一、冰藏保鲜
冰藏保鲜是广泛应用于水产品的保鲜。它是以冰为介质，将鱼贝类的温度降低至接近冰的融点，并在该温度下进行保藏。用冰降温，冷却容量大，对人体无毒害，价格便宜，便于携带，且融化的水可洗去鱼体表面的污物，使鱼体表面湿润、有光泽，避免了使用其他方法常会发生的干燥现象。
用来冷却鱼类等水产品的冰有淡水冰和海水冰两种，淡水冰又有透明冰和不透明冰之分。透明冰轧碎后，接触空气面小，不透明冰则反之。海水冰的特点是没有固定的融点，在贮藏过程中会很快地析出盐水而变成淡水冰，用来贮藏虾时降温快，可防止变质。但不准使用被污染的海水及港湾内的海水制冰。
天然冰是一种自然资源，在人工制冷不发达的年代里，人们建造天然冰库来贮存采集天然冰。20世纪70年代末期，中国制冷业获得了比较大的进展，沿海建立起了占全国冷冻能力90％的制冰冷库用于渔船的出海作业。
人造冰又叫机冰，根据制造的方式、形状等又可分为块冰、板冰、管冰、片冰和雪冰等。中国目前的制冰厂，大多采用桶式制冰装置，生产不透明的块冰。用块冰来冷却鱼贝类前，必须先将它轧成碎冰，碎冰装到渔船上以后，很容易凝结成块，使用时还需重新敲碎，操作麻烦，并且碎冰棱角锐利，易损伤鱼体，与鱼体接触不良。因此渔业发达的国家都趋向于用片冰、管冰、板冰、粒冰等。
冰藏保鲜的鱼类应是死后僵硬前或僵硬中的新鲜品，必须在低温、清洁的环境中，迅速、细心地操作，即3C（Chilling，Clean，Care）原则。具体做法是：先在容器的底部撒上碎冰，称为垫冰；在容器壁上垒起冰，称为堆冰；把小型鱼整条放入，紧密地排列在冰层上，鱼背向下或向上，并略倾斜；在鱼层上均匀地撒上一层冰，称为添冰；然后一层鱼一层冰，在最上部撒一层较厚的碎冰，称为盖冰。容器的底部要开孔，让融水流出。金枪鱼之类的大型鱼类冰藏时，要除去鳃和内脏，并在该处装碎冰，称为抱冰。冰粒要细小，冰量要充足，一层冰一层鱼、薄冰薄鱼。因为鱼体是靠与冰接触，冰融解吸热而得到冷却的，如果加冰装箱时鱼层很厚，就会大大延长鱼体冷却所需的时间。从实验数据可知，当冰只加在鱼箱最上部的鱼体上面时，7.5cm厚的鱼层从10℃冷却到1℃所需的时间是2.5cm厚鱼层的9倍，冷却时间相差很大。
冰藏保鲜的用冰量通常包括两个方面：一是鱼体冷却到接近0℃所需的耗冷量；二是冰藏过程中维持低温所需的耗冷量。冰藏过程中维持鱼体低温所需的用冰量，取决于外界气温的高低、车船有无降温设备、装载容器的隔热程度、贮藏运输时间的长短等各种因素。
冰藏保鲜是世界上历史最长的传统保鲜方法，因冰藏鱼最接近于鲜活水产品的生物特性，故至今仍是世界范围广泛采用的一种保鲜方法。保鲜期因鱼种而异，通常3～5d，一般不超过1w。
二、冷海水保鲜
冷海水保鲜是将渔获物浸渍在温度为-1～0℃的冷却海水中，从而达到贮藏保鲜的目的。冷海水因获得冷源的不同，可分为冰制冷海水（CSW）和机制冷海水（RSW）两种。
渔船上的冷海水保鲜装置通常由制冷机组、海水冷却器、鱼舱、海水循环管路、水泵等组成。冷海水鱼舱要求隔热、水密封以及耐腐蚀、不沾污、易清洗等。为了防止外界热量的传入，鱼舱的四周、上下均需隔热。
渔船用冷海水保鲜装置采用制冷机和碎冰相结合的供冷方式较为适宜。因为冰有较大的融解潜热，借助它可快速冷却刚入舱的渔获物；而在鱼舱的保冷阶段，每天用较小量的冷量即可补偿外界传入鱼舱的热量，因而可选用小型制冷机组，减小了渔船动力和安装面积。
具体的操作方法是将渔获物装入隔热舱内，同时加冰和盐。加冰是为了降低温度到0℃左右，所用量与冰藏保鲜时一样。同时还要加冰重3％的食盐以使冰点下降。待满舱时，注入海水，这时还要启动制冷装置进一步降温和保温，最终使温度保持在-1～0℃。生产时，渔获物与海水的比例为7：3。
这种方法特别适合于品种单一、渔获量高度集中的围网捕获的中上层鱼类，这些鱼大多数是红色肉鱼，活动能力强，入舱后剧烈挣扎，很难做到一层冰一层鱼，加之中上层洄游性鱼类血液多，组织酶活性强，胃容物充满易腐败的饵料，如果不立即将其冷却降温，会造成鲜度迅速下降。
