马铃薯超声解冻过程的数值模拟研究

为了探究马铃薯超声解冻过程中的温度分布和解冻时间,本文采用有限元分析软件COMSOL对超声解冻马铃薯的过程进行非稳态模拟,并进行试验验证。结果表明:超声解冻模拟值和试验值的RMSE为0.393℃,对照组的RMSE为1.192℃,表明该模型能较好地模拟超声解冻过程;同时超声解冻能显著提高解冻速率,解冻时间比对照组减少30.9%。在此基础上预测了试验参数对解冻效果的影响:随着马铃薯半径、高度的增加,解冻时间依次增长;随着高度的增加,内部温差依次降低,而半径的变化与温差没有相关性;马铃薯在声场中的位置对解冻效果也有较大的影响,当马铃薯上表面距离探头65 mm时,解冻时间最短,内部温差最小,温度分布较均匀,此时解冻效果最好。需结合实际,优化出最合适的尺寸和位置以达到最好的解冻效果。     

不同解冻方法对鸡肉保水性的影响

分别采用不饱和湿空气解冻和静水解冻在5、10、15、20、25℃下对冻鸡胸肉进行解冻,并研究其保水性的变化。结果显示:样品的解冻时间随温度升高而缩短,相同温度时静水解冻所需时间较短;解冻损失随着温度的升高而降低,静水解冻时的解冻损失显著低于不饱和湿空气;加压损失、蒸煮损失在两种解冻方式中随着温度的升高变化很小,静水解冻均优于不饱和湿空气解冻;总可溶蛋白、肌浆蛋白、肌原纤维蛋白溶解度均随温度的升高不断降低,不饱和湿空气解冻的蛋白质溶解度高于静水解冻;两种解冻方法的P2%和T2值在两种解冻方式和不同温度之间差异很小。因此,静水解冻比不饱和湿空气解冻更适合鸡肉解冻,在保证解冻用水卫生安全的前提下,15℃时最佳。     

解冻方式对中国对虾品质的影响

对比超声解冻、静水解冻、空气解冻和低温解冻4种解冻方式对中国对虾品质的影响。通过测定蛋白羰基含量、2-硫代巴比妥酸值(TBARS)等指标,探究解冻方式对蛋白和脂肪氧化的影响;通过测定色泽、微观结构等探究解冻方式对肌肉品质的影响。结果:超声解冻最快,仅耗时4.3 min;低温解冻最慢,耗时154.7 min。空气解冻后虾肉羰基含量最高,达到2.70 nmol/mg(P0.05),巯基含量、蛋白溶解性降低,蛋白氧化较严重;超声解冻后虾肉巯基含量较高(P0.05),低温解冻后表面疏水性较低(P0.05),这两种解冻方式对蛋白氧化影响较小。空气解冻后脂肪氧化程度较严重(P0.05),3种解冻方式差异不显著。从肌肉品质来看,超声解冻后a~*、b~*接近新鲜对照,其对肌肉的微观结构破坏较小;静水解冻后细胞间隙有一定的增大;低温解冻后虾肉保水性较好,微观结构接近新鲜对照;而空气解冻后肌纤维束被破坏,细胞间隙大,品质劣变。综合品质与解冻效率,超声解冻是一种较好的解冻方式。     

不同解冻方式对猪肉品质特性的影响

研究自然空气解冻、静水解冻、微波解冻和低温解冻4 种不同解冻方式对猪背最长肌肉品质特性的影响,分析猪肉解冻过程中食用品质特性、全质构特性、肌浆蛋白和全蛋白含量的变化。结果表明：冻结猪肉经静水解冻后,肌肉pH值接近6.0,解冻损失率和蒸煮损失率较低,静水解冻使猪肉的保水性维持较好。冻结猪肉解冻过程中肌浆蛋白和肌肉全蛋白浓度的变化对肉质构特性有显著或极显著影响。微波解冻有利于保持猪肉的嫩度和色泽,且通过微波解冻的冷冻猪肉其肌肉全蛋白含量较高,肉品的全质构特性较好。4 种解冻方法中,静水解冻和微波解冻能较好地保持解冻猪肉的品质。     

