基于液氮喷雾式食品流态化速冻机的青刀豆速冻实验研究

速冻是用来保存食品的常用方法之一,而在食品的长期保存的过程中人们一直关心的一个问题是如何能够保持食品的外观、完整性和品质。流态化速冻是实现单体快速冻结的最有效方法之一。我所自行研制了液氮喷雾式食品流态化速冻机。本文便是基于此速冻装置的基础之上,对青刀豆进行速冻试验研究,来分析在不同的冻结条件下对物料的冻结时间、干耗和品质的影响。通过冻结青刀豆复温后的电镜照片,来分析速冻过程中冰晶生长对食品品质的影响。     

西兰花液氮流态化速冻的实验研究及理论分析

流态化技术被广泛应用于各种行业,本文以西兰花为例对液氮喷雾流态化速冻过程的传热机理进行了分析,通过焓法数学模型进行数值计算,求出冻结时间,并与实验结果进行了比较.通过比较得出,在进行数值计算时将西兰花简化为一维模型可以大大简化计算过程,而通过此种方法得出的冷冻时间与实验数据相比,误差是可以接受的.     

基于STC89C51的新型液氮低温微创冷冻控制系统设计

设计了一种新型液氮低温微创冷冻控制系统,详述了系统的控制原理及各功能模块的实现.采用热流平衡原理、PID技术与STC89C51单片机及外围控制电路对冷冻冻结面范围、液氮瓶压力及冷刀刀头温度进行实时控制和显示.应用结果表明:该系统运行稳定,可靠性高,操作简单.     

速冻装置中喷射器的最佳面积比计算与试验研究

１引言液体二氧化碳速冻食品比液氮速冻食品在价格上便宜得多,比传统的速冻方法,其速冻速度快,从而使食品的保鲜效果好,能保持食品内部细胞不受损坏而使原有的质液不会漏失,仍旧保持食品鲜美的风味,另外还有一些其他的优点。在研究二氧化碳速冻技术的过程中,遇到的关键问题是喷射器的设计,即套筒的横截面积与喷咀喷孔的面积之间存在一个最佳的面积比,以满足不同种食品和不同量食品的速冻要求。本文针对喷器结构的设计,从食品的数量和所要求的冷量及液体二氧化碳的致冷剂总质量出发,提出确定喷咀直径及套筒直径的计算模型,从而获…     

液氮冷冻刀温度检测与显示系统实现

针对液氮冷冻设备监测和控制的需要,以单片机STC12C5410AD为控制核心,采用K型热电偶传感器为测温元件,设计并实现了液氮冷冻刀的温度检测与显示系统。最后将液氮冷冻刀刀头放入不同温度的介质中,对系统进行了验证,结果表明:系统测得的温度值与红外测温仪测得的温度值基本吻合,满足冷冻设备要求,具有一定的临床应用价值。     

空气制冷机在食品冷冻中的应用分析

食品冷冻正朝着快速冻结的方向发展。传统的蒸汽压缩式制冷机受到制冷剂替代和制冷温度降低所带来的效率下降等方面约束,使得在低温下具有较高效率的空气制冷机有了生机。文中首先阐述了保证冻结食品质量的关键因素,介绍了可用于食品快速冻结的开式回冷低压直接吸热循环空气制冷机原理,进而分析了空气制冷机在食品快速冻结领域应用所具有的优势。     

食品玻璃化保存的研究进展

简单介绍了玻璃化转变的基本理论,通过阐述玻璃化保存在水产品、速冻水果及速冻面制品中的应用来说明食品玻璃化保存的研究现状,并对目前食品的玻璃化保存所存在的主要问题进行了探讨。     

基于液氮低温冷刀系统的冻结组织温度场分布研究

设计了基于液氮的低温冷冻治疗系统,并进行动物组织实验研究,得到组织关键测温点的温度变化;并对冷冻过程进行数值模拟,将实验结果与模拟冷冻结果进行对比,根据二者的差异对数值模拟中采用的组织热物性参数进行修正,使模拟结果更接近于实际冷冻过程.     

双冷针冷冻手术中冻结相变传热的数值模拟

建立了生物组织(含正常组织与肿瘤)冻结过程相变传热的数学模型.模型中采用树状分形方法模拟血管的结构形态,同时考虑了组织在冻结过程中存在冻结区、糊状区和未冻结区三个区域.对生物组织在同时插入两根探针时冻结过程中温度场分布及冰晶生长规律进行了模拟.模拟结果表明:在冷冻初期,冰晶的生长速度较快,到了后期冰晶生长速度明显减慢;探针间距在冷冻初期对冰晶生长产生较大影响,随着冷冻时间的增加这种差别会逐渐减少.     

模拟生物组织冻结过程实验与分析

冷冻外科中组织冻结过程的分析对手术实施十分重要。本文建立了低温冷刀实验台,在模拟生物组织中进行冷冻实验,测量了冰球内某点的温度变化;并用有限元方法求解了建立在治法基础上的模拟生物组织冻结过程多维数学模型,计算结果与实验值符合较好;用该模型和方法计算了实验条件下冰球内的温度梯度变化和冷刀所需理论冷量;分析了不同的冷刀直径对冻结过程的影响。     