冷海水保鲜的最大优点是冷却速率快，操作简单迅速，如再配以吸鱼泵操作，则可大大降低装卸劳动强度，渔获物新鲜度好。冷却海水保鲜的保鲜期因鱼种而异，一般为10～14d，比冰藏保鲜约延长5d。冷海水保鲜的缺点是鱼体在冷海水中浸泡，因渗盐吸水使鱼体膨胀，鱼肉略带咸味，表面稍有变色，以及由于船身的摇晃会使鱼体损伤或脱鳞；血水多时海水产生泡沫造成污染，鱼体鲜度下降速率比同温度的冰藏鱼快；加上冷海水保鲜装置需要一定的设备，船舱的制作要求高等原因，在一定程度上影响了冷海水保鲜技术的推广和应用。
为了克服上述缺点，在国外一般有两种方法：一种是把鱼体温度冷却至0℃左右，取出后改为撒冰保藏；另一种是在冷海水中冷却保藏，但保藏时间为3～5d，或者更短。
美国研究了在冷海水中通入CO2来保藏渔获物，已取得一定的成效。当冷海水中通入CO2后，海水的pH降低到4.2，可抑制细菌的生长，延长渔获物的保鲜期。据报道，用通入CO2的冷海水保藏虾类，6d无黑变，保持了原有的色泽和风味。
三、冰温保鲜
冰温保鲜是将鱼贝类放置在0℃以下至冻结点之间的温度带进行保藏的方法。现代冰温技术的发展始于20世纪70年代初期，日本的山根博士发现0℃以下、冰点以上这一温度区域贮藏的梨，能完全保持原有的状态、色泽和味道。山根博士通过实验研究证实，冰温贮藏松叶蟹150d全部存活，且贮藏效果优于冷藏和冷冻。
在冰温带内贮藏水产品，使其处于活体状态（即未死亡的休眠状态），降低其新陈代谢速率，可以长时间保存其原有的色、香、味和口感。同时冰温贮藏可有效抑制微生物的生长繁殖，抑制食品内部的脂质氧化、非酶褐变等化学反应。冰温贮藏与冷藏相比，冰温的贮藏性是冷藏的1.4倍。长期贮藏则与冻藏保持同等水平。
由于冰温保鲜的食品其水分是不冻结的，因此能利用的温度区间很小，且温度管理的要求极其严格，因而使其应用受到限制。为了扩大鱼贝类冰温保鲜的区域，可采用降低冻结点的方法。降低食品的冻结点通常可采用脱水或添加可与水结合的盐类、糖、蛋白质、酒精等物质，来减少可冻结的自由水。曾有人测定过腌制的大麻哈鱼子的冻结点为-26℃，这是因为加盐脱水，并因含有较多脂肪而引起冻结点下降的缘故。表6-12所示是几种主要冻结点下降剂的共晶点及浓度。以远东拟沙丁鱼为例，添加5％食盐后，冻结点下降，-3℃可保持冰温保鲜。在5℃、-3℃（冰温）、-20℃（冻结）3个温度下贮藏的结果如图6-2所示。冰温（-3℃）贮藏比5℃贮藏保鲜时间明显延长，贮藏期接近60d的远东拟沙丁鱼鲜度仍保持良好。但是人为的降低冻结点的操作，往往使鱼贝类不再是生鲜品而成为加工品，所以冻结点下降法是一种面向加工品的保鲜方法。
表6-12 主要冻结点下降剂的共晶点及浓度
图6-2 添加5％食盐的远东沙丁鱼在不同温度贮藏时TVBN值的变化
冰点调节剂的使用，可降低食品的冰点，从而拓宽冰温区域，便于冰温的控制。一般鱼肉的冰点在-2～-0.6℃之间。在其中添加适量的食盐、蔗糖、多聚磷酸盐等冰点调节剂，可使冰点适当降低。
沈月新等曾在双鹿BC-145D单门冰箱的玻璃盘中做过鳊鱼的冰温保鲜试验。鳊鱼的冻结点为-0.7～-0.6℃，玻璃盘中空气温度为-0.35℃，可达到冰温贮藏，鳊鱼保持一级鲜度期限为3～4d，二级鲜度期限为6～8d。同样的原料鱼，放在双鹿BC-145双门冰箱中，冷藏室温度为3.4℃，鳊鱼保持一级鲜度期限为2d，二级鲜度期限为4～5d。因此冰温贮藏使鳊鱼的保鲜期明显延长。
冰温作为水产品保鲜的最适温度带，在国外已得到较普遍的应用，中国对于冰温技术的研究刚刚起步。因此，学习和借鉴国外成功的经验和研究成果，尽快研究冰温保鲜技术工艺，研制开发相应的设备并积极推广应用，对中国水产鲜品品质的提高，具有十分重要的意义。
四、微冻保鲜
微冻保鲜是将水产品的温度降至略低于其细胞质液的冻结点，并在该温度下（3℃左右）进行保藏的一种保鲜方法。微冻（Partial Freezing）又名超冷却（Super Chilling）或轻度冷冻（Light Freezing）。
长期以来，人们普遍认为食品包括水产品在进行冻结时应快速通过-5～-1℃这个最大冰晶生成带，否则会因缓慢冻结而影响水产品的质量，所以将微冻作为保鲜方法的研究与应用受到了限制。由微冻引起的蛋白质变性问题，各国观点不同，至今尚有争议。