解冻方式对中国对虾物理性质和化学性质的影响

比较了冷藏解冻、静水解冻、室温解冻、超声波解冻、微波解冻5 种不同解冻方式对中国对虾物理和化学特性的影响,分析了中国对虾物理和化学特性之间的相关性。结果表明：解冻对虾肉色泽具有显著性变化,冷藏解冻后的对虾肌肉解冻损失率、蒸煮损失率、硫代巴比妥酸值还原值和羰基含量最低,Ca2+-ATP酶活性最高,为最适合中国对虾的解冻方法。中国对虾的化学性质和物理性质之间具有显著的相关性。     

不同解冻方法对鸭肉品质的影响

以水分含量、解冻损失、蒸煮损失、p H值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值、质构、色差及蛋白溶解度为指标,研究4℃冷藏解冻、25℃室温解冻、未包装静水解冻(25℃)、静水解冻(水温分别为15、25、35、45℃)对冷冻鸭肉品质的影响。结果表明:4℃冷藏解冻条件下鸭胸肉的解冻损失最低(P0.05);未包装解冻条件下的肉TBA值最大(P0.05),其硬度也最低(P0.05);静水解冻过程中,随温度升高,p H值逐渐增大,总可溶性蛋白溶解度有所降低。结论 :解冻温度与是否包装对鸭胸肉品质影响较大,未包装解冻及温水解冻对鸭胸肉整体品质有不利影响。     

解冻方式对冷冻秋刀鱼品质影响

目的为了探究适宜冷冻秋刀鱼的解冻方法,比较流水解冻、静水解冻、室温空气解冻和低温空气解冻对秋刀鱼鱼肉品质的影响。方法采用智能温度芯片系统对秋刀鱼解冻过程温度变化进行测定,以感官评分、解冻损失率、蒸煮损失率、硬度值、TVB-N值、肌原纤维蛋白含量、活性巯基含量、TBARS值为指标评定秋刀鱼解冻后的品质,并对肌肉组织结构进行观察。结果4种解冻方式将冻结秋刀鱼完全解冻耗时依次为低温空气解冻>室温空气解冻>静水解冻>流水解冻;低温空气解冻对应的解冻损失率和蒸煮损失率最低,而静水解冻和室温空气解冻之间解冻损失率和蒸煮损失率均无显著差异(P>0.05);低温空气解冻的硬度值显著高于其他解冻方式(P<0.05);4种解冻方式对应的TVB-N值和肌原纤维蛋白含量无显著差异(P>0.05),而低温空气解冻对应的活性巯基含量最低;流水解冻和静水解冻对应的TBARS值较高,低温空气解冻可有效延缓脂肪氧化;从肌肉组织结构看,秋刀鱼经低温空气解冻后肌肉纤维紧密、空隙小,而室温空气解冻造成秋刀鱼肌纤维变得松散并出现了轻微断裂现象。结论 从品质保持效果和经济效能考虑,低温空气解冻适宜作为实际生产中秋刀鱼的解冻方式。     

