狭鳕鱼糜射频解冻均匀性优化

射频加热时物料的介电特性随着温度变化会导致冷热点部位吸收能量不同,致使温度分布产生差异。提高加热均匀性是射频解冻中最为关注的问题。研究射频功率、电极板间距、间歇加热时间等因素对冷冻鱼糜解冻均匀性的影响,并采用正交试验设计对解冻工艺进行优化。由正交试验结果可知,对狭鳕鱼糜解冻后温度的标准偏差的影响的主次顺序为:射频功率(A)极板间距(B)间歇时间(C);对狭鳕鱼糜解冻所需时间影响的主次顺序为:极板间距(B)射频功率(A)间歇时间(C)。根据综合平衡法取狭鳕鱼糜最佳解冻参数A1B3C3,即射频功率1.5k W、极板间距15 cm、间歇时间2.0 min。验证试验结果表明,鱼糜上表面平均温差15.2℃,温度标准偏差2.5℃,解冻均匀性较好,平均解冻所需时间8.2 min,验证试验结果与优化预期结果较为相符。     

通电加热技术在食品中的应用研究动态

通电加热是利用食品物料本身的电阻抗来产生热量的加热技术,是一种内加热方法。与其他加热方式相比,具有加热快速、均匀的特点。文章介绍了通电加热装置的主要组成,总结了电导率的影响因素,概述了通电加热过程中食品的温度分布模拟,归纳整理出通电加热在热烫、脱水、蒸发、发酵、提取、解冻、灭菌等方面的应用,并对食品通电加热技术的应用前景进行了展望。     

无线电波加热提高狭鳕鱼糜的解冻效率

应用传统的方法解冻鱼糜耗时长,为了加快冷冻鱼糜的解冻速率并保持鱼糜的品质,本实验以狭鳕鱼糜为研究对象,比较了空气解冻、流水解冻、无线电波直接加热和无线电波间歇加热4种解冻方式对冷冻狭鳕鱼糜解冻效率和品质的影响。结果表明:空气解冻和流水解冻过程中狭鳕鱼糜温度分布较为均匀。无线电波解冻过程中鱼糜边角部位会出现局部过热现象,采用无线电波间歇式加热能有效延缓鱼糜表面温度的过快升高。无线电波加热解冻速度快,仅需4.6 min就可以使狭鳕鱼糜的中心温度达到1.8℃。应用无线电波间歇加热后的狭鳕鱼糜的持水力为78.8%,白度值为61.7,无线电波加热在一定程度上能增加狭鳕鱼糜的弹性和抑制微生物的生长繁殖,解冻后的狭鳕鱼糜菌落总数仅为4.9×103 CFU/g。采用无线电波间歇式加热的物料温度分布均匀性较好,解冻效率高,又能最大限度地保持冷冻食品的品质,是一种极具潜力的解冻方式。     

含绝缘体物料的欧姆加热过程模拟

欧姆加热利用食品物料本身的电阻抗来产生热量,是一种内加热方式,与传统加热方式相比,具有快速均匀的加热特点。但食品往往不是一个均匀体系,不同部位的电导率的差异也会造成欧姆加热升温的不均匀性,研究不均匀体系欧姆加热时的温度分布对于欧姆加热技术的开发利用有重要意义。本文利用有限元方法,模拟了含有绝缘体的物料的欧姆加热过程,并用实验进行了验证。结果表明,有限元模型能够很好地模拟欧姆加热过程,整个加热过程中,模拟预测的温度与实验测得温度接近,最大差值为8K。同时运用有限元模型模拟了绝缘体的位置和方位对温度场的影响,绝缘体在物料中的位置和方位影响物料中电流密度的分布,温度场最高点位置始终出现在电流密度最高的区域,而最低点与电流的加热作用和物料间的热传导作用有关。     

食品解冻技术

食品解冻是冷冻食品加工中十分重要的操作。不同的解冻方法具有不同的特点,对于不同的物料和同一种物料解冻后的用途不同,应选择合适的解冻方法。这里对各种解冻方法及其特点进行了分析。对一些解冻新技术如过热水蒸气解冻、通电加热解冻、高频波解冻、微波加热解冻和高压静电场解冻等做了较详细的介绍。     