自20世纪60年代以来，特别是70年代以后，世界各国纷纷研究和使用微冻技术保鲜渔获物。1965年加拿大汤姆里逊将鲑放在-3.8℃和-1.7℃的冷海水中进行保鲜期的研究，取得了较好的效果，并发表了报告，引起了各国保鲜专家的重视。日本已于20世纪70年代后期对鲤鱼、虹鳟等淡水鱼，沙丁鱼、秋刀鱼等海水鱼以及海胆等加工制品，贮存于-3℃来进行微冻保鲜。日本水产品保鲜专家内山均极力提倡微冻保鲜。中国也于1978年开始生产性试验，并取得了良好的效果；对鲈鱼、沙丁鱼、石斑鱼、罗非鱼、鲫鱼等的微冻保鲜已有一些研究。
鱼类的微冻温度是因鱼的种类、微冻的方法而略有不同。从各国对不同鱼种采用不同的微冻方法来看，鱼类的微冻温度大多为-3～-2℃。
根据对不同鱼类进行微冻保鲜试验的结果表明，微冻能使鱼类的保鲜期得到显著延长20～27d，比冰藏保鲜延长1.5～2倍。据内山均研究报道，虹鳟鱼是一种鲜度极易下降的淡水鱼，用冰藏保鲜仅1d，鱼肉鲜度指标K值就超过生鱼片的鲜度界限值20％。
鱼类微冻保鲜方法归纳起来大致有三种类型。
（一）加冰或冰盐微冻
冰盐混合物是一种最常见的简易制冷剂，它们在短时间内能吸收大量的热量，从而使渔获物降温。冰和盐都是对水产品无毒无害的物品，价格低，使用安全方便。冰盐混合在一起时，在同一时间内会发生两种吸热现象，一种是冰的融化吸收融化热，另一种是盐的溶解吸收溶解热，因此在短时间内能吸收大量的热，从而使冰盐混合物的温度迅速下降，它比单纯冰的温度要低得多。冰盐混合物的温度取决于加入盐多少。要使渔获物达到-3℃的微冻温度，可以在冰中加入3％的食盐。
东海水产研究所利用冰盐混合物微冻梭子蟹效果良好，保藏期可达12d左右，比一般冰藏保鲜时间延长了1倍。具体方法是底层铺一层10cm厚的冰，上面一层梭子蟹加一层碎冰（5cm），再均匀加入冰重2％～3％的盐，最上层多加些冰和盐。根据实际情况每日补充适当的冰和盐。
（二）吹风冷却微冻
用制冷机冷却的风吹向渔获物，使鱼体表面的温度达到-3℃，此时鱼体内部一般在-2～-1℃，然后在-3℃的舱温中保藏，保藏时间最长的可达20d。其缺点是鱼体表面容易干燥，另外还需制冷机。
具体微冻方法是：将鱼放入吹风式速冻装置中，吹风冷却的时间与空气温度、鱼体大小和品种有关，当鱼体表面微冻层达5～10mm厚时即可停止冷却。此时，表层微冻层温度为-5～-3℃，鱼体深厚处的温度为～1～0℃，尚未形成冰晶。然后将微冻鱼装箱，置于室温为-3～-2℃的冷藏室中微冻保藏。根据鱼的种类不同：保藏期为20～27d。微冻鱼在陆上运输时，也同样装箱不加冰，用温度为-3～-2℃的机械冷藏车运输。
（三）低温盐水微动
低温盐水微冻与空气微冻相比具有冷却速率快的优点，这样不仅有利于鱼体的鲜度保持，而且鱼体内形成的冰结晶小且分布均匀，对肌肉组织的机械损伤很小，对蛋白质空间结构的破坏也小。通常使用的温度为-5～-3℃。盐的浓度控制在10％左右。其方法是：在船舱内预制浓度为10％～12％的盐水，用制冷装置降温至-5℃。渔获物经冲洗后装入放在盐水舱内的网袋中进行微冻，当盐水温度回升后又降至-5℃时，鱼体中心温度为-3～-2℃，此时微冻完毕。将微冻鱼移入-3℃保温鱼舱中保藏。舱温保持-3℃±1℃，微冻鱼的保藏期达20d以上。
盐水浓度是此技术的关键所在，浸泡时间、盐水温度也应有所考虑。盐水浓度大，则-5℃不会结成冰，利于传热冷却。但是如果盐水浓度太大就会增大盐对鱼体的渗透压，使鱼偏咸，并且一些盐溶性肌球蛋白质也会析出。所以从水产品加工角度来看，盐的浓度越低越好，而且浸泡冷却时间也不能过长。从经验得知，三者的较佳条件为盐水浓度10％、盐水冷却温度-5℃、浸泡时间3～4h。
五、水产品冷冻保鲜技术
鱼虾贝藻等新鲜水产品是易腐食品，在常温下放置很容易腐败变质。采用冷藏保鲜技术，能使其体内酶和微生物的作用受到一定程度的抑制，但只能进行短期贮藏。为了达到长期保藏，必须经过冻结处理，把水产品的温度降低至-18℃以下，并在-18℃以下的低温进行贮藏。一般来说，冻结水产品的温度越低，其品质保持越好，贮藏期也越长。以鳕鱼为例，15℃可贮藏1d，6℃可贮藏5～6d，8℃可贮藏15d，-18℃可贮藏4～6个月，-23℃可贮藏9～10个月，-30～-25℃可贮藏1年。
（一）水产品的冻结点与冻结率
冻结是运用现代冷冻技术将水产品的温度降低到其冻结点以下的温度，使水产品中的绝大部分水分转变为冰。
