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食品材料的冷藏及玻璃化保存

作者:天馳液氮罐 來源:原創 日期:2014-12-27 8:33:25 人氣:17 加入收藏 標簽:食品冷藏

引起食品變質的因素主要有五種:微生物的作用、酶的作用、氧化作用、呼吸作用和機械損傷。它們對食品質量影響的程度與溫度有密切的關系。一般來說,溫度的降低可以延緩、減弱它們的作用。但在食品凍結過程中,食品組織內冰結晶的大小與分布情況對食品的質量有很大影響。在慢速凍結過程中,細胞外的水分鐘首先結晶,造成細胞外溶液濃度增大,細胞內的水分不斷滲透到細胞外并繼續凝固,最后在細胞外空間形成的較大的冰晶。細胞的受冰晶擠壓產生變形或破裂,破壞食品的組織結構,解凍后汁液流失大,不能保持食品的原有錢還夠嗎和鮮度,質量明顯下降。因此,若能使食品快速凍結,以最短的時間通過最大的結晶區,在食品組織中形成均勻分布的細小結晶,對組織結構破壞程度將大大降低,解凍后的食品基本能保持原有的色、香、味。

隨著大型空分設備的增多,液氮價格逐漸降低,采用液氮速凍食品,使其迅速通過0~5℃最大冰晶生長帶,已在這方面做了有益的嘗試。采用液氮的低溫凍結裝置大致有噴淋式、浸漬式和冷氣循環式三種,圖3為一液氮噴淋凍結裝置示意圖。另外,上海理工大學制冷與低溫研究所還嘗試了在流化床中采用液氮,加速食品材料的凍結。


液氮冰結裝置的特點在于:(1)液氮可與形狀不規則的食品的所有部分密切接觸,使傳熱阻力降低到最小限度。(2)液氮無毒,且對食品成分呈惰性,可以在凍結和帶包裝貯藏過程中使氧化變化降低到最小限度。(3)由于換熱溫差很大,凍結速度極快,食品內的冰晶細小而均勻,所以凍結食品質量高。(4)凍結食品的干耗小,為0.6%~1%,而一般凍結裝置干耗率在3%~6%之間。(5)占地面積小、初投資低、裝置效率高等。因此,只要液氮價格合理,在食品冷藏中的應用前景十分大。

80年代,“食品聚合物科學”的提出,即將聚合物科學中的玻璃化理論引人食品品質的分析,為食品科學的研究開辟了一條嶄新的、富有巨大潛力的道路。玻璃化溶液,前面已經提到,成功的應用于生物材料的低溫保存中,但由于其含有化學物質,這一方法顯然不適用于食品。所以,實現食品的玻璃化保存只能借助部分結晶的玻璃化方法。

如圖1中ABCDE所示,當初始濃度(質量分數)為A的溶液從室溫開始冷卻時,隨著溫度的下降,溶液過冷到B點后開始析了賠光晶,結果晶潛熱的釋放又使溶液局部溫度或高。這樣,溶液將沿著平衡的溶融線不斷析出冰晶,冰晶周圍剩余的末凍溶液隨溫度下降,濃度不斷升高,一直下降到溶融線與玻璃化軒變曲線交點(D點)時,溶液中剩余的水分將不再結晶(稱為不可凍水)。

此時的溶液達到最大凍結濃縮狀態,濃度較高,它們以非晶態基質的形式包圍在冰晶周圍,不很快的冷卻速率即可使最大凍結濃縮溶液實現玻璃化,最終形成的鑲嵌著冰晶的玻璃體。處于玻璃態的食品,一切受擴散控制的松弛過程將極大的被抑制,使食品在較長的貯藏時間內處于穩定狀態,質量較為穩定。

食品材料的玻璃化保存理論還處于探索完善的階段,在控制冰結速度和保存溫度的研究和實踐中,性質穩定、溫度較低的液氮,均可能發揮重要的作用。更多關于液氮方面的詳細內容可深入了解液氮在低溫生物醫學和食品冷凍冷藏中的應用。

本文網址:http://www.thomastrials.com/Industry/1036.html
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