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食品快速均匀解冻设备

专利权人:上海海洋大学

射频加热是将物料置于于高频交变电场内,物料中分子的正负电偶极子及极化分子随电场的高频变化而发生高速移动、翻转,摩擦生热,使食品温度升高。射频波能够穿透食品,依据物料的介电特性进行加热,具有整体加热的效应,相对于运用热传导和热对流加热,具有速度快、均匀性好、清洁等优点,颠覆了传统加热方式依赖于热源温度和传热系数的热传递过程。另外,相比较于微波频段,射频频段频率较低,波长较长,在介质中穿透深度大,更适合于大块物料的加热,尤其是冷冻食品或低水分物料等介电损耗较低的样品升温。因其迅速整体升温的特点,能够使冷冻肉类

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射频加热是将物料置于于高频交变电场内,物料中分子的正负电偶极子及极化分子随电场的高频变化而发生高速移动、翻转,摩擦生热,使食品温度升高。射频波能够穿透食品,依据物料的介电特性进行加热,具有整体加热的效应,相对于运用热传导和热对流加热,具有速度快、均匀性好、清洁等优点,颠覆了传统加热方式依赖于热源温度和传热系数的热传递过程。另外,相比较于微波频段,射频频段频率较低,波长较长,在介质中穿透深度大,更适合于大块物料的加热,尤其是冷冻食品或低水分物料等介电损耗较低的样品升温。因其迅速整体升温的特点,能够使冷冻肉类避免长时间停留在细菌易繁殖温度区域,又能避免冷热不均引起的品质不均,从而既避免食品安全问题又能有效提高调温后肉品品质,满足消费者对高品质肉类的需求。但射频加热技术仍存在一些边角过热及热逃逸等问题,进一步解决射频快速加热过程中的升温不均问题,能够快速推进射频加热技术在食品工业中的工业化进展。现有的射频加热均匀性解决方案中,无法解决因不规则形状及不均匀组分引起的问题。本团队基于电磁场均布理论提出了浸液式解冻方案,能够进一步提升射频解冻食品,尤其是大块、不规则形状、不均匀组分食品的均匀性,达到快速均匀解冻的目的。尽管射频解冻技术具有诸多优势,其未能完全实现工业化的主要原因之一在于,电磁加热方式具有边缘场效应,对待解冻物料仍存在一定的边缘加热效应。以常见的长方体冷冻牛肉作为待解冻物料为例,物料放置在射频加热腔内被空气环绕,导致射频解冻过程中电磁波在两种介质的分界面处产生弯折,倾向于经过空气介质从界面处垂直进入待解冻物料。由于物料边、角处是多个表面聚合的位置,集聚电磁能量高于其他表面,从而导致边角过热。为解决此问题,可以通过将空气介质替换为具有与待加热样品相似介电特性的环绕介质,减弱边缘场效应,达到均匀解冻目的。浸液式解冻选用凝固点低于冷冻食品温度的无毒害食品级液体,将食品浸入后可进行批式或连续式射频解冻,均匀性可显著提升。例如:使用本方法及工艺,可将1.5kg牛肉样品在8分钟内解冻至-4°C,样品整体温差不超过3°C。