大家都知道，水的结冰点为0℃，当水产品冻结时，温度降至0℃，体内的水分并不冻结，这是因为这些水分不是纯水，而是含有有机物和无机物的溶液。其中有盐类、糖类、酸类和水溶性蛋白质，还有微量气体，所以发生冰点下降。水产品的温度要降至0℃以下才产生冰晶。水产品体内组织中的水分开始冻结的温度称为冻结点。
水产品的温度降至冻结点，体内开始出现冰晶，此时残存的溶液浓度增加，其冻结点继续下降，要使水产品中的水分全部冻结，温度要降到-60℃，这个温度称为共晶点。要获得这样低的温度，在技术上和经济上都有困难，因此目前一般只要求水产品中的大部分水分冻结，品温在-18℃以下，即可达到贮藏的要求。
鱼类的冻结率是表示冻结点与共晶点之间的任意温度下，鱼体中水分冻结的比例。它的近似值可用下式计算：
ω=（1-T冰/T水）×100％
式中：ω——冻结率；
T冰——水产品的冻结点，℃；
T水——水产品的温度，℃。
（二）水产品的冻结曲线与最大冰晶生成带
在冻结过程中，水产品温度随时间下降的关系的曲线称为冻结曲线（图6-3）。
图6-3 水产品的冻结曲线
它大致可分为三个阶段。第一阶段，即AB段，水产品温度从初温A降至冻结点B，属于冷却阶段，放出的热量是显热。此热量与全部放出的热量相比其值较小，故降温快，曲线较陡。第二阶段，即BC段，是最大冰晶生成带，在这个温度范围内，水产品中大部分水分冻结成冰，放出相应的潜热，其数值为显热的50～60倍。整个冻结过程中绝大部分热量在此阶段放出，故降温慢，曲线平坦。为保证速冻水产品具有较高品质，应尽快通过最大冰晶生成带。第三阶段，当水产品内部绝大多数水分冻结后，在冻结过程中，所消耗的冷量一部分是冰的继续降温，另一部分是残留水分的冻结。水变成冰后，比热显著减小，但因为还有残留水分冻结，其放出热量较大，所以曲线CD的斜率大于BC而小于AB，即不及第一阶段陡峭。
图6-3 是新鲜水产品冻结曲线的一般模式，曲线中未将水产品内水分的过冷现象表示出来，原因是实际生产中因水产品表面微度潮湿，表面常落上霜点或有振动等现象，都使水产品表面具有形成晶核的条件，故无显著过冷现象。之后表面冻结层向内推进时，内层也很少会有过冷现象产生。所以在水产品的冻结曲线上，通常无过冷的波折存在。
水产品在冻结过程中，体内大部分水分冻结成冰，其体积约增大9％，并产生内压，这必然给冻品的肉质、风味带来变化。特别是厚度大、含水率高的水产品，当表面温度下降极快时易产生龟裂。
冻结水产品刚从冻结装置中取出时，其温度分布是不均匀的，通常是中心部位最高，其次依中间部、表面部之序而降低，接近介质温度。待整个水产品的温度趋于均一，其平均或平衡品温大致等于中间部的温度。冻结水产品的平均或平衡品温要求在-18℃以下，则水产品的中心温度必须达到-15℃以下才能从冻结装置中取出，并继续在-18℃以下的低温进行保藏。
（三）冻结速率
水产品的冻结速率是受各方面的条件影响而变化的，关于冻结速率对水产品质量的影响，过去和现在食品冷冻科学家都进行了较多的研究。
冻结速率快慢的划分，现通用的方法有以时间来划分和以距离来划分两种。
（1）以时间划分。以水产品中心温度从-1℃降到-5℃所需的时间长短衡量冻结快慢，并称此温度范围为最大冰晶生成带。若通过此冰晶生成带的时间在30min之内为快速；若超过即为慢速。一般来说，快速冻结下冰晶对肉质影响最小。然而，水产品种类繁多，肉质的耐结冰性依种类、鲜度、预处理而不同，加上人们对冻结水产品质量要求的提高，这种方法并不完全适用于所有水产品。（2）以距离划分。这种表示法最早是德国学者普朗克提出的，他以-5℃作为结冰表面的温度，测量食品内冻结冰表面每小时向内部移动的距离。并按此将冻结分成3类：快速冻结，冻结速率大于或等于5～20cm/h；中速冻结，冻结速率大于或等于1～5cm/h；慢速冻结，冻结速率为0.1～1cm/h。
1972年国际冷冻协会C2委员会对冻结速率做了如下定义：所谓某个食品的冻结速率是食品表面到中心的最短距离（cm）与食品表面温度到达0℃后食品中心温度降到比食品冻结点低10℃所需时间（h）之比，该比值就是冻结速率V（cm/h）。
