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食品解冻方法与装置——电解冻

2022-03-301940


电解冻种类很多,具有解冻速度快、解冻后品质下降小等优点。

(1)远红外解冻(far infrared ray thawing):构成物质的分子总以自己的固有频率在运动,当投射的红外辐射颜率与分子周有频率相等时,物质就具有最大吸收红外辐射的能力。要增大红外辐射穿透力,辐射能谱必须偏离冻品主吸收带,以非共振方式吸收辐射能。对冻品深层的加热,主要靠热传导方式。

根据肉类食品红外吸收光谱的特点,投射到冻品表面波长2~25m的红外辐射,除少量在表面被反射外,其余全部被食品吸收,并使其中水分子振动,产生内部能量,促使冻品解冻。目前多用于家用远红外烤箱中的食品解冻。

(2)高频解冻(high frequency thawing):这种解冻方法是给予冷冻品高颍率的电磁波。它和远红外辐射一样,也是将电能转变为热能,但频率不同。

当电磁波照射食品时,食品中极性分子在高频电场中高速反复振荡,分子间不断摩擦,使食品内各部位同时产生热量,在极短的时间内完成加热和解冻。电磁波加热使用的频率,一般高频波(1~50MHz)是10MHz左右,微波

(300一30000MHz)是2450MHz或915MHz。电磁波穿过食品表面内部照射时,随穿透深度加大,能量迅速衰减。穿透深度与电磁波频率成反比,所以高频波的穿透深度是微波的5~14倍,比微波解冻的速度还要快;同时,因为高频解冻时,随冻品温度的上升,介电常数增加很快。高频电压渐渐难以作用于冻品,不会出现如微波解冻那样使冻品局部过热的现象。一3一一2℃以上时,高频感应失去解冻作用,所以装置中设一冷却器,以控制环境温度。目前,国内外已有30kW左右的高频解冻设备投放市场(1000kg/h,解冻时间为5一15mi,半解冻),可以迅速、大量地对冻肉或其他冻制品进行解冻,所用频率为13MHz。

(3)微波解冻(microwave thawing):与高频解冻原理一样,微波解冻是靠物质本身的电性质来发热,利用电磁波对冻品中的高分子和低分子极性基团起作用,使其发生高速振荡,同时分子间发生剧烈摩擦,由此产生热量。工业上用较小频率的微波,只有2450MHz和915MHz两个波带。微波加热颍率越高,产生的热量就越多,解冻也就越迅速。但是,微波对食品的穿透深度较小。微波发生器在2450MHz时,最大的输出功率只有6kW,并且其热能转化率较低,为50%~55%。在915MHz时,转化率可提高到85%,可实现30~

60kW的输出功率。

    微波解冻的优点:

        ①解冻时间短,解冻食品的质量变化较小,能较好地保持食品原有的品质:

        ②清洁卫生,微波不污染食品,而且其有杀菌作用:

        ③占地面积小,④可实现连续解冻。

    微波解冻的缺点:

        ①微波对人体有害,应严格防止泄漏:

        ②解冻不均匀,有局部过热现象出现;

        ③进行完全解冻困难,微波频率增加虽可增大其功率,但微波的穿透率反而减小,达不到内、外同时解冻的效果:

        ④装置成本高。

(4)低须解冻(low frequency thawing):又称欧姆加热解冻、电阻加热解冻。这种方法将冻品作为电阻,常冻品的介电性质产生热量,所用电源为50~60Hz的交流电。欧姆加热解冻是将电能转变为热能,通电使电流贯穿冻品容积时,将电能转化为热量。加热穿透深度不受冻品厚度的影响。这与高频解冻、微波解冻不同,加热量由冻品的电导和解冻时间决定。低频解冻比空气和水解冻速度快2一3倍,但只能用于表面平滑的块状冻品解冻。冻品表面必须与上下电极紧密接触,否则解冻不均匀,易发生局部过热。

(5)高压静电解冻(high voltage static electric thawing):高压静电(电压5000~10000V)强化解冻,是一种有开发应用前景的解冻新技术。据报道,日本已应用于肉类解冻。这种解冻方法是将冻品放置于高压电场中,电场设置在一3~0℃的低温环境中,以食品为负极,利用电场效应,使食品解冻。

在环境温度一3一一1℃下,7kg金枪鱼解冻,从中心温度一20℃升至中心温度一4℃约需4h。该解冻方法一个显著优点是内外解冻均匀。


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