冰晶生长对冷冻水产品品质影响及新型冷冻方式研究进展

冷冻技术在水产品保鲜方面应用广泛,但水产品在冻结过程中受冰晶形成、晶体生长与冰晶重结晶的影响,易造成细胞结构的破损,导致水产品品质下降。为深入分析冰晶生长与水产品品质变化间的关系,该文总结了冰晶生长对水产品的蛋白质变性、脂肪氧化、持水力、质构及感官特性影响,综述了物理场辅助冻结及添加抗冻剂、重结晶抑制剂等减小冰晶尺寸的新方法,为控制冰晶生长及提高冷冻水产品品质提供了理论参考     

荔枝果汁冷冻浓缩结晶速率的研究

研究荔枝果汁冷冻浓缩过程中冷媒温度、果汁可溶性固形物含量对冰晶尺寸大小和冰晶生长速率的影响,以及溶液主体的搅拌速度及溶液的黏度对冰晶生长速率的影响.结果表明:冷冻浓缩初期,果汁冰晶尺寸增长速率较大,是控制果汁冰晶尺寸的关键阶段;冷媒温度越低、可溶性固形物含量越高,冰晶的生长速率越快,但冷媒温度越低,冰晶的最大尺寸越小;果汁主体的搅拌速度越大、果汁主体黏度越低,果汁冰晶生长速率越快.     

速冻食品的冰晶形态及辅助冻结方法研究进展

文章简述了食品速冻技术以及不同冻结速度下形成的冰晶形态及观测冰晶的方法,综述了压力辅助冻结、电场辅助冻结以及磁场辅助冻结等技术在近几年的研究进展。直接法能直接观察到冻结过程形成的冰晶,而间接法则是通过观察冻结后冰晶在食品内部留下的间隙来分析冰晶特征。压力辅助冻结能提高过冷度,在压力释放时水分瞬间冻结,使形成的冰晶细小且分布均匀;电场辅助冻结能降低成核温度促使形成更小尺寸的冰晶;磁场辅助冻结能增强氢键抑制冰晶的生长,3种辅助冻结方式有利于提高冷冻食品的品质,具有良好的应用前景。     

强各向异性冰晶生长对速冻食品品质的影响

为降低食品速冻保鲜工艺中冰晶形态对细胞组织结构的破坏程度,以细胞溶液为研究对象,采用六重对称强界面能各向异性相场模型,探讨了冰晶生长演化过程及过冷度对冰晶生长行为的影响。结果表明:冰晶生长模拟结果与冰晶沿着固体表面生长的实际形态一致,两者初期形貌轮廓具有6个顶点,顶点处快速生长发展成主枝,主枝根部向内凹陷形成"缩颈",主枝和侧枝尖端界面出现棱角,部分侧枝具有熔断趋势,冰晶形态经过6主枝小平面结构向六重对称多分支小平面结构转变。随着过冷度增加,固液界面前沿无量纲温度曲线斜率依次增加其温度变化加剧。在过冷度经过0.45时,冰晶水平尖端无量纲曲率半径最小,有效降低冰晶对食品细胞壁结构的破坏,冰晶生长由扩散控制转变为动力学控制。     

新型抗冻剂——不冻蛋白质的研究与发展前景

不冻蛋白质是一种具有改变冰晶形态和抑制冰晶重结晶性质的新型抗冻剂。简要地介绍了不冻蛋白质的性质、起源、应用及发展趋势。     

果汁冷冻浓缩过程中冰晶形成规律的研究

本研究测定了橙汁和菠萝汁的冰点曲线,并以此探讨在果汁冷冻浓缩时水分冻结率的变化规律。结果表明,果汁在开始冻结的温度附近结冰率变化最大;以后逐渐减慢。橙汁和菠萝汁的最大冰晶生成区分别是-0.8～-7.9℃和-0.7～-6.7℃。冷却介质温度越低,冰晶的生长速度越快,但最终冰晶尺寸越小。当介质温度为-10℃左右时,可获得较大的冰晶尺寸。本文也研究了搅拌作用及果汁预处理因素对冰晶生长的影响。     

冻藏过程中冰晶对水产品品质影响的研究现状

低温冻藏广泛应用于水产品保鲜,然而冻藏过程中组织冰晶的形成极大地影响着水产品的品质。总结阐述冷冻过程中冰晶的形成机制,将冻藏过程中冰晶对水产品蛋白质、脂质、水分、色泽与质构等一系列营养指标的影响进行综述,从而为更好地探索冰晶形成机理及提高冻藏水产品品质提供理论参考依据。     

静电场对冷冻食品冰晶生长影响的相场法模拟

目的:探究外加静电场对食品冷冻过程中冰晶生长的影响规律.方法:基于相场法中经典的Kobayashi模型,将电场自由能密度引入相场模型,采用有限差分法五点差分格式离散偏微分方程,编程实现了冰晶生长的模拟及可视化.结果:模拟结果和其他模拟结果以及试验结果呈现的冰晶组织特征一致,冰晶形态具有典型的六重对称性;随着电场强度的增...     