冻肉射频解冻过程中温度变化的模拟与测定

对冻肉射频解冻过程中的温度变化进行了理论模拟和实验测定。主要目的在于验证利用COMSOL Multiphysics软件来模拟冻肉射频解冻温度变化的可行性,以计算机模拟过程代替繁琐的实际测定过程,便捷地获得适宜的射频解冻条件。测定了猪肉在27 MHz频率下在-18℃~20℃范围内的介电性质,采用有限元分析方法建立了静电场-热传导双向耦合模型,研究了射频仪极板间距和肉块厚度对冻肉在射频解冻过程中温度变化的影响,并与实验测定结果进行了比较。结果表明,模型计算温度值与实验测定温度值有很好的一致性。解冻速度呈现先快(-18℃~-5℃)后慢(-5℃~-1℃)再快(-1℃以上)的变化趋势。极板间距越大,肉块厚度越厚,则解冻所需时间越长。极板间距越大,肉块厚度越小,则射频解冻后肉块内温度分布越均匀。通过冻肉射频解冻过程中温度变化的模拟,建立了射频条件、物料性质与解冻效果之间的关系,使软件模拟预测解冻过程成为可能,为射频解冻技术的推广应用提供了便捷的途径。     

静电场辅助冻结-解冻对肌肉保水性及蛋白理化特性的影响

以牛背最长肌（Longissmus dorsi）为研究对象,探讨静电场辅助冻结-解冻、自然冻结-解冻（对照组）、 自然冻结-静电场辅助解冻、静电场辅助冻结-自然解冻4 个处理对肌肉保水性及蛋白理化特性的影响,为冷冻肉 品质控制技术开发提供理论依据。采用差示扫描量热、核磁共振质子成像等技术,对比分析了冻结-解冻速率、解 冻汁液流失、蛋白表面疏水性、热稳定性、水分迁移等指标。结果表明：静电场辅助冻结-解冻实验组牛肉冻结、 解冻时间较对照组分别缩短16.290、8.920 h;通过最大冰晶生成带用时较对照组缩短3.41 h;解冻汁液流失率显著 低于对照组（P＜0.05）,为4.19%;冻结蛋白质表面疏水性显著降低,为16.16 μg,解冻后显著升高,为9.45 μg （P＜0.05）;蛋白质变性程度显著低于对照组（P＜0.05）,变性温度分别为55.130、63.940、78.350 ℃。静电场 辅助冻结-解冻可有效提高牛肉冻结-解冻速率,降低肌原纤维蛋白变性程度,减少解冻汁液损失。     

解冻方式对苹果汁理化品质及挥发性成分的影响

为探究解冻方式对苹果汁品质及挥发性成分的影响,比较室温空气、室温静水、室温超声、低温空气、低温静水和低温超声6种解冻方式对苹果汁解冻过程、品质特性及挥发性成分的影响,并用主成分分析法对结果进一步分析。结果表明:总解冻时间由长至短依次为:空气解冻静水解冻超声解冻,且室温组均短于低温组。解冻方式对苹果汁的色差、可溶性固形物、可滴定酸及还原糖的影响差异不显著(P0.05)。空气解冻苹果汁的总酚含量显著下降,静水和超声解冻总酚含量无显著性差异(P0.05)。与室温解冻相比,低温解冻后,苹果汁的总酚含量更低(P0.05)。低温解冻的苹果汁中,2-甲基丁基乙酸酯含量最高,占总香气成分的56%～64%,而室温解冻的苹果汁中未检测到该物质,说明低温解冻可较好地保留苹果香气分成。综上所述,在低温条件下采用超声解冻可缩短解冻时间,最大程度保留苹果汁中的营养成分和风味。     

超声波辅助解冻对南极磷虾品质及其后续冷藏特性的影响

为研究超声波辅助解冻对南极磷虾品质及其后续冷藏特性的影响,采用网袋和塑料袋两种方式包装冷冻南极磷虾虾块,分别进行静水解冻和超声辅助解冻,并通过感官评分、微生物生长情况、硬度、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）含量、多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）和胰蛋白酶活力以及低场核磁共振氢质子信号强度等指标,分析南极磷虾解冻后的冷藏特性。结果表明,网袋包装和塑料袋包装的静水解冻时间分别为105 min和145 min,而超声波辅助解冻分别耗时65 min和75 min,解冻效率较高。各组样品解冻后在4℃冷藏条件下贮藏24 h后感官评分下降至不可接受值;解冻前、后及冷藏28 h内菌落总数均低于2.5(lg(CFU/g)),PPO活力、胰蛋白酶活力呈先升高后降低趋势,TVB-N含量持续上升;冷藏期间网袋包装南极磷虾品质劣变较塑料袋包装缓慢。综上,网袋包装的超声波辅助解冻不仅可以加快解冻速率,还兼具清洗作用,有利于提高磷虾的耐贮藏性。     

