[发明专利]一种不冻液载冷剂耦合干冰的恒温浸渍绿色超低温冻结方法

说明书

本发明公开了一种不冻液载冷剂耦合干冰的恒温浸渍绿色超低温冻结方法，该方法利用基于冷量匹配模式的干冰自动出料装置向超低温食品级不冻液中定量添加冷源干冰，在不冻液中汽化释放冷量，实时平衡载冷剂保持超低温恒定冻结温度，食品物料在不同时段冻结均能实现肌肉冰晶生成的无差异性；并且，本发明还明确了干冰耦合不冻液冻结食品过程中的干冰释放的冷量，以及食品冻结过程中的换热等数学问题；本发明冻结技术新颖环保，填补了食品冻结领域的空白。

技术领域

本发明属于食品冷冻保鲜加工技术领域，特别涉及一种不冻液载冷剂耦合干冰的恒温浸渍绿色超低温冻结方法。

背景技术

近年来，人们对速冻食品的需求日益增长，速冻食品的种类也越来越丰富，涵盖了畜产品、蔬菜、水果及米面产品等。速冻食品的需求促进了食品速冻技术的迅猛发展，传统的冻结方式，如平板冻结、隧道式冻结等，具有冻结速率慢，食品物料干耗大，冻结后的食品质量下降等缺点。而液体浸渍冻结技术是一种冻结速率快、食品干耗小、冻结均匀、生产成本低的速冻加工技术。在低温快速浸渍冻结中，不冻液浸渍冻结方式由于蓄冷密度高，传热系数大(比空气介质高20倍以上)，冻结速度快，因此，被认为是一种新型高效的低温保鲜加工技术。且不冻液具有冻结点低、传热系数大、安全无毒，能有效保持食品品质，延长食品货架期等优点；液氮浸渍冻结虽然能实现食品的快速低温冻结，但由于和食品物料剧烈的热交换容易造成冻结物料表面机械应力过大而低温冻裂；同时对食品物料的尺寸有一定的限制，当食品物料尺寸较大时，冻结后也会造成食品表面的冻裂以及冻结烧等问题。

CO₂常温常压下为无色、无味的气体，当温度为-56.6℃，压力为0.52MPa时，以固态存在，即“干冰”。固体CO₂的升华温度很低，为-78.5℃，能实现快速降温和制冷的目的。且CO₂性质稳定，与食品物料直接接触时，不易与食品物料中的成分发生反应，能够很好的维持物料原有的风味和品质，可广泛地应用于食品保鲜。

目前不冻液浸渍冻结食品的方式和技术较为单一，干冰耦合不冻液冻结在食品领域尚未出现应用，本发明主要是利用干冰具有较大的汽化潜热和较低的汽化温度，可促使不冻液的快速降温，明确干冰耦合不冻液冻结过程中的换热和干冰的添加量；干冰具有价格低廉、环保的优点，快速升华为气体，不会对环境造成污染；该方法冻结速度快，通过最大冰晶生成区时间短暂，真正实现了低温快速冻结加工。实时平衡载冷剂保持超低温恒定冻结温度，鱼体在不同时段冻结均能实现肌肉冰晶生成的无差异性，保证冻结-解冻后食品的品质。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种不冻液载冷剂耦合干冰的恒温浸渍绿色超低温冻结方法。

本发明的技术方案如下：

一种不冻液载冷剂耦合干冰的恒温浸渍绿色超低温冻结方法，包括以下步骤：

1)将食品物料清洗干净，用保鲜膜包裹；

所述食品物料为新鲜食品；

2)使用流态冰将食品物料预冷至中心温度为2±0.5℃，用温度记录仪记录食品物料温度变化；

所述流态冰为常用的一种食品预冷手段，主要成分为水和食盐；

3)使用低温恒温反应浴设备将不冻液进行降温，降温至设定温度-45℃，用温度记录仪记录温度变化；

所述不冻液为食品级不冻液，通常用于食品物料的浸渍冻结，达到快速冻结和保鲜的作用，可商购获得；

4)干冰耦合不冻液浸渍冻结：将步骤2)中预冷好的食品物料放入步骤3)降温好的不冻液中浸渍冻结，同时加入干冰；

该步中，可使用一种基于冷量匹配模式的干冰自动出料装置向超低温食品不冻液(温度≤-45℃)中定量添加冷源干冰(汽化潜热573kJ/kg，汽化温度-78.5℃)，同时搅拌，在不冻液中汽化释放冷量，实时平衡载冷剂保持超低温恒定冻结温度；