冰淇淋成分抑制冰晶重结晶机制及研究技术

冰淇淋的品质受到冷冻过程中产生冰晶的大小和数量的影响,冰晶重结晶形成的大冰晶使冰淇淋质地粗糙,冰晶感强,失去了冰淇淋应有的光滑细腻感。为了提高冰淇淋的品质和储存稳定性,本文深入阐述了冰晶重结晶的机制,首先总结了冰晶的3个过程,介绍了用于冰淇淋低温保护的成分,包括酶类物质、冰结构蛋白、膳食纤维等多糖类稳定剂等,提出多糖类稳定剂是目前抑制冰晶重结晶较为有效的方法,且成本低廉。同时总结了国内外研究冰淇淋重结晶的常用技术,分析了抑制冰晶重结晶的措施及机制,包括低温光学显微技术、聚焦光束反射技术和低场核磁共振技术,其中,低温光学显微技术是最有效的技术手段,该技术和其他技术的结合为优化冰淇淋品质提供了理论依据,以期为冰淇淋研发人员和生产厂家制作良好冻融稳定性冰淇淋提供科学依据和技术参考。     

速冻食品中冰晶的研究进展

速冻技术可有效保持食品的新鲜度,但由速冻带来的"副产物"冰晶会对食品内、外部造成破坏,导致营养物质流失,外观口感变差。针对冰晶产生的机理,检测冰晶的方法,影响冰晶体形成的因素,控制冰晶体生成的方法以及将来发展方向等方面进行了论述。目的在于通过对冰晶的了解,改进现有方法,提高速冻食品的品质。     

冰淇淋冰晶体再结晶的抑制作用研究进展

冰淇淋具有热力学不稳定的特性,在加工、储运和销售过程中,温度波动导致冰晶体发生再结晶现象从而使得平均冰晶体尺寸增大,导致冰淇淋质地粗糙,口感变差。因此,抑制冰淇淋内冰晶体再结晶现象是保证冰淇淋质量的关键。本文综述了冷冻过程中冰晶体过冷、成核、生长和再结晶的形成机理及研究进展,冰淇淋原料中的乳化剂、稳定剂、甜味料和蛋白质对冰晶体再结晶的抑制作用,并详细介绍了超声波辅助冷冻技术、磁场辅助冷冻技术、高压辅助冷冻技术和电场辅助冷冻技术等新兴冷冻技术对冰淇淋再结晶的抑制作用,并对其未来的发展方向进行了展望,为适应线上销售趋势,研发新产品,解决冰淇淋冰晶体再结晶难题提供了理论参考。     

超声波对蔗糖溶液中树枝冰晶生长速度的影响

为了阐明超声波抑制冰晶生长的机理,运用自制的超声波冷却实验台分别研究了超声波对脱气蔗糖稀溶液与未脱气蔗糖稀溶液中树枝冰晶生长的影响。结果显示:超声波对脱气蔗糖稀溶液与未脱气蔗糖稀溶液中树枝冰晶生长速度均有抑制作用,但未脱气蔗糖溶液中树枝冰晶的生长速度要大大低于脱气蔗糖溶液中树枝冰晶的生长速度。这表明超声波在溶液中引起的空化效应是抑制冰晶生长的主要因素。     

水产品冻结贮藏中冰晶的形成及控制研究进展

冻结贮藏是目前水产品保藏的重要方式,最大程度地保留了水产品的新鲜程度。而冻结贮藏的过程中冰晶的生成会对水产品品质产生破坏,影响风味和质构。冻品再解冻又会导致大量汁液流失。本文对冰晶形成的机理进行探讨,分析影响冰晶生成的因素,并介绍目前控制水产品冰晶形成的一些方法。影响冰晶形成的因素有冻结速率、冻结温度、温度波动等,控制冰晶形成的方法有微冻、压力转移冻结等。     

抗冻蛋白对冷冻虾夷扇贝闭壳肌持水性及质构特性的影响

为探究抗冻蛋白对冷冻虾夷扇贝闭壳肌持水性及质构特性的影响，以虾夷扇贝闭壳肌为原料，分别采用0.2 g/100 mL抗冻蛋白、3.0 g/100 mL焦磷酸钠和3.0 g/100 mL海藻糖溶液3 种抗冻剂进行真空浸渍，检测样品得率、离心损失、质构、色泽、水分分布及迁移状态、冰晶形态以及组织微观结构等指标。结果显示，抗冻蛋白组闭壳肌硬度、黏聚性及质子密度图像亮度与新鲜闭壳肌几乎一致，且显著高于焦磷酸钠和海藻糖组。而相比于其他浸渍组，抗冻蛋白组得率、弹性及剪切力显著增加，T21显著缩短（P＜0.05）。由光学显微镜和扫描电子显微镜观察可知，抗冻蛋白组的冰晶细小且呈球状，肌纤维结构较清晰完整，冰晶平均横截面积较空白组减少了65.06%。该研究证实，抗冻蛋白具有吸附于冰晶表面且抑制冰晶生长、修饰冰晶形态的作用，通过真空浸渍处理后，其对冷冻虾夷扇贝闭壳肌持水性及质构特性的调控作用优于焦磷酸钠、海藻糖，是一种有效的冻品品质调控手段。     