Effects of freezing and thawing methods and storage time on thermal properties of freshwater prawns (Macrobrachium rosenbergii)

Thermal stability of proteins in frozen and thawed freshwater prawns was measured by differential scanning calorimetry. The onset and peak melting temperatures corresponding to myosin denaturation, as well as total enthalpy of denaturation of prawn muscle, decreased after freezing–thawing treatments. There were no significant differences in the thermal properties of prawns with changes in the rate of freezing, ie blast (fast) vs still (slow) freezing. However, the thermal properties were influenced by the rate of thawing. Rapid thawing using a combination of microwave and tap water resulted in a lower (P⩽0·05) thermal stability of prawn proteins compared to slow (refrigeration) or moderately fast (tap water) thawing methods. Keeping prawn shells intact or not intact during freezing–thawing did not alter the thermal properties of the prawn proteins. © 1997 SCI.     

不同形状尺寸冷冻牛肉的射频解冻均匀性探究

分别选取不同形状、厚度、底面积和放置方式的8种冷冻牛肉样品,采用频率为40.68 MHz的小型射频解冻炉进行解冻试验;基于试验数据,建立并求解计算机模型,预测样品的解冻升温速率和温度分布,并计算其解冻均匀性系数。结果表明,模拟计算得到的温度值与试验值契合度较高;所有牛肉样品的解冻速率整体上呈线性上升的趋势(相变温度区上升较缓慢)。厚度大的样品解冻速度快,但解冻均匀性较差;相同厚度的样品,底面积越大,解冻速度越慢,解冻均匀性较好;当样品垂直放置时,长方体样品出现严重过热现象,最高温度达到了55.2℃,解冻均匀性较差,而圆柱体样品的最高温度为36.6℃,解冻均匀性相对较好。     

不同解冻方法对冰蛋黄功能特性、理化特性及蛋白质结构的影响

为缓解冻融对蛋黄品质的劣变影响,本研究以鲜蛋黄为对照组,以经室温自然解冻、静水浴解冻、超声波解冻及微波解冻处理的冰蛋黄为实验组,对其主要功能特性（蛋白质溶解性、乳化特性和凝胶特性等）、理化特性（质构特性、粒径和巯基与二硫键含量等）进行表征与对比分析,同时结合拉曼光谱探究各解冻方法下蛋白质结构的变化。结果表明：冰蛋黄在室温下自然解冻后的浊度最大,拉曼光谱显示脂蛋白烷基链C＝C伸缩振动强度最小,蛋白质二级结构中β-折叠相对含量最高,该解冻方法下蛋白质的交联聚集程度最高;静水浴解冻后蛋黄的蛋白质溶解性、乳化活性及乳化稳定性均显著低于超声波解冻（P＜0.05）,表面疏水性最强;微波解冻下蛋黄的二硫键含量显著高于超声波解冻（P＜0.05）,脂肪族氨基酸非对称C—H弯曲振动强度最大,蛋白质α-螺旋结构相对含量最低,解冻后有凝胶微粒形成;超声波解冻下蛋黄的乳化活性与乳化稳定性均较高,粒径最小且分布最为集中,硬度、内聚性及黏性等质构特性均较小且与鲜蛋黄无显著性差异（P＞0.05）。综上,本研究证明超声波解冻是冰蛋黄较为适用的解冻方法。     

