食品中含有兩種水分,一種自由水,其冰結晶生成階段在0至-5度,一種膠體結合水,其附著于食品分子表面,在凍品-18度時,結晶率在95%以上。此外,冰結晶后的低溫冷柜低溫環境下貯存食品抑制微生物活動和繁殖,達到長期貯藏保鮮的目的(果蔬抑制呼吸熱)。
食品速凍的影響因素可分為:
1、冷柜冷卻介質溫度:食品凍結速度和冰點與冷卻介質溫差Δt成正比。冷卻介質溫度越低,凍結速度越快。
2、凍品著風的影響:著風表面積、風速、冷風循環率影響凍結速度:試驗表明,青刀豆放在-30度冷卻介質下0風速時需120分鐘,4.5m/s風速時只需10分鐘即可。
3、潛熱與焓差的影響:1kg水由80度降到0度需要80kcal冷量,由0度水變成0度冰同樣需要80kcal冷量。可見結晶潛熱需要更多的冷量。同樣當焓差較大時,如進貨溫度較高,不僅需要較大的冷量還需要較長的凍結時間。
4、冷藏設備中冷柜食品成分的影響:導熱系數高的食品比導熱系數低的食品凍結速度快,如果食品表層敷塑膜不僅導熱慢,而且阻礙著風。如水導熱系數為0.604w/mk,脂肪導熱系數為0.15,塑膜導熱系數為0.028,風導熱系數為0.066。
5、食品厚度的影響:食品厚度的平方和速凍時間成正比。食品越厚,速凍時間越長。