为了生产优质的冻结水产品，减少冰结晶带来的不良影响，必须采用快速、准确的冻结方式。这是因为当水产品温度降低时，冰结晶首先在细胞间隙中产生。如果快速冻结，细胞内外几乎同时达到形成冰晶的温度条件，组织内冰层推进的速率也大于水分移动的速率，食品中冰晶的分布接近冻前食品中液态水分布的状态，冰晶呈针状结晶体，数量多，分布均匀，故对水产品的组织结构无明显损伤。如果缓慢冻结，冰晶首先在细胞外的间隙中产生，而此时细胞内的水分仍以液相形式存在。由于同温度下水的蒸气压大于冰的蒸气压，在蒸气压差的作用下，细胞内的水分透过细胞膜向细胞外的冰结晶移动，使大部分水冻结于细胞间隙内，形成大冰晶，并且数量少，分布不均匀。图6-4显示了不同冻结速率冻结的鳕鱼肉中冰结晶的情况。
（四）水产品的冻结方法和冻结装置
鱼类的冻结方法很多，一般有空气冻结、盐水浸渍、平板冻结和单体冻结4种。我国以前大多数采用空气冻结法，但随着经济的发展，目前越来越多地使用单体冻结法。
1．空气冻结法
在冻结过程中，冷空气以自然对流或强制对流的方式与水产品换热。由于空气的导热性差，与食品间的换热系数小，故所需的冻结时间较长。但是，空气资源丰富，无任何毒副作用，其热力性质早已为人们熟知，机械化较容易，因此，用空气作介质进行冻结仍是目前应用较广泛的一种冻结方法。
（1）隧道式吹风冻结装置。它是中国目前陆上水产品冻结使用最多的冻结装置（参见图6-5）。由蒸发器和风机组成的冷风机安装在冻结室的一侧，鱼盘放在鱼笼上，并装有轨道送入冻结室。冻结时，冷风机强制空气流动，使冷风流经鱼盘，吸收水产品冻结时放出的热量，吸热后的空气由风机吸入蒸发器冷却降温，如此反复不断进行。
图6-5 隧道式冻鱼装置示意图1—鱼笼 2—导风板 3—吊栅 4—风机鱼盘 5—冲霜水管6—蒸发器 7—大型鱼类 8—消导板
在隧道式吹风冻结装置中，提高风速、增大水产品表面放热系数，可缩短冻结时间，提高冻结水产品的质量。但是，当风速达到一定值时，继续增大风速，冻结时间的变化却甚微；风速的选择应适当，一般宜控制在3～5m/s之间。
此法的优点是劳动强度小，冻结速率较快；缺点是耗电量较大，冻结不够均匀。近年来有的采用鱼车小半径机械传动的调向装置，有的将鱼盘四边挖了小孔，相对克服冻结不够均匀的缺点，从而进一步提高了冻结速率。
（2）螺旋带式冻结装置。此种冻结装置是20世纪70年代初发展起来的冻结设备。螺旋带式冻结装置如图6-6所示。
这种装置由转筒、蒸发器、风机、传送带及一些附属设备等组成。其主体部分为转筒。传送带由不锈钢扣环组成，按宽度方向成对的接合，在横、竖方向上都具有挠性，能够缩短和伸长，以改变连接的间距。当运行时，拉伸带子的一端就压缩另一边，从而形成一个围绕着转筒的曲面。借助摩擦力及传动机构的动力，传送带随着转筒一起运动，由于传送带上的张力很小，故驱动功率不大，传送带的寿命也很长。传送带的螺旋升角约2°，由于转筒的直径较大，所以传送带近于水平，水产品不会下滑。传送带缠绕的圈数由冻结时间和产量确定。
被冻结的产品可直接放在传送带上，也可采用冻结盘。传送带由下盘旋而上，冷风则由上向下吹，构成逆向对流换热，提高了冻结速率，与空气横向流动相比，冻结时间可缩短30％左右。
螺旋带式冻结装置也有多种形式。近几年来，人们对传送带的结构、吹风方式等进行了许多改进。如1994年，美国约克公司改进吹风方式，并取得专利（图6-7）。冷气流分为两股，其中的一股从传送带下面向上吹，另一股则从转筒中心到达上部后，由上向下吹。最后，两股气流在转筒中间汇合，并回到风机。这样，最冷的气流分别在转筒上下两端与最热和最冷的物料直接接触，使刚进入的水产食品尽快达到表面冻结，减少干耗，也减少了装置的结霜量。两股冷气流同时吹到食品上，大大提高了冻结速率，比常规气流快15％～30％。
螺旋带式冻结装置适用于冻结单体不大的食品，如油炸水产品、鱼饼、鱼丸、鱼排、对虾等。
螺旋带式冻结装置的优点是可连续冻结；进料、冻结等在一条生产线上连续作业，自动化程度高；并且冻结速率快，冻品质量好，干耗小；占地面积小。
（3）流态化冻结装置。流态化冻结装置（图6-8）是小颗粒产品以流化作用方式被温度甚低的冷风自下往上强烈吹成在悬浮搅动中进行冻结的机械设备。流化作用是固态颗粒在上升气流（或液流）中保持浮动的一种方法。流态化冻结装置通常由一个冻结隧道和一个多孔网带组成。当物料从进料口到冻结器网带后，就会被自下往上的冷风吹起，在冷气流的包围下互不黏结地进行单体快速冻结（IQF），产品不会成堆，而是自动地向前移动，从装置另一端的出口处流出，实现连续化生产。
