优化冻结温度曲线的方法

在果蔬冻结过程中，产品温度随着冻结时间延长呈逐步下降趋势。其中，产品温度与冻结时间关系可用冻结温度曲线表示（图1.2）。该曲线一般可分为3个阶段。

图1.2　冻结温度曲线

1）初阶段（A →B）

初阶段即从果蔬初温（5℃左右）至冰点温度（也称冻结点）的阶段。此时放出的是显热（未发生相变），其与冻结过程中所排出的总热量相比，显热量较少，故降温快，曲线较陡。

补充

显热是指物体不发生化学变化或相变化时，温度升高或降低所需要的热量。潜热是指不改变物质的温度而引起物态变化（又称相变）的热量。

在此阶段会出现过冷点（即图1.2曲线中的S点），此时状态称为过冷状态，即食品的温度下降到冻结点以下也不结冰的现象。例如，纯水的冰点为0℃，但纯水并不会在0℃时就冻结。(www.xing528.com)

过冷点对应的温度为过冷温度，是指降温过程中形成稳定性晶核的温度，或开始回升的最低温度。

2）中阶段（B→C）

在此阶段，产品中大部分水分冻结成冰。一般果蔬中心温度降至-5℃时，其内部已有80%以上的水分冻结。此阶段由于水变成冰需放出大量结晶潜热，总热量中的大部分在此阶段释放，故降温慢，曲线平坦。

3）终阶段（C→D）

终阶段即从成冰后到终温的阶段。此时放出的热量，一部分来源于冰的降温（显热），另一部分来源于内部剩余水的继续结冰（潜热），故曲线不及初阶段陡峭。在-18℃及以下温度时，冷冻食品的水分实际上并未完全凝结固化。尽管如此，在这种温度下大部分水已冻结了。

由图1.2可知，在果蔬冻结过程中，存在冰晶最大生成带（即-5～-1℃的温度范围），大部分食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。

补充

冰晶最大生成带是果蔬冻结过程中降温缓慢阶段，一旦通过冰晶最大生成带，则可较快降温到冻结终温（一般为-18℃）。