晶的生成
冰結(jié)晶是食品冷卻到一定溫度時(shí)生成的。冷卻食品開始冰結(jié)晶的溫度稱為冰點(diǎn)。隨著食物的種類不同而冰點(diǎn)各異。普通的動(dòng)植物食品是－0.5～0.2℃，若進(jìn)一步冷卻則冰結(jié)晶逐漸增多，食品變硬，約在－5℃左右水分的80％成結(jié)晶的凍結(jié)狀態(tài)。食品成為凍結(jié)狀態(tài)的凍結(jié)點(diǎn)溫度不是特定的，通常有－5～－1℃的幅度，其中冰結(jié)晶生成最多的稱為最大冰結(jié)晶生成帶。
急速冷卻和緩慢冷卻兩者通過最大冰結(jié)晶生成帶的時(shí)間非常不同，越慢則時(shí)間越長，而且容易引起過冷現(xiàn)象。另外，急速凍結(jié)，則動(dòng)植物食品細(xì)胞中的冰結(jié)晶小而多，緩凍形成的結(jié)晶大而少。由凍結(jié)速度而引起結(jié)晶的大小，如表14—5所示。
食品中的冰結(jié)晶形成除凍結(jié)速度外，還與動(dòng)植物體的狀態(tài)相關(guān)。例如魚類，以同樣的速度，在變硬前細(xì)胞內(nèi)多，解凍后則細(xì)胞間多。這樣的冰結(jié)晶大小、數(shù)量、部位均影響解凍后食物的性質(zhì)，通常以損壞品質(zhì)的為多。冷凍食品在消費(fèi)前的冷藏期間冰結(jié)晶繼續(xù)生長，一般難以做到大小均勻一致，通常生成大小不一的結(jié)晶。由于比小結(jié)晶大的結(jié)晶，其表面水蒸氣壓小，故冷藏中，小結(jié)晶的水蒸氣逐漸移向大結(jié)晶，即大結(jié)晶成長更大，直至小結(jié)晶消失。
2、冰結(jié)晶生成的影響
動(dòng)植物食品均由細(xì)胞組成。
其中，果蔬類植物由纖維素和果膠質(zhì)圍繞著軟質(zhì)細(xì)胞群所構(gòu)成的組織組成，在細(xì)胞間存在有氣體間隙。與此比較起來，魚肉和作為食用肉的動(dòng)物肌細(xì)胞為細(xì)長的纖維狀，有相當(dāng)彈力的肌纖維鞘包在細(xì)胞膜外，鞘中肌原纖維規(guī)則整齊地排列著，然后此肌纖維成束外面包圍著結(jié)締組織成為肌肉，進(jìn)而肌肉以結(jié)締組織組成的厚膜所包裹。這些厚的、有彈性的結(jié)締組織在冰結(jié)晶形成時(shí)，保護(hù)肌肉細(xì)胞組織，在解凍時(shí)也有促進(jìn)復(fù)原的作用。
動(dòng)植物由于這樣的細(xì)胞組織組成，因此冷卻而生成冰結(jié)晶，進(jìn)而到凍結(jié)狀態(tài)的冰結(jié)晶對(duì)它們的影響頗大，主要是影響生物體的組織結(jié)構(gòu)變化和細(xì)胞內(nèi)膠質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。若形成大結(jié)晶之類的異物，細(xì)胞和細(xì)胞組織會(huì)受到機(jī)械損傷。另外，在水結(jié)冰后，體積約膨脹9％，由此使植物體之類的軟細(xì)胞組織易受到損傷。再者，在植物組織中有細(xì)胞間隙氣體、溶存氣體等，特別是溶存氣體，若氣化則體積增大數(shù)百倍，產(chǎn)生大的膨脹壓而起破壞作用。因此若把凍結(jié)的草莓和番茄解凍，就會(huì)失去原來的硬度，成為松軟狀。而若將凍結(jié)鱈魚解凍，則肉質(zhì)成為多孔性的海綿狀。同時(shí)，細(xì)胞由膠質(zhì)狀的原形質(zhì)組成，在形成冰結(jié)晶的過程中膠質(zhì)脫水，因而隨著結(jié)晶的生成，未結(jié)晶部分的殘液的可溶性物質(zhì)的濃度逐漸增高，在細(xì)胞內(nèi)外形成濃度差，產(chǎn)生不同的滲透壓；而pH值的變化則使蛋白質(zhì)成為鹽析狀態(tài)而沉淀，溶解性降低以至變性。所以，解凍即使使冰結(jié)晶恢復(fù)成原來的水，也不可能再恢復(fù)原來的膠質(zhì)狀態(tài)(即新鮮狀態(tài))。解凍凍結(jié)食品的膠質(zhì)的不可逆性主要是由于生成了冰結(jié)晶的原故。
3、蛋白質(zhì)的變性
在凍結(jié)過程中，一些食品的蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生變性。例如把固狀豆腐凍結(jié)、冷藏，由于蛋白質(zhì)的變性，可以得到與生豆腐完全不同組成的另一種粘彈性結(jié)構(gòu)的凍豆腐。這主要是由于凍結(jié)之際，隨冰結(jié)晶的生成而形成了多孔性結(jié)構(gòu)，在－5～－1℃下貯存三周使蛋白質(zhì)變性而生粘彈性。魚肉蛋白質(zhì)也隨著凍結(jié)的深入而變性。
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