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编号:1736851
等离子电场辅助冷冻羊肉过程中冰晶变化及热力学分析
http://www.100md.com 2023年12月15日 中国食品学报 2023年第11期
肉样,圆度,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3试验方法,4数据分析,2结果与分析,1等离子电场辅助对羊肉冻结和解冻速率的影响,2等离子电场辅助对羊肉冷冻后微观结构的影响,3等离子电场辅助对羊肉冷冻后冰
     乔丹丹,李斯琦,格日勒图,满都呼,吴金迪,莎日娜*

    (1 内蒙古农业大学食品科学与工程学院 呼和浩特010018 2 呼和浩特市绿碧电子科技有限公司 呼和浩特 010010)

    水溶液的结晶由两个变化过程组成:首先是晶核的形成过程,其次是晶体的生长过程。冰晶的成核过程主要是由热力学条件决定,而冰晶的生长过程主要由动力学条件决定。肉中溶液的冷冻并不是瞬时完成的,溶液热量的转移与形态改变需要有过程,主要分为3 个阶段:液态降温阶段、相变阶段和固态降温阶段。其中,每个阶段都伴随着热量的传递与温度的改变,并引起冷冻介质相的转变[1-4]。常规冷冻对于食品的影响主要在于食品冷冻时冰晶的形成过程,然而,结晶的过程是随机的,细胞内、外溶液浓度不同,结晶所需的过冷度不同,使胞内结晶难以生成,胞外结晶大量生长,破坏细胞结构[5-6]。冰晶的形成对冷冻肉类的质量起着至关重要的作用,冰晶体积过大可能会对组织造成不可逆的损伤,导致解冻时汁液损失增加[7-10]。

    等离子电场(静电场)技术主要是通过设备营造低温等离子体环境,当设备通电时,等离子体体系中粒子之间发生非弹性碰撞,为化学反应提供激发能量,产生高反应性的活性粒子,主要包括活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、活性氮(Reactive nitrogen species,RNS)、激发态粒子、OH 自由基等[11-13]。低温等离子体被称为气、液、固三态之外的第4 态物质,主要存在于自然界中,也可以通过人工方式获得[14-15]。

    等离子电场技术主要作用于过冷阶段和初始冻结的发生,等离子电场的引入可以改变过冷阶段的吉布斯自由能(△G0),从而影响冰核的形成[16]。在晶体形成过程中,生成的晶核越多,晶核与水分接触的总面积越大,结晶的时间越短,生成晶体的体积越小[17]。当引入电场时,结晶过程更加可控,水分子的极化和重新排列使冰晶的形成更加均匀和细小,同时与常规冷冻技术相比,电场辅助冷冻所需的能量更低[18-19]。

    羊肉因具有肉质细嫩、味美多汁、易消化吸收等特点,备受广大消费者的青睐。然而,由于我国地域广大、幅员辽阔,因此受地理环境和经济条件的限制,常规冷冻贮藏(-18~-20 ℃)羊肉成为主要的贮藏和流通方式,在冷冻贮藏过程中如何更好地保障肉品质是关键问题[20-21]。等离子电场技术作为一项节能型新技术,具有环保、无污染等特点[22-23],满足现代食品工业向绿色食品生产方式转变的发展趋势,更是目前食品生产中所提倡的。

    本研究以羊背最长肌为试验材料 ......

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