水产品在带式流态冻结装置内的冻结过程分为两个阶段进行。第一阶段为外壳冻结阶段，要求在很短时间内，使食品的外壳先冻结，这样不会使颗粒间相互黏结。在这个阶段的风速大、压头高，一般采用离心风机。第二阶段为最终冻结阶段，要求食品的中心温度冻结到-18℃。
流态化冻结装置可用来冻结小虾、熟虾仁、熟碎蟹肉、牡蛎等，冻结速率快，冻品质量好。蒸发温度为-40℃以下，垂直向上风速为6～8m/s，冻品间风速为1.5～5m/s，5～10min之内被冻品即可达到-18℃，十分方便。
2．接触式冻结装置
（1）平板冻结装置。平板冻结装置是国内外广泛应用于船上和陆上的水产品冻结装置。该装置的主体是一组作为蒸发器的内部具有管形隔栅的空心平板，平板与制冷剂管道相连。它的工作原理是将水产品放在两相邻的平板间，并借助油压系统使平板与水产品紧密接触。由于直接与平板紧密接触，且金属平板具有良好的导热性能，故其传热系数高，冻结速率快。
平板冻结装置有两种形式：一种是将平板水平安装，构成一层层的搁架，称为卧式平板冻结装置，参见图6-9；另一种是将平板以垂直方向安装，形成一系列箱状空格，称为立式平板冻结装置。
图6-9 卧式平板冻结装置示意图1—冻结平板 2—支架 3—连接铰链 4—液压元件5—液压缸 6—食品 7—限位块
卧式平板冻结装置主要用来冻结鱼片、对虾、鱼丸等小型水产食品，也可冻结形状规则的水产食品的包装品，但冻品的厚度有一定的限制。卧式平板冻结装置在使用时，被冻的包装品或托盘上下两面必须与平板很好接触，若有空隙，则冻结速率明显下降。空气层厚度对冻结时间的影响参见表6-13。
表6-13 空气层厚度对冻结时间的影响
为了使被冻品能与平板保持良好的接触，必须控制好液压。考虑到水产品在冻结过程中因冻结膨胀压的产生，其压力将增大1倍，故液压也不可过高，通常控制在50kPa左右。对于不同的产品，还需做适当调整。
立式平板冻结装置的优点是被冻产品可以散装冻结，不需要事前加以包装或装盘，它被广泛应用于海上冻结整条小鱼，但对于水产冷冻食品则不太适用。
（2）回转式冻结装置。回转式冻结装置如图6-10所示。它是一种新型的连续接触式冻结装置。其主体为一个由不锈钢制成的回转筒。它有两层壁，外壁即为转筒的冷表面，它与内壁之间的空间供制冷剂直接蒸发或供制冷剂流过换热，制冷剂或载冷剂由空心轴一端输入，在两层壁的空间内做螺旋状运动，蒸发后的气体从另一端排出。需要冻结的水产食品，一个个呈分开状态由入口被送到回转筒的表面，由于水产食品一般是湿的，与转筒的冷表面一经接触，立即粘在转筒表面，进料传送带再给水产食品稍施以压力，使它与转筒冷表面接触得更好，并在转筒冷表面上快速冻结。转筒回转一次，完成水产食品的冻结过程。
它适宜于虾仁、鱼片等生鲜或调理水产冷冻食品的单体快速冻结（IQF）。由于这种冻结装置占地面积小，结构紧凑，冻结速率快，干耗小，连续冻结生产效率高，在一些水产冷冻食品加工厂中被得到应用。
（3）钢带连续冻结装置。钢带连续冻结装置最早由日本研制生产，适用于冻结对虾、鱼片及鱼肉汉堡饼等能与钢带良好接触的扁平状产品的单体快速冻结。
钢带连续冻结装置的主体是钢带传输机（参见图6-11）。传送带采用不锈钢材质制成，在带下喷盐水，或使钢带滑过固定的冷却面（蒸发器）使产品降温；被冻品上部装有风机，用冷风补充冷量。
由于盐水喷射对设备的腐蚀性很大，喷嘴也易堵塞，目前国内生产厂已将盐水喷射冷却系统改为钢带下用金属板蒸发器冷却，效果较好。
（4）液化气体喷淋冻结装置。液化气体喷淋冻结装置是将水产食品直接与喷淋的液化气体接触而冻结的装置。常用的液化气体有液态氮（液氮）、液态二氧化碳和液态氟里昂12。下面主要介绍液氮喷淋冻结装置。
液氮在大气压下的沸点为-195.8℃，其汽化潜热为198.9kJ/kg。从-195.8℃的氮气升温到-20℃时吸收的热量为183.9kJ/kg，二者合计可吸收382.8kJ/kg的热量。
