速冻食品的物理原理主要基于热力学和物理学原理,通过迅速降低食品温度,使食品中的水分迅速形成冰晶,从而达到保鲜和延长储存期的目的。以下是速冻食品物理原理的详细解释:
快速降温
速冻机内部通过低温制冷剂循环,使速冻室的温度迅速降到-30℃至-40℃以下。食品被送入速冻机后,冷空气迅速包围食品表面,使其温度急速下降。
冰晶形成
在速冻过程中,食品内部的水分子会快速冻结,形成细小而均匀的冰晶。细小冰晶能够有效保护食品细胞结构,保持食品的原有风味和质感。
防止水分流失
速冻机在冷冻过程中能最大限度地减少食品水分流失,从而防止干耗现象的发生。这是速冻机相比传统冷冻方式的最大优势之一。
热交换原理
空气强制循环式速冻设备利用风机将冷空气强制循环,使冷空气以一定的流速通过食品,迅速带走食品表面的热量,实现快速冻结。
接触式速冻设备让食品直接与冷冻介质(如金属平板、冷冻液等)接触,进行热交换,使食品快速冻结。
液氮速冻设备利用液氮的低温(-196℃)特性,将液氮直接喷淋或浸泡食品,使食品快速冻结。液氮在与食品接触的瞬间,吸收大量的热量,使食品迅速降温。
最大冰晶体生成带
食品在短时间(通常为30分钟内)迅速通过最大冰晶体生成带(0~-4℃),形成细小而几乎全部散布在细胞内的冰晶体,细胞破裂率低,从而获得高品质的速冻食品。
通过以上原理,速冻食品能够在短时间内达到极低的温度,有效保持其原有的营养价值和口感,延长保质期。不同类型的速冻设备(如空气强制循环式、接触式、液氮喷淋式等)根据其工作原理的不同,适用于不同种类的食品和不同的冷冻需求。