食品高壓低溫處理過(guò)程基礎(chǔ)研究.pdf

1、近年來(lái)，高壓技術(shù)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于食品的殺菌、儲(chǔ)藏和功能性食品的開(kāi)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(diǎn)，越來(lái)越受到廣大食品研究者的關(guān)注。目前針對(duì)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(jī)理的認(rèn)識(shí)尚不全面，某些現(xiàn)象尚不能給出合理的解釋?zhuān)@將在一定程度上阻礙了高壓低溫處理技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。本文自行設(shè)計(jì)了一套高壓低溫實(shí)驗(yàn)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(dòng)物源食品進(jìn)行了高壓凍結(jié)、解凍實(shí)驗(yàn)研究;并

2、通過(guò)對(duì)食品在高壓凍結(jié)和解凍過(guò)程中的相行為的模擬計(jì)算，對(duì)高壓凍結(jié)和解凍過(guò)程中的熱力學(xué)特性有了深入的認(rèn)識(shí)。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(jì)并組建了一套食品高壓低溫處理裝置。該裝置設(shè)計(jì)溫度-40℃，設(shè)計(jì)壓力700MPa。利用該裝置進(jìn)行了食品的高壓低溫凍結(jié)與解凍實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象以馬鈴薯、薯蕷和白蘿卜為典型代表的植物源食品，以魚(yú)肉、豬肉和羊肉為典型代表的動(dòng)物源食品。
　　(2)對(duì)于水的壓力輔

3、助凍結(jié)和壓力轉(zhuǎn)移凍結(jié)的實(shí)驗(yàn)，研究了水在高壓作用下的過(guò)冷和亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象，為正確設(shè)計(jì)食品的高壓凍結(jié)和解凍過(guò)程提供了依據(jù)。
　　(3)對(duì)食品的壓力輔助凍結(jié)和轉(zhuǎn)移凍結(jié)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，揭示了食品相變平臺(tái)時(shí)間與凍結(jié)效果的關(guān)系。食品在壓力輔助凍結(jié)過(guò)程隨操作壓力增加，相變平臺(tái)時(shí)間延長(zhǎng)，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(guò)程隨操作壓力的增加，相變平臺(tái)時(shí)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(guò)程不適宜于食品儲(chǔ)藏

4、，而壓力轉(zhuǎn)移凍結(jié)過(guò)程在食品儲(chǔ)藏過(guò)程中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì);同時(shí)通過(guò)壓力輔助凍結(jié)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的過(guò)冷度。
　　(4)以處理過(guò)程中樣品的相變平臺(tái)時(shí)間及處理后的汁液損失率、微觀組織和質(zhì)地情況為指標(biāo)，考察不同凍結(jié)和解凍過(guò)程對(duì)食品的處理效果。壓力輔助解凍能有效減少相變時(shí)間、降低汁液損失和保護(hù)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(hù)食品的質(zhì)量，減少汁液損失率及營(yíng)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(zhǎng)圓柱為研究對(duì)象，選用以把相變過(guò)程的潛熱釋放轉(zhuǎn)化為顯熱容為特點(diǎn)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(guò)程，考察了相變點(diǎn)降低、潛熱降低以及樣品尺寸等對(duì)于相變時(shí)間的影響。結(jié)果表明:壓力輔助解凍能夠顯著縮短相變時(shí)間，潛熱降低能一定程度上縮短相變時(shí)間，但相變點(diǎn)降低導(dǎo)致的溫差加大是相變時(shí)間縮短的主要因素;隨著樣品尺寸增大，相變時(shí)間延長(zhǎng)，壓力導(dǎo)致的縮