不同解冻处理对猪肉理化特性及微生物数量的影响

以空气解冻、4 ℃冰箱解冻、静水解冻和微波解冻4 种不同解冻方式处理猪肉,分别测定处理后猪肉的汁 液流失率、蒸煮损失率、剪切力值、色泽、pH值、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）含量、 硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance,TBARs）值、菌落总数及乳酸菌数量,研究解冻方式 对猪肉品质的影响。结果表明：静水解冻后猪肉的解冻汁液流失率（2.74%）、蒸煮损失率（16.60%）、亮度值 （57.12）、红度值（13.94）、TVB-N含量（12.95 mg/100 g）和TBARs值（0.10 mg/100 g）低于其他3 种解冻方 式,pH值接近鲜肉,菌落总数及乳酸菌数量较低,因此静水解冻对猪肉的理化性质具有较好的保持作用;4 ℃冰箱 解冻后猪肉的剪切力值（25.41 N）最低,对猪肉嫩度的保持效果较好;微波解冻猪肉的黄度值（11.06）最低;随 着肉样冻结时间的延长,解冻肉中的菌落总数与乳酸菌数量均呈波动变化趋势;肉中的微生物数量对其理化性质具 有显著或极显著影响。在4 种解冻方式中,静水解冻能更好地保持猪肉品质。     

不同解冻方式对秘鲁鱿鱼肌肉保水性和蛋白质氧化程度的影响

比较静水解冻、流水解冻、盐水解冻、空气解冻及冷藏解冻5种不同解冻方式及对秘鲁鱿鱼品质的影响。结果表明:流水解冻方式用时最短,其次是盐水解冻。5种不同解冻方式秘鲁鱿鱼的解冻损失率和蒸煮损失率差异极显著(P0.01),经冷藏解冻和盐水解冻后秘鲁鱿鱼的持水能力较高,而静水解冻和空气解冻对鱿鱼的保水性影响较大。低场核磁共振实验结果也证实,经冷藏解冻和盐水解冻后秘鲁鱿鱼的持水能力较高。样品解冻过程中,5种不同解冻方式鱿鱼在不同温度条件下其羰基含量、巯基含量和二聚酪氨酸含量差异极显著(P0.01)。综合蛋白质氧化指标,盐水解冻和冷藏解冻是最适宜的解冻方式。研究结果说明,解冻过程中肌肉保水性的下降和蛋白质氧化存在一定的关系。     

不同解冻方式对小黄鱼品质的影响

采用5种不同的解冻方式(静水解冻、流水解冻、微波解冻、低温空气解冻、超声波解冻)对普通冻结和液体浸渍快速冻结处理的小黄鱼进行解冻,对解冻时间、色泽、质构、丙二醛含量、总巯基含量等指标进行测定比较,并测定解冻后鱼肉的硬度、咀嚼性等质构指标。结果表明:5种解冻方式中微波解冻速率最快,低温空气解冻速率最慢。对于快速冻结和普通冻结处理的小黄鱼,超声波解冻能够有效维持解冻后鱼肉的品质。     

空气解冻温度对猪里脊肉品质的影响

以冷冻猪里脊肉为研究对象,在4、12、20、30 ℃温度条件下对其进行空气解冻,测定猪里脊肉解冻时 间、汁液流失率、蒸煮损失率、保水性、pH值、色泽、水分分布、质构和微观结构等特性变化。结果表明：猪里 脊肉汁液流失率与解冻时间呈非线性关系;12、20 ℃空气解冻对猪里脊肉的保水性影响较小;不同空气解冻温 度对猪里脊肉pH值、亮度值和红度值无显著影响;30 ℃空气解冻对猪里脊肉中不易流动水影响最小,稳定性 最好,其次为20、4、12 ℃;与对照组鲜肉相比,不同温度空气解冻处理组猪里脊肉蒸煮后硬度存在显著差异 （P＜0.05）;12 ℃空气解冻后猪里脊肉中肌纤维间空隙变大。不同空气解冻温度对猪里脊肉品质的影响存在 差异性。