低溫載冷劑制備及食物浸漬式冷凍過(guò)程中傳熱性能研究

低溫載冷劑制備及食物浸漬式冷凍過(guò)程中傳熱性能研究低溫載冷劑制備及食物浸漬式冷凍過(guò)程中傳熱性能研究

摘要：本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究低溫載冷劑的制備，以及在食物浸漬式冷凍過(guò)程中傳熱性能的分析。實(shí)驗(yàn)采用地溝式熱泵系統(tǒng)制備了兩種不同性質(zhì)的低溫載冷劑：一種為30%的乙二醇水溶液，另一種為40%的甘油水溶液。通過(guò)測(cè)量不同載冷劑在不同溫度下的蒸氣壓和密度等物理參數(shù)，驗(yàn)證了所制備的低溫載冷劑的性質(zhì)。接著，采用該載冷劑對(duì)不同食材（包括牛肉、魚(yú)肉和蔬菜）進(jìn)行浸漬式冷凍實(shí)驗(yàn)，在不同冷凍時(shí)間內(nèi)記錄其溫度變化，并對(duì)冷凍過(guò)程中的傳熱性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，甘油水溶液可以更好地維持食材的質(zhì)量和口感，但乙二醇水溶液的制備成本更低。此外，隨著冷凍時(shí)間的增長(zhǎng)，傳熱系數(shù)逐漸降低，且不同食材的傳熱性能存在差異。

關(guān)鍵詞：低溫載冷劑；浸漬式冷凍；傳熱性能；甘油水溶液；乙二醇水溶在現(xiàn)代食品加工業(yè)中，冷凍是一個(gè)非常重要的加工技術(shù)，可保持食品的質(zhì)量和口感，并延長(zhǎng)保質(zhì)期。浸漬式冷凍是一種常見(jiàn)的冷凍方法，其原理是將食品浸泡在低溫載冷劑中，通過(guò)傳熱將食品的溫度降低到所需溫度。因此，低溫載冷劑和傳熱性能是影響浸漬式冷凍效果的重要因素。

本研究采用地溝式熱泵系統(tǒng)制備了30%的乙二醇水溶液和40%的甘油水溶液，并通過(guò)測(cè)量其在不同溫度下的蒸氣壓和密度等物理參數(shù)，驗(yàn)證了所制備低溫載冷劑的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甘油水溶液具有更好的冷卻效果，可以更好地維持食材的質(zhì)量和口感。但是，由于甘油的成本較高，乙二醇水溶液是更經(jīng)濟(jì)的選擇。

接著，我們采用所制備的低溫載冷劑對(duì)不同食材（包括牛肉、魚(yú)肉和蔬菜）進(jìn)行浸漬式冷凍實(shí)驗(yàn)，并記錄不同冷凍時(shí)間內(nèi)食材的溫度變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著冷凍時(shí)間的增長(zhǎng)，傳熱系數(shù)逐漸降低。這是因?yàn)槔鋬鲩_(kāi)始時(shí)，食材與低溫載冷劑之間的溫差較大，傳熱速度較快。但隨著冷卻過(guò)程的進(jìn)行，溫差逐漸減小，傳熱速度也逐漸降低。

此外，不同食材的傳熱性能也存在差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，牛肉的傳熱速度最快，而蔬菜的傳熱速度最慢。這是因?yàn)椴煌巢牡奈锢硇再|(zhì)不同，導(dǎo)致其與低溫載冷劑之間的傳熱過(guò)程存在差異。

綜上所述，本研究成功制備了兩種不同性質(zhì)的低溫載冷劑，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了它們?cè)诮n式冷凍過(guò)程中的傳熱性能。這些結(jié)果對(duì)于選擇適合不同食材的低溫載冷劑和優(yōu)化浸漬式冷凍工藝具有重要意義在實(shí)際應(yīng)用中，除了低溫載冷劑和傳熱性能，還有其他因素也會(huì)影響浸漬式冷凍效果。其中一個(gè)重要因素是浸凍時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著浸凍時(shí)間的增加，食材的質(zhì)量會(huì)逐漸下降。這是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的冷凍會(huì)導(dǎo)致食材中的水分結(jié)冰，形成冰晶。這些冰晶會(huì)破壞食材的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使得食材質(zhì)量下降。

另一個(gè)影響浸凍式冷凍效果的因素是浸凍溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低溫載冷劑的溫度越低，食材的冷凍速度越快，但同時(shí)也會(huì)引起凍傷等問(wèn)題。因此，在選擇浸凍溫度時(shí)，需要綜合考慮浸凍時(shí)間、低溫載冷劑的性質(zhì)以及食材的特點(diǎn)。

此外，還有一些其他的因素也會(huì)影響浸凍式冷凍效果。例如，食材的形態(tài)、大小和厚度等都會(huì)影響它與低溫載冷劑之間的傳熱過(guò)程。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)食材的特點(diǎn)選擇合適的浸凍方式，以達(dá)到最佳的冷凍效果。

總之，浸凍式冷凍是當(dāng)前冷凍技術(shù)中一種常用的方法，其冷凍效果受到多種因素的影響。本研究通過(guò)制備不同性質(zhì)的低溫載冷劑，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了其在浸凍式冷凍過(guò)程中的傳熱性能，為選擇適合不同食材的低溫載冷劑和優(yōu)化浸凍式冷凍工藝提供了參考同時(shí)，浸凍式冷凍還需要考慮食品的排列。食品排列方式不同會(huì)導(dǎo)致傳熱效果、冷凍速度、冷凍質(zhì)量的變化。一般來(lái)說(shuō)，食品不宜緊密排列，以免傳熱受阻，使得冷凍速度變慢。同時(shí)，食品的盡量平鋪，可以提高低溫載冷劑的傳熱效率，縮短浸凍時(shí)間，使得食品的冷凍效果更好。

此外，浸凍式冷凍過(guò)程中，冷凍室內(nèi)的溫度也需要保持穩(wěn)定。溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致低溫載冷劑失去冷卻效果，影響傳熱性能；溫度過(guò)低則容易導(dǎo)致冷凍器械的故障。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)食材的特點(diǎn)和冷凍器械的性能，確定合適的浸凍溫度和控制參數(shù)，以確保浸凍式冷凍效果的穩(wěn)定和可靠。

總之，浸凍式冷凍是一種應(yīng)用廣泛的冷凍方法，其效果受到多種因素的影響。為了獲得最佳的冷凍效果，需要綜合考慮低溫載冷劑的性質(zhì)、食材的特點(diǎn)、浸凍時(shí)間、浸凍溫度以及冷凍室的控制參數(shù)等多個(gè)因素。通過(guò)合理選擇和優(yōu)化這些參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)浸凍式冷凍的高效、穩(wěn)定和可靠綜上所述，浸凍式冷凍是一種重要的食品冷凍方法，其效果的優(yōu)劣受到多種因素的影響。