Direct contact ultrasound assisted freezing of chicken breast samples

Nowadays, rapid freezing is sought to favor the formation of small ice crystals. Several studies have shown that the application of ultrasounds (US) accelerates the processes of energy and mass transfer when they are applied through immersion systems. However, there are hardly any studies on its application in direct systems without the use of a liquid medium for its transmission. Therefore, the objective of this work was to evaluate the potential of the application of US for improving the freezing process of chicken breast samples. First, the application of intermittent US treatments at different net sonication times of 7, 17, 37, 50 and 67% during the freezing of distilled water samples in a conventional freezer was evaluated. It was observed that net sonication times of 37, 50 and 67% reduced the phase change period by 30.0, 21.4, 27.0%, respectively. The effective freezing time was also reduced by 12.4 and 12.8% by applying net sonication times of 37 and 50%. Considering these results, an intermittent US treatment with a net sonication time of 37% was chosen for chicken breast freezing in an air-forced cooling tunnel at ambient temperatures from −13 to −22 °C. The length of all the freezing phases was reduced upon application of US, leading to an overall process time reduction of approx. 11%. On the other hand, no significant differences were found either in the Water Holding Capacity (WHC) or Cooking Loss (CL) values between control and US assisted frozen chicken breast samples. Furthermore, in vitro experiments showed that US-assisted freezing did not influence protein digestibility of chicken meat samples.This study demonstrates the potential of the application of US by direct contact to favor energy transfer processes during freezing of water and chicken breasts samples. However, its effect on the quality of the frozen products should be further studied.     

Advances in application of ultrasound in food processing: A review

Food processing plays a crucial role in coping up with the challenges against food security by reducing wastage and preventing spoilage. The ultrasound technology has revolutionized the food processing industry with its wide application in various processes, serving as a sustainable and low-cost alternative. This non-destructive technology offers several advantages such as rapid processes, enhanced process efficiency, elimination of process steps, better quality product and retention of product characteristics (texture, nutrition value, organoleptic properties), improved shelf life. This review paper summarizes the various applications of ultrasound in different unit operations (filtration, freezing, thawing, brining, sterilization/pasteurization, cutting, etc.) and specific food divisions (meat, fruits and vegetables, cereals, dairy, etc.) along with, the advantages and drawbacks of the technology. The further scope of industrial implementation of ultrasound has also been discussed.     

用于卵母细胞玻璃化冷冻的几种方法的传热分析

使用高冷冻速率和低浓度冷冻保护液来实现卵母细胞的玻璃化冷冻保存是目前卵母细胞低温保存的主要发展方向.文中选择四种具有代表性的用于卵母细胞玻璃化冷冻的方法:弹射法、OPS法、QMC法和Cryotop法,通过对它们传热特点的分析以及动态温度场分布的模拟计算,找出冷冻速率最高的方法.结果表明,Cryotop法的传热性能优于其...     

基于LNG冷能的海水冷冻淡化机理研究

为利用液化天然气(LNG)的冷能实现海水冷冻淡化,研究了海水在超低温环境下的冷冻淡化机理,试验测试了海水在不同冷冻条件下的制冰淡化性能参数,分析了各因素对海水冷冻淡化过程的作用机理及性能影响,比较得出了该工艺系统的最优运行参数。该研究结果为基于LNG冷能的海水冷冻淡化系统工艺设计提供了重要的参考依据。     

饱和颗粒土冻结过程的数值模拟

影响饱和土冻结过程的因素很多而且复杂,本文采用刚性冰模型对于持续补水的饱和颗粒土的冻结过程进行了一维数值模拟,分析了外载、导水系数以及土豹持水性对于冻结过程以及冻胀的影响,计算结果表明外载增加使得冻胀速度降低,较大的导水系数以及较好的持水性导致分凝冻胀量较大.     

交替冻融对黑土可溶性有机质荧光特征的影响

土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征.文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响.研究表明,与未冻融样品相比,冻融样品DOM的紫外区类富里酸荧光峰发生红移,说明土壤中有机物分子芳香化程度增高,腐殖程度上升;部分冻融样品产生了类蛋白荧光峰,说明冻融过程中微生物降解活动增强;冻融样品的活性腐殖质含量和腐殖程度均较未冻融高,说明交替冻融作用增加了土壤肥力;紫外区类富里酸荧光峰值与可见区类富里酸荧光峰值的比值(r(a,c))与活性腐殖质含量之间、r(a,c)与腐殖程度之间,都存在显著的正相关关系(相关系数分别为0.88,0.77),说明r(a,c)可以评价黑土冻融后土壤活性腐殖质含量和腐殖程度的变化.     

低温光滑壁面上水滴撞击结冰行为

采用高速摄像技术测试低温光滑壁面上水滴撞击结冰过程, 分析了撞击速度、壁面温度和材料热导率对水滴撞击铺展、振荡及结冰行为的影响规律. 结果表明, 低温壁面造成水滴最大铺展直径缩小, 且结冰时间随温度降低而缩短; 当撞击We数提高时, 水滴最大铺展直径增大, 而振荡和结冰时间减小; 同时材料热导率越高, 最大铺展直径越小, 结冰越迅速. 另外, 从热力学角度推导出水滴撞击结冰时间的理论公式, 预测误差<5.3%.     

Analysis of volumetric unfrozen water contents in freezing soils

In this study, a series of freezing experiments were carried out to investigate the changes of volumetric unfrozen water contents in freezing soils. The experimental results show that the soil type and the initial volumetric water content have significant effect on the freezing point and volumetric unfrozen water content of freezing soils. On the base of the experimental results and the previous researches, a new model was developed to describe the changes of the volumetric unfrozen water contents in freezing soils. The developed model was validated by comparing the calculated results against the experimental ones.     

绝热大气模型下中国地区0℃层高度上升原因的研究

已有研究表明,中国地区大气0℃层的高度自20世纪70年代以来上升了200m左右,本文应用大气绝热模型简单分析了0℃层上升的可能原因.