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。     

射频解冻过程中食品加热均匀性影响因素的研究进展

射频加热(radio frequency, RF)技术作为一种新兴加热技术，是一种高效、低能耗的可替代传统加热的热处理方法。该方法在提高工业效率的同时又可保证食品的质量安全性及品质，可满足食品工业中的解冻以及其他加工需求，在食品工业中具有越来越大的应用潜力和发展前景。但解冻过程中存在的“边缘效应”等加热不均匀问题仍是制约该技术的一个瓶颈。本研究对射频解冻及其原理进行了介绍，并总结了影响解冻过程中加热均匀性等问题的因素，包括电磁场、射频功率、电极电压及间隙、食品的介电特性等，以期为射频解冻技术的研究及改善加热均匀性等未来研究发展方向提供参考。     

冻肉通电加热解冻的研究

解冻是使冻结物料融解恢复到冻结前的新鲜状态。由于冻结物料在自然环境中亦能融解，所以解冻问题往往容易被忽视。从保持解冻物料的新鲜程度不至变化太大的角度出发，尽可能地缩短解冻过程的时间将是非常重要的。这是由于冻解物料，如食品原料在解冻升温过程中细菌随之大量繁殖，引起物品腐败和品质下降。与此同时，食品原料中营养成分随化冻的水流失等。在食品加工行业，如罐头厂、肉联厂等需要大量冻结食品作原料时，尤应注重大块冻结肉的解冻工艺。本文对冻肉通电加热解冻的方法进行了实验研究，给出了通电加热解冻     

射频对冷冻鱼浆的解冻效果研究

为提高冷冻鱼浆生产过程中的解冻效率和品质,试验使用射频及其他解冻方式对冷冻鱼浆进行解冻,并对不同方式解冻后的冷冻鱼浆的温度分布进行对比研究,相应制成的鱼糜制品进行质构、白度和持水力的分析。结果表明:当射频系统的极板间距为14 cm时,解冻耗时最短(5 min 40 s);当极板间距为16 cm时,解冻后鱼浆的温度均一性较好,并且3 min间歇解冻能缓解局部过热现象,改善鱼糜品质;采用射频解冻后鱼糜的凝胶性与传统解冻方式差异较小,采用0.125 W/g微波解冻鱼浆,由于水分的散失凝胶强度略有降低,导致鱼浆凝胶性较差;不同解冻方式并不会影响鱼糜的白度及持水力。     

食品射频灭菌过程加热均匀性调控研究进展

作为一种新型物理灭菌技术,射频(radio frequency, RF)加热具有穿透深度大、传热效率高、无化学残留、适合批量处理等特点,可有效杀灭食品中的致病菌。然而,受物料本身特性参数、射频系统结构、物料周围介质等因素影响,非均匀加热一直是射频灭菌规模化应用面临的主要挑战之一。为进一步明确食品射频灭菌过程均匀性调控的最新研究进展,本文基于射频杀菌的机制及特点,对调控射频加热均匀性的具体措施进行了梳理,包括调控物料介电参数、改变环境介质、优化射频加热系统等,为加热均匀性调控的进一步研究及射频灭菌技术的进一步应用奠定基础。     

射频加热技术在食品工业中的应用

射频加热技术作为一种新型热加工技术,其在食品干燥、杀菌、杀虫、解冻等领域的潜力被广泛开发,并且在这些领域已有部分工业应用。文章综述了射频加热技术机理、在食品领域的应用以及射频加热过程的数学建模方法,指出了射频加热技术目前存在的加热不均匀性等问题及解决方案,并对未来研究的方向进行了展望。     

导电粒子对改善微波加热食品中局部过热现象的研究

微波加热不均匀性是制约微波加热应用的主要瓶颈,在物料内部或边角处由于电磁场的集聚而产生的局部过热现象会导致加热产品的过热变性问题。该试验以正方体土豆为物料,在微波腔中置入导电粒子,利用其表面对电磁场的反射改变物料周围的电场分布,降低物料的局部热点,从而改善物料内的温度分布。利用COMSOL-Multiphysics软件模拟导电粒子对微波腔内电磁场分布和物料内温度分布的影响。结果表明:合理置入导电粒子可以降低物料的局部热点现象,从而为改善微波加热的均匀性和提高微波加热产品品质提供一种新的方法。     

射频加热技术在农产品和食品加工中的应用

射频加热技术是近年来广受关注的一种加热方式，因其具有加热迅速、均匀性好、节约能源、维护成本低等特点，被广泛应用于食品和农产品的加工之中。该文首先对射频加热技术的工作原理和特点进行探讨，提出可以通过使用COMSOL软件的模拟实现来改善射频加热的均匀性；然后，通过分析近年来射频加热技术的应用文献，综述了射频加热技术在解冻、干燥、灭菌和杀虫等领域的研究进展；最后，提出了射频加热技术尚存的问题，并对未来研究方向进行展望。     

