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。