液氮喷淋冻结装置外形呈隧道状，中间是不锈钢的网状传送带（图6-12）。产品从入口处送至传送带上，依次经过预冷区、冻结区、均温区，由另一端送出。液氮喷嘴安装在隧道中靠近出口的一侧，产品在喷嘴下与沸腾的液氮接触而冻结。蒸发后的氮气温度仍很低，在隧道内被强制向入口方向排出，并由鼓风机搅拌，使其与被冻产品进行充分的热交换，用做预冷。液氮喷淋的水产食品因瞬间冻结，表面与中心的温差很大，在近出口处一侧的隧道内（即均温区），让产品内部的温度达到平衡，然后连续地从出口处出料。
图6-12 液氮喷淋冻结装置示意图1—壳体 2—传送带 3—喷嘴 4—风扇
用液氮喷淋冻结装置冻结水产食品有以下优点。
①冻结速率快。将195.8℃的液氮喷淋到水产食品上，冻结速率极快，比平板冻结装置提高5～6倍，比空气冻结装置提高20～30倍。
②冻品质量好。因冻结速率快，结冰速率大于水分移动速率，细胞内外同时产生冰晶，细小并分布均匀，对细胞几乎无损伤，故解冻时液滴损失少，能恢复冻前新鲜状态。
③干耗小。用一般冻结装置冻结，食品的干耗率在3％～6％，而用液氮冻结装置冻结，干耗率仅为0.6％～1％。
④抗氧化。氮是惰性气体，一般不与任何物质发生反应。用液氮做制冷剂直接与水产品接触，对于含有多不饱和脂肪酸的鱼来说，冻结过程中不会因氧化而发生油烧。
⑤装置效率高，占地面积小，设备投资省。
由于上述优点，液氮冻结在工业发达的国家中被广泛使用。但其也存在一些问题：由于这种方法冻结速率极快，水产食品表面与中心产生极大的瞬时温差，因而产品易造成龟裂。所以，应控制冻品厚度，一般以60mm为限。另外，液氮冻结成本较高。
（五）水产品的冻藏及在冻藏时的变化
水产品冻结后要想长期保持其鲜度，还要在较低的温度下贮藏，即冻藏。在冻藏过程中受温度、氧气、冰晶、湿度等的影响，冻结的品质还会发生氧化干耗等变化。所以，目前占水产品保鲜40％左右的冻藏保鲜应受到较大的重视。
1．冻藏温度
冻藏温度对冻品品质影响极大，温度越低品质越好，贮藏期限越长。但考虑到设备的耐受性及经济效益以及冻品所要求的保鲜期限，一般冻藏温度设置在-30～-18℃。中国的冷库一般是-18℃以下，有些国家是-30℃。
鱼的冻藏期与鱼的脂肪含量关系很大，对于多脂鱼（如鲭鱼、大麻哈鱼、鲱鱼、鳟鱼），在-18℃下仅能贮藏2～3个月；而对于少脂鱼（如鳕鱼、比目鱼、黑线鳕、鲈鱼、绿鳕），在-18℃下可贮藏4个月。国际冷冻协会推荐水产品冻藏温度如下：多脂鱼在-29℃下冻藏；少脂鱼在-23～-18℃之间冻藏；而部分肌肉呈红色的鱼应低于-30℃冻藏。
2．冻藏过程中的变化
冻藏温度的高低是影响品质变化的主要因素之一，除此之外还有冻藏温度的波动、堆垛方式和湿度等因素都对冻品的品质造成很大的危害。
六、超级快速冷却
超级快速冷却（Super Quick Chilling，SC）是一种新型保鲜技术，也称超冷保鲜技术。具体的做法是把捕获后的鱼立即用-10℃的盐水做吊水处理，根据鱼体大小的不同，在10～30min之内使鱼体表面冻结而急速冷却，这样缓慢致死后的鱼处于鱼舱或集装箱内的冷水中，其体表解冻时要吸收热量，从而使得鱼体内部初步冷却。然后再根据不同保藏目的及用途确定贮藏温度。
现在，渔船捕捞渔获物后，大多数都是靠冰藏来保鲜的。冰藏可使保藏中的鲜鱼处于0℃附近，如冰量不足，或与冰的接触不均衡，可使鲜鱼冷却不充分，造成憋闷死亡，肉质氧化，K值上升等鲜度指标下降的现象。日本学者发现超级快速冷却技术对上述不良现象的出现有显著的抑制效果。
这种技术与非冷冻和部分冻结有着本质上的不同。鲜鱼的普通冷却冰藏保鲜、微冻保鲜等技术的目的是保持水产品的品质，而超级快速冷却是将鱼立即杀死和初期的急速冷却同时实现，它可以最大限度地保持鱼体原本的鲜度和鱼肉品质，抑制鱼体死后的生物化学变化。
（一）超级快速冷却的特点
以鲣鱼为例，将刚捕获的鲣鱼分成两组，一组用普通的冰藏法保鲜，另一组用超级快速冷却法处理，平均每尾鱼体重2300g。冰藏法的操作同前文所述。超级快速冷却法以下（简称超冷）的操作是，用-10℃的冷却盐水做30min吊水处理，然后逐条放入-0.5℃的鱼仓冷水中（海水与淡水比1：1）存放。保藏中分别就鱼的体温、pH、K值、甲氨基化合物的含量、盐浓度等进行测定，另外进行组织观察和感官检验。
1．鲣鱼体温及冷却介质温度的变化