超声辅助冻结中国对虾的冰晶状态与其水分变化的影响研究

采用超声辅助、乙醇浸渍、冰箱3种不同的冻结方式对新鲜中国对虾进行冻结,对冻结过程中不同时间点的冰晶形成与水分变化进行比较。研究结果表明,超声冻结只需130 s通过最大冰晶生成带,通过速率远远快于浸渍及冰箱冻结;其中超声冻结组的组织破坏程度最小,其组织冰晶直径达到最小值46.81μm;此外,与浸渍或冰箱冻结相比,超声处理组持水性高7.19%~19.50%,失水率低1.30%~2.38%;pearson相关性分析表明3种冻结方式下对虾冰晶面积与其水分变化呈极显著相关,超声冻结下圆度与水分显著相关,但冰箱及浸渍冻结下冰晶的圆度与水分变化没有显著相关性。     

多糖对冰淇淋稳定性的影响

多糖对冰淇淋稳定性的影响王利平，朱明（无锡轻工大学，无锡，２１４０３６）冰淇淋感官评价的一个重要标准是组织细腻，它主要取决于冰淇淋中冰晶的大小，形状及分布。冰晶越小，分布越均匀，冰淇淋柔软细腻的口感越好。但冰淇淋在贮存过程中会产生诸如冰晶生长，结构倒...     

水产品中冰晶重结晶机理及控制方法的研究进展

冷冻处理已被广泛用于延长水产品的货架期,但是冰晶重结晶会不可避免地降低水产品品质。冰晶重结晶会影响冰晶尺寸和分布,加剧水分流失、蛋白质和脂质氧化、颜色变化和质构劣变。为了深入阐述水产品中冰晶重结晶的机理,本文首先总结了驱动冰晶重结晶的积聚、迁移和表面等渗的机制,介绍了冰晶重结晶对水产品品质的影响及其变化原因,分析了抑制冰晶重结晶的措施及其机制,包括添加糖类、抗冻蛋白、抗冻肽和具有冰重结晶抑制活性的聚合物,并对其在冷冻水产品中应用前景进行了展望,以期为优化冷冻水产品品质提供理论依据。     

界面各向异性对速冻保鲜过程中冰晶生长行为的影响

在速冻保鲜过程中,界面各向异性显著影响冰晶生长行为。采用相场模型再现细胞溶液中水分凝结形成冰晶的过程,从界面能和界面动力学两个方面探讨各向异性对冰晶生长行为的影响规律。结果表明:仅有界面能各向异性作用时晶粒中心沿着[100]向外延伸形成五重对称冰晶主枝,仅有界面动力学各向异性作用时晶粒中心沿着■向外延伸形成五重对称冰晶主枝,界面动力学对冰晶形态的影响比界面能更显著。界面能与界面动力学各向异性共存时模拟结果与冰晶实际形貌一致,晶粒中心存在紧实的固相区且边缘向外延伸出冰晶主枝,主枝上出现侧向分支,侧向分支彼此竞争生长;随着冷冻时间推移,晶粒形貌由冰球体经五边形冰盘向五重对称树枝状冰晶转变。     

速冻保鲜过程中冰晶生长形态研究

为了研究速冻保鲜过程中冰晶形成的微观机理,降低冰晶形态对细胞组织结构的破坏程度,以细胞溶液为研究对象,采用五重对称弱各向异性条件相场模型,再现过冷溶体中的冰晶形态演化过程,分析了不同各向异性条件下的冰晶形态演化规律。结果表明:界面动力学各向异性或界面能各向异性单独存在时,优先生长方向[100]和[■]快速发展成冰晶主枝,主枝根部受溶质和热量富集影响形成"缩颈",冰晶整体为五角星状。在界面能各向异性ε_c为0.02时,随着界面动力学各向异性强度的增加,界面能和界面动力学各向异性交互作用,优先生长方向由[100]逐渐向[■]转变,冰晶整体为薄圆冰盘状。     

食品速冻保鲜过程冰晶生长的相场模拟

针对食品速冻保鲜工艺因大冰晶破坏细胞结构造成品质下降的问题,将细胞溶液视为水和溶质二元系统,采用五重对称强界面能各向异性相场模型,再现冰晶生长演化过程,探讨了冷冻时间对冰晶生长行为的影响。结果表明:冰晶生长模拟结果与实际形貌一致,两者主枝中部具有发达的侧向分支,主枝根部出现缩颈,主枝和侧枝尖端具有棱角。在主枝和侧枝之间扩散通道不畅通,形成半封闭液相区其溶质浓度达到1.76%,冰晶生长受到抑制。固液界面区域的无量纲温度在冰晶主枝根部变化平缓,而在尖端变化急剧。随着冷冻时间延长,无量纲温度和溶质浓度先快速增加后逐渐趋于稳定,尖端生长速率和曲率半径先急剧减小后逐渐趋于稳定,冰晶从初期近似五边形经过5主枝结构向五重对称多分支小平面结构转变。