食品高壓低溫處理過程基礎(chǔ)研究.pdf

1、近年來，高壓技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于食品的殺菌、儲藏和功能性食品的開發(fā)。食品的高壓低溫處理技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保及保鮮的特點，越來越受到廣大食品研究者的關(guān)注。目前針對高壓低溫處理技術(shù)的基礎(chǔ)研究還不夠深入，高壓低溫處理機理的認識尚不全面，某些現(xiàn)象尚不能給出合理的解釋，這將在一定程度上阻礙了高壓低溫處理技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。本文自行設(shè)計了一套高壓低溫實驗裝置，利用高壓低溫協(xié)同作用，選擇具有代表性的植物源食品和動物源食品進行了高壓凍結(jié)、解凍實驗研究;并

2、通過對食品在高壓凍結(jié)和解凍過程中的相行為的模擬計算，對高壓凍結(jié)和解凍過程中的熱力學(xué)特性有了深入的認識。本論文的主要研究工作及所形成的主要結(jié)果與結(jié)論如下:
　　(1)自行設(shè)計并組建了一套食品高壓低溫處理裝置。該裝置設(shè)計溫度-40℃，設(shè)計壓力700MPa。利用該裝置進行了食品的高壓低溫凍結(jié)與解凍實驗研究。實驗研究對象以馬鈴薯、薯蕷和白蘿卜為典型代表的植物源食品，以魚肉、豬肉和羊肉為典型代表的動物源食品。
　　(2)對于水的壓力輔

3、助凍結(jié)和壓力轉(zhuǎn)移凍結(jié)的實驗，研究了水在高壓作用下的過冷和亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象，為正確設(shè)計食品的高壓凍結(jié)和解凍過程提供了依據(jù)。
　　(3)對食品的壓力輔助凍結(jié)和轉(zhuǎn)移凍結(jié)過程進行了實驗研究，揭示了食品相變平臺時間與凍結(jié)效果的關(guān)系。食品在壓力輔助凍結(jié)過程隨操作壓力增加，相變平臺時間延長，冰晶尺寸增大，組織結(jié)構(gòu)破壞較大;而在壓力轉(zhuǎn)移凍結(jié)過程隨操作壓力的增加，相變平臺時間縮短，凍結(jié)速度加快，組織結(jié)構(gòu)保存完整。結(jié)果表明:壓力輔助凍結(jié)過程不適宜于食品儲藏

4、，而壓力轉(zhuǎn)移凍結(jié)過程在食品儲藏過程中具有獨特優(yōu)勢;同時通過壓力輔助凍結(jié)實驗分析了不同樣品在高壓下亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象的規(guī)律，從而能更好地確定轉(zhuǎn)移凍結(jié)實驗的過冷度。
　　(4)以處理過程中樣品的相變平臺時間及處理后的汁液損失率、微觀組織和質(zhì)地情況為指標，考察不同凍結(jié)和解凍過程對食品的處理效果。壓力輔助解凍能有效減少相變時間、降低汁液損失和保護食品解凍品質(zhì);壓力轉(zhuǎn)移凍結(jié)與壓力輔助解凍的組合處理方式，更有助于保護食品的質(zhì)量，減少汁液損失率及營養(yǎng)流

5、失，提高食品顏色、口感和風(fēng)味;確定了不同樣品最佳凍結(jié)與解凍工藝。
　　(5)以有限長圓柱為研究對象，選用以把相變過程的潛熱釋放轉(zhuǎn)化為顯熱容為特點的顯熱容法統(tǒng)一模型，模擬了豬肉在常壓和高壓下的解凍過程，考察了相變點降低、潛熱降低以及樣品尺寸等對于相變時間的影響。結(jié)果表明:壓力輔助解凍能夠顯著縮短相變時間，潛熱降低能一定程度上縮短相變時間，但相變點降低導(dǎo)致的溫差加大是相變時間縮短的主要因素;隨著樣品尺寸增大，相變時間延長，壓力導(dǎo)致的縮