冻结速率的表示法.PPT

§ 6-1 冻结速率的表示法 § 6-2 食品的冻结过程 § 6-3 食品冻结热负荷 § 6-4 食品冻结时间 § 6-5 食品的冻藏与解冻 § 6-6 食品冻结与冻藏工艺 § 6-7 解冻 §6-1 冻结速率的表示法 一、定量法 1 热中心降温速率： 热中心：指降温过程中食品内部温度最高的点。 通过最大冰晶生成带(?1?C? ?5?C)的时间： 30min 快速冻结 30min 慢速冻结 2 冰锋前进速率 Plank提出，以?5?C作为结冰锋面，测量从食品表面向内部移动的速率。 快速冻结：V?5-20cm/h 中速冻结： V?1-5cm/h 慢速冻结： V?0.1-1cm/h 20世纪70年代，国际制冷学会食品冻结速率应为： Vf=L/t L----食品表面与热中心最短距离； t----表面达0C至热中心达初始冻结温度以下5K或10K所需的时间。 使用过程中的二个影响因素： 1）热电偶与热中心的偏差 2）食品初温 二、定性法 以低温生物学观点划分。速冻指外界的温度降与细胞组织内的温度降保持不定值；慢冻指外界的温度降与细胞组织内的温度降基本上保持等速。 三、生产中的冻结装置 慢冻(slow freezing)：在通风房内，对散放大体积材料的冻结。冻结速率为 快冻或深冻(quick- or deep-freezing)：在鼓风式或板式冻结装置中冻结零售包装食品。冻结速率为 速冻或单体快速冻结(rapid freezing or individual quick freezing, IQF)：在流化床上对单粒小食品快冻。冻结速率为； 超速冻(ultra rapid freezing)：采用低温液体喷淋或浸没冻结。冻结速率为。 §6-2 食品的冻结过程 A-B：冷却阶段 B-C：水分结晶阶段 C-D：进一步降温 2 食品的冰点：降温时开始析出冰晶的温度。 3 结冰率：食品处于低于其冰点的某一温度时，已结冰的水分量与食品总水分量的比值。 4 最大冰晶生成带：温度降到?5?C 时。80%的水已结冰，除去结合水后，只剩下少量水分，因此，食品冻结时绝大部分水分是在?1?C? ?5?C这一温度带中形成的，称为最大冰晶生产带。 5 冰晶对食品质量的影响 1）冰晶对食品细胞的机械损伤作用 2）冻结引起蛋白质变性：结晶，浓溶液，盐析作用 3）对食品分子空间结构的破坏作用：肌细胞外产生大冰晶，肌细胞内的肌原纤维被挤压，集结成束，并因冰晶生成时蛋白质分子间失去结合水，肌原纤维蛋白质互相靠近，蛋白质的反应基互相结合形成各种交联，因而发生凝聚。 §6-3 食品冻结热负荷 是食品在冻结过程中放的热量，也是冻结食品所消耗的冷量，是冻结装置制冷设备热负荷的主要构成部分，是设计和选择冻结装置的重要依据。 一、冻结结束时的平均温度等于冻结结束后在绝热条件下，食品各点温度达到一致时的温度。由于食品种类、品种、形状、成分分布等不同，冻结结束时平均温度很难测得，比较简单的方法是取表面温度与中心温度的算术平均值. 大平板： 长圆柱： 球： 二、冻结热负荷 1 非生机食品的冻结热负荷： 未冻 (a) 由高于冰点的初温冷却至冰点放出的热量 (b) 水结冰放出的潜热 (c)冰冷却至冻结结束平均温度放出的热量 (d)干物质从冰点冷却至终温放出的热量 (e)未冻结水分从冰点冷却至终温放出的热量 (f)传质引起的热负荷 2 生机食品的冻结热负荷： q为呼吸热 简单计算：冰点以上的显热量；冰点上的相变潜热量和冰点以下的显热量等三部分组成。 食品从初始温度降至冰点温度时放出的显热 食品中的水冻结时放出的潜热 冰点温度以下至最终平均冻结温度放出的显热 q=q1+q2+q3 三、焓值计算法 工程计算中，通常利用食品的焓值图表查取食品在初温和终温时的焓值表3－7，图3－4，3－3 §6-4 食品的冻结时间 一、普朗克公式（1913）： 假设：1）冻前温度均匀，且等于其初始冻结温度；2）冻结过程中初始冻结温度不变； 3）热导率等于冻结时的热导率；4）只计算水的相变潜热量，忽略冻