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食品保鲜的高压冷冻技术

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食品保鲜的高压冷冻技术

发布日期:2018-12-17 作者: 点击:

  食品高压冷冻技术是超高压保鲜设备通过改变压力来控制食品中水的相变过程。在高压条件下,将食品冷却到一定温度(此时水仍未结冰),其后迅速将压力释放,就会在食品内部形成细小而均匀的冰晶体。并且,冰晶体积不会膨胀,因此可减少食品的损伤、提高食品的质量。

  

  高压冷冻法主要有3种:高压辅助冷冻法(HPAH),高压切换冷冻法(HPSF)和高压诱发冷冻法(HPIF)。将高压技术应用于食品冷冻领域,以控制和强化冷冻过程,是最近几年研究的热点。在高压下,当低于0℃时,水在一定区域内会呈现非冷冻现象。而压力消失后,就会出现过度冷却,导致冰核的生成速率急剧增加。

  

  在0.1MPa时,水的相变温度是0℃;而压力升至210MPa时,水的相变温度将降到-21℃。然而,当压力再继续升高时,水的相变温度不会继续下降,反而会逐渐升高。当压力达到900MPa时,水在室温下就会结冰。但是由于900MPa的压力过高,对该方面的研究成果较少。

  

食品高压冷冻技术

  通过对高压下水相变化进行研究,可以利用高压来控制冷冻过程,并提高食品的质量。这方面应用的食品包括有:猪肉、蝉虾、胡萝卜、大白菜、豆腐、梨和芒果。研究表明,压力释放后所形成的冰晶数量是决定高压冷冻效果的关键因素,近几年已经有人通过多种方法来研究该问题。

  

  其中,一些研究者采用热平衡方法来预测冰晶形成的数量。该模拟方法假设:晶核生成所释放的潜热等于样品从冻结/熔解曲线的亚稳态到达平衡状态所吸收的显热。通过此模型还得到:在膨胀之前,升高压力或者降低温度能够形成更多的冰晶,进而缩短相变时间。

  

  另一种利用高压冷冻研究生成冰晶比例的方法,是通过试验测量膨胀后所释放的潜热,例如量热技术。采用HPSF冷冻纯水、甲基纤维素、土豆、三文鱼以及猪肉等样品,结果都显示了一个普遍规律:在210MPa和-22℃条件下释放压力,生成冰晶数量的最高比例均为33.6%。

  

  利用HPSF冷冻样品的过程中,通过使用一个简单的装置,在不同的压力和温度条件下进行测量,试验结果与热平衡模型的理论预测值完全一致。该试验表明,样品的初始含水量是决定冰晶生成数量的关键因素。但是,对于不同样品,冰晶数量及占样品体积的比例均相同。

  

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关键词:食品高压冷冻技术,食品高压冷冻技术设备,食品高压冷冻设备

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