在冰藏与超冷保鲜时生鲜鲣鱼的体温及其冷却介质温度的变化情况。要完成从初温22℃降至保藏温度-0.5℃，这个初期冷却过程，冰藏需要10h以上，而超冷只需要40min即可完成，是前者的1/15。
把活的竹荚鱼、鲐、鲤、鲻放入-15℃的冷盐水中，使鱼体冻结1/2以上，取出再放入常温（20℃）水中，其中有一半以上能复苏，恢复正常。然而若放回冷水中（0℃以下），则几乎不能生还。由此可认为鱼体表的急冷造成部分休克，多半处于假死状态，而后若再使鱼体内部急冷，则整个鱼体就平稳死去。因而冰藏过程中，因鱼仓内水温上升等原因造成初期冷却得不够充分，大部分鱼都是闷死的。在超冷保鲜中，由于鱼体大部分冻结并平稳致死，在此期间既均匀又迅速地完成了初期冷却，所以认为在用这两种方法处理之后的保藏过程中，其鲜度与质量有相当大的差异。
对保鲜中的鲣鱼分别从其外观、眼球、气味、肉色、弹性以及味道等方面来评价鲜度。可以看出冰藏的鱼自捕获后第4天起鲜度就显著下降，而超冷处理的鱼直到第6天还保持了较好的鲜度。从感官结果来分析，可以认为超冷保鲜要比冰藏的鲜度保持延长2～3d。
2．pH的变化
鲣鱼的pH在保鲜中，冰藏的1d以后，超冷的3d以后，分别降到最低值而后又上升；背部的pH，冰藏的3d后，超冷的6d后分别达到相近的值。从pH这个角度来看，超冷保鲜与冰藏相比，可延长3d的保鲜时间。
3．K值的变化
在冰藏保鲜过程的第2天，K值即已达到20％。而超冷保鲜在第4天才达到相同的K值。因此根据K值实验分析得出，超冷保鲜比冰藏可延长保鲜期2～3d。
4．甲氨基化合物的变化
在冰藏保鲜过程的第3天，其甲氨基化合物的转化率就已超过了35％，而超冷保鲜则需要6d时间才达到相同的甲氨基化合物转化率。因此可说明超冷保鲜比冰藏能延长约3d的保鲜时间。
5．生鲜鲣鱼体表盐浓度的变化
在冰藏和超冷保鲜的鲣鱼体内，盐浓度都是在捕获后的第8天从0.2％增至0.4％，尽管超冷保鲜使用的是冷冻盐水，但3d后即达到了与冰藏的相近值。另外，超冷保鲜时吊水处理后2d，鱼体表面的盐浓度仍较高，但到第4天后就降低了。附着在鱼体表层的冷冻盐水向混合比为1：1的冷水（盐浓度1％～1.5％）中溶出，使鱼体表面盐分被稀释，所以保藏中的鲣鱼的盐浓度会受到冷冻盐水浓度及其浸泡时间和保藏冷盐水浓度及其保藏时间的影响。
经过超冷处理，保藏的鲣鱼肌肉组织用显微镜来观察，发现鱼体表肉组织没有冻过的痕迹。也没有发现组织被破坏或损伤的情况。活鱼经吊水处理，即使体表被冻结，若是在短时间内马上解冻也是有复苏游动自如的可能，这也说明了肌肉组织细胞几乎没有受到损伤。
（二）超冷技术应用存在的问题及发展前景
通过上面的介绍已经清楚看出，超冷技术保鲜渔获物是切实可行的。但是在什么条件下应用、其技术操作究竟适合哪些鱼类、最终对渔获物的质量要求是什么等问题还需要做大量深入细致的工作。
如果对渔获物的质量要求是首要的，则要采用非冻结的方法。非冻结只有冰藏、冷却海水、超冷技术。而其中超冷技术除质量保持得好以外，比冰藏的保鲜期还要延长1倍。如果对渔获物的保鲜期要求是首位的，那么最好采用冻结的方法来保鲜。
超冷保鲜是一个技术性很强的保鲜方法。冷盐水的温度、盐水的浓度、吊水处理的时间长短都是很关键的技术参数，其中任何一个因素掌握不好都会给渔获物质量带来严重损伤。
所以对鱼种及其大小、鱼体初温、环境温度、盐水浓度、处理时间、贮藏过程中的质量变化等还需要做很多基础工作，需要细化处理过程的每一个环节，规范整个操作程序及操作参数，以求有更强的实用性。
1．简述水产品原料的一般化学组成。
2．详细说明影响鱼类僵硬的因素。
3．详细说明影响鱼体自溶作用速度的因素。
4．简述生鲜鱼类的包装原则。
5．简述生鲜鱼类包装的基本要求。
6．简述生鲜鱼类对装运容器的要求。
7．常用于生鲜鱼类的装运容器的材料有哪些，并简要说明其优缺点。
8．简述生鲜鱼类预包装的优缺点。
9．简述冷冻鱼类预包装的优缺点。
10．生鲜鱼类的预包装方法有哪些并加以说明。
11．简要说明影响包装冷冻鱼类的质量因素有哪些？
12．鲜鱼类和鱼产品常用的包装材料有哪些？
13.常用于水产品包装的包装技术有哪些，并简要说明其原理。
14.简要说明鱼类的冻结方法有哪些？
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