食品在凍藏過(guò)程中出現(xiàn)的變色變味等化學(xué)變化,許多都是與氧的存在和酶的活性相關(guān)的。如前所述,在一般的冷凍加工貯藏條件下酶仍然保持其活性,只不過(guò)其催化的反應(yīng)慢多了,很造成的質(zhì)量下降是很明顯的,如引起變色和變味。此種變化尤其是在解凍后更迅速,因?yàn)樘峁┝朔磻?yīng)所需的條件。
(一)脂類(lèi)的氧化和降解
凍藏過(guò)程中食品物料中的脂類(lèi)會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化作用,導(dǎo)致食品物料出現(xiàn)哈喇味。此外脂類(lèi)還會(huì)發(fā)生降解,游離脂肪酸的含量會(huì)隨著凍藏時(shí)間的增加而增加。牛乳和冰淇淋中的固形物含量與脂類(lèi)氧化的敏感性有關(guān),冰淇淋中脂肪含量在39.5%以上時(shí),-18℃凍藏3個(gè)月不會(huì)發(fā)生變味,而脂肪含量低則易發(fā)生;脂類(lèi)的氧化受少量的銅、鐵催化,如冰淇淋中1.25mg/kg的銅即會(huì)導(dǎo)致氧化味的產(chǎn)生。濃縮乳中加入螯合劑可減少氧化味的產(chǎn)生。乳和乳制品冷凍前的加熱和均質(zhì)對(duì)抑制氧化有作用。加熱對(duì)氧化的抑制主要是由于硫氫基化合物的形成。而含硫化合物與乳或冰淇淋的加熱味有關(guān),一般預(yù)凍藏的乳品應(yīng)先進(jìn)行加熱處理,加熱溫度應(yīng)稍高于市售牛乳和冰淇淋。均質(zhì)的抑制效應(yīng)與其可減少金屬離子濃度有關(guān)??寡趸瘎?duì)脂類(lèi)氧化有抑制作用。此外凍藏的溫度對(duì)穩(wěn)定性也有一定的影響。
(二)蛋白質(zhì)的溶解性下降
凍結(jié)的濃縮效應(yīng)往往導(dǎo)致大分子膠體的失穩(wěn),蛋白質(zhì)分子可能會(huì)發(fā)生凝聚,溶解性下降,甚至出現(xiàn)絮凝、變性等。凍藏時(shí)間延長(zhǎng)往往會(huì)加劇這一現(xiàn)象,而凍藏溫度低、凍結(jié)速率快可以減輕這一現(xiàn)象。成分(總固形物)不同的乳品長(zhǎng)期貯藏(120天)后發(fā)生的變化明顯不同,熱處理可明顯延長(zhǎng)未變性貯藏期。均質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性有降低作用,且濃縮前均質(zhì)比濃縮后均質(zhì)要小一些。冷凍前牛乳的冷藏和冷處理對(duì)蛋白質(zhì)穩(wěn)定性有不利的影響,但冷藏前的加熱處理對(duì)減少此影響有好處。加熱還可減少冷藏時(shí)乳糖結(jié)晶的形成。
(三)其他
凍藏過(guò)程中食品物料還會(huì)發(fā)生一些其他變化,如pH、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分的變化等。pH的變化一般是由于食品物料的成熟和未凍結(jié)部分溶質(zhì)的濃縮所導(dǎo)致的,凍藏過(guò)程中食品物料pH的變化速率和程度與物料的緩沖能力、所含鹽的組成、蛋白質(zhì)和鹽的相互作用、酶活性和貯藏溫度有關(guān)。pH的變化所引起的質(zhì)量變化并不明顯,但理論上可知RH會(huì)影響酶的活性和細(xì)胞的通透性。
從凍藏過(guò)程中非酶反應(yīng)和酶促反應(yīng)速率變化的角度看,溫度的降低一般會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率降低,但在凍藏過(guò)程中食品物料的非酶反應(yīng)速率往往會(huì)增加,這種現(xiàn)象在濃度低的食品物料中尤為突出。酶活性受抑制的程度與溫度有很大關(guān)系,一般在凍結(jié)點(diǎn)以下的0~10℃范圍內(nèi),酶的活性可能降低也可能增加,溫度再低時(shí),酶的活性一般受到抑制。
酶在解凍時(shí),尤其是在組織受到損傷時(shí),其活性會(huì)大大加強(qiáng),因而引起一系列生化反應(yīng),造成變色、變味、營(yíng)養(yǎng)損失等變化。這需要在凍結(jié)前用熱燙處理或化學(xué)處理等方法來(lái)將酶破壞或抑制。蔬菜一般用熱燙處理。對(duì)于不適用漂燙處理的食品如水果制品,需要用硫處理或加入抗壞血酸作為抗氧化劑以減少氧化,或加入糖漿減少與氧接觸的機(jī)會(huì),有利于保護(hù)產(chǎn)品的風(fēng)味和減少氧化。