微波解冻技术介绍

解冻是指冻结的物料受热融解恢复到冻结前的柔软新鲜状态过程。国内食品厂对冻结物料的解冻几乎全部沿用热空气或者水浴解冻方法。通常称为常规解冻法。 常规解冻属物料表面传导加热性质,其过程为:让冻品接受温度高于冻品的热介质(热空气或水)传递的热量而融解。所存在的弊病为:(1)常规解冻速率随解冻过程的进展而逐渐下降,冻物料表面已先于里层化为水;(2)冻物料中的营养物质流失重量约为总重量的3％左右;(3)为了避免冻     

影响食品射频/微波介电特性的因素及影响机理分析

了解食品的射频- 微波介电特性,对于充分利用电磁能加热食品及研发食品成分传感器具有重要意义。为了给国内食品射频- 微波介电特性领域的研究提供借鉴,本文在介绍常用食品介电特性参数和介电极化机理的基础上,综述电信号的频率、食品温度、主要成分(水、盐和脂肪)以及容积密度对食品物料射频- 微波介电特性的影响规律,分析影响机理,并指出今后的研究方向。     

介电加热干燥装置在食品工业中的应用

一、食品介电加热干燥概要:干燥是食品工业中最重要的单元操作之一。食品干燥一般采用外部加热的方式,即以热风、蒸气、电热等从物料外部进行加热,并以热传导方式使物料内部升温而干燥。外部加热法要使物料中心温度升高,必须有较     

食物位置对热风微波耦合加热效果的影响

给出了微波与热风耦合同步加热物料的数学物理模型,以微波与热风耦合加热土豆为例,建立了完整的三维仿真模型,采用数值模拟法,分别得到了位于耦合加热腔内7个不同位置上土豆最终温度场的分布参数,并以实验加以验证,对数值模拟所得的仿真结果进行了分析与评定。结果表明,不同位置对热风微波耦合加热物料的效果影响极大,这主要体现在影响微波电磁场能量转化为热能功率的大小,以及密度分布及被加热食品温度场分布的不均匀性,故在采用热风微波加热食品时,应当要重视物料位置对耦合加热效果的影响。     

微波解冻水产品仿真研究

微波加热具有方便、快捷、易于控制等特点为人们所喜爱,微波解冻水产品也成为水产解冻的热门方式。为探究水产品的微波解冻情况,对冷冻鱼在微波场中的加热情况进行了仿真。文章采用多物理场仿真软件模拟微波炉解冻水产品,在输入功率1 000 W,电磁波模式TE10模,频率2.45 GHz情况下对一条冷冻鱼进行5 s的解冻,分析冷冻鱼的电场分布及温度分布。通过仿真结果得出,鱼的温度分布情况与鱼的电场分布情况相似,鱼所处位置高度的改变会影响鱼表面及内部的电场分布,随之会影响鱼的解冻效果。经过分析,将冷冻鱼置于25, 100和125 mm高处时解冻效果更为显著。仿真结果为家用及工业用微波解冻水产品提供一定理论基础。     

不同因素对射频解冻猪肉效果的影响

为研究各因素对射频解冻猪肉效果的影响,基于现有实验数据和有效比热法建立射频解冻猪肉模型。射频解冻效果与多种因素有关,其中上下极板间距、冻猪肉位置和电压波形是影响较大的3 种。分析不同因素对冻猪肉解冻速率、解冻均匀性和解冻后温度分布情况的影响,进而得到一种解冻效果较好的方案。结果表明：上下极板间距越大,解冻速率越慢,解冻后温度分布越均匀,但极板间距与解冻速率之间并不呈线性关系;当电压波形为方波时,解冻速率较快但温度均匀性较差,过热区域集中在猪肉中部,而电压波形为正弦波时,过热区域集中在猪肉拐角和棱上;猪肉位于上下极板之间比位于下极板时的解冻速率更高,解冻均匀性更好。根据仿真结果,冻猪肉位于极板中间、电压波形为正弦、上下极板间距为7.5 cm时解冻效果最好。     

通电加热技术的特点及其在肉制品加工中的应用

通电加热技术与传统加热技术和微波加热技术相比在食品加工方面具有明显的优势，在食品的加热处理和解冻方面有着很大的发展潜力。本文介绍了通电加热技术的基本原理和主要特点，阐述了在对内的乳状液进行加热处理和对冷冻内进行解冻方面的应用并对其作了分析，提出了存在的问题，展望了其发展前景。