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食品加工原理中的低共熔点及冻结冻藏温度分析

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:少数未冻结的高浓度溶液只有当温度降低到低共熔点时,才会全部结成冰。食品的低共熔点范围大致在—65~-55℃,食品的冻结冻藏温度一般在—30~-18℃,所以,冻藏食品中水分实际上并未完全冻结成冰。

食品加工原理中的低共熔点及冻结冻藏温度分析

对于水溶液而言,溶液中溶质和水的相互作用使溶液的饱和水蒸气压较纯水的低,也使溶液的冻结点低于纯水的冻结点,此即溶液的冻结点下降现象。溶液的冻结点下降值与溶液中溶质的种类和数量(即溶液的浓度)有关。下面以一简单的二元溶液来说明溶液的冻结点下降情况。

图3-4曲线为不同浓度氯化钠水溶液的凝固温度曲线。图中左右各有一条曲线,左边曲线为溶液的冰点曲线,即冻结点曲线,右边曲线是析盐线,即氯化钠的溶解度曲线。由左边曲线可以看出,随着氯化钠溶液浓度的增加,溶液的凝固温度(冻结点)下降。一定浓度的氯化钠溶液经过过冷态开始冻结后,部分水分首先形成冰结晶,水分子形成冰结晶时会排斥非水分子的溶质分子,这样随着部分水分的冻结,原来溶解在这些水分中的溶质会转移到其他未冻结的水分中,使剩余溶液的浓度增加。剩余溶液浓度的增加又导致这些溶液的冻结点进一步下降,因此溶液的冻结并非在同一温度完成。一般所指的溶液或食品的冻结点是它的初始冻结温度。溶液或食品冻结时在初始冻结点开始冻结,随着冻结过程的进行,水分不断地转化为冰结晶,冻结点也随之降低,这样直至所有的水分都冻结,此时溶液中的溶质、水达到共同固化,这一状态点被称为低共熔点或冰盐合晶点,氯化钠水溶液的低共熔点的温度为—21.2℃,含盐量(质量分数)为23.1%。

图3-4 氯化钠盐水溶液的凝固温度曲线

食品中所含的水分分为两种:一种是自由水,这些水分子能够自由地在液相区内移动,其冻结点在冰点温度(0℃)以下;另一种是结合水,这部分水分子被大分子物质(如蛋白质碳水化合物等)规则地吸附着,其冻结点比自由水要低得多,即使在温度远低于初始冻结点的情况下,仍有部分水还是未冻结的。少数未冻结的高浓度溶液只有当温度降低到低共熔点时,才会全部结成冰。食品的低共熔点范围大致在—65~-55℃,食品的冻结冻藏温度一般在—30~-18℃,所以,冻藏食品中水分实际上并未完全冻结成冰。(www.xing528.com)

食品由于溶质种类和浓度上的差异,其初始冻结点会不同。一些食品的初始冻结点往往表现为一个温度范围。表3-8所示为一些常见食品的初始冻结点。

表3-8 一些食品的冻结点

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