猪里脊肉油传热过程中品质变化动力学研究

油传热烹饪是中式烹饪的典型方式,采用油浴模拟油传热过程,结合动力学方法对猪里脊肉在油传热过程中成熟品质因子(颜色、剪切力)和过热品质因子(蒸煮损失)的变化进行测定与分析。结果表明:油传热过程中,猪里脊肉的颜色和剪切力变化遵循一级动力学,蒸煮损失变化遵循零级动力学;亮度、红度值和白度值的z值分别为33.1,26.1,41.0℃,Ea值分别为68.6,86.8,55.4kJ/mol;剪切力z值为17.9℃,Ea值为127.1 kJ/mol;蒸煮损失Ea值为28.9kJ/mol,z值在一级动力学下为32℃,大于红度值和剪切力的z值,满足烹饪成熟值理论提出的优化前提,证明了烹饪过程存在优化空间,为猪肉油传热烹饪和中式烹饪品质优化研究提供动力学参数。

基于多孔介质热/质传递理论的流体—颗粒食品热处理数值模拟研究进展

概述了基于多孔介质热/质传递理论构建数学模型的原理与发展,从蒸发描述、参数测定及定解条件设定等方面分析了多孔介质数学模型开发与应用的关键问题及其研究进展,总结了多孔介质数学模型应用于流体-颗粒食品热处理的优势、挑战与发展前景。

西式火腿煮制过程中品质变化动力学研究

结合动力学方法对西式火腿煮制过程中成熟品质因子(颜色、剪切力)和过热品质因子(水分含量)变化进行反应动力学测定和分析。结果表明:煮制过程中,西式火腿颜色、水分含量和剪切力的变化均遵循一级反应动力学。亮度值和红度值的z值分别为49.69,41.85℃,Ea值分别为46.73,55.27kJ/mol;剪切力的z值为34.81℃,Ea值为66.69kJ/mol;水分含量的Ea值为52.22kJ/mol,z值为44.45℃,大于剪切力和红度值的z值。成熟品质因子的z值小于过热品质因子z值,符合烹饪操作优化的要求,证明西式火腿煮制过程存在优化空间。

基于成熟值理论的蒜薹油炒过程品质变化动力学

油炒在中式烹饪中占主导地位,为考察在不同油温下食品品质随烹饪时间的变化规律及其动力学特性,采取油浴模拟油炒过程,对蒜薹的过热品质(维生素C、水分含量和红度值)进行反应动力学测定与分析。结果表明:蒜薹油炒中维生素C和红度值-a*变化均遵循一级动力学,水分含量变化遵循零级动力学;维生素C和红度值-a*的z值分别为76.92、83.33℃,水分含量在一级动力学下z值为62.50℃,均大于油炒蒜薹成熟的z值,满足烹饪优化前提;并指出水分对温度最为敏感,是烹饪工艺优化中的重要指标。本实验证明了蒜薹烹饪过程存在优化空间,为蒜薹油炒和中式烹饪过程优化处理提供了必要的动力学参数。

基于量纲分析的油炒表面换热系数预测模型

基于量纲分析原理导出4个无量纲量,通过多元回归建立了具有量纲和谐性的油炒过程表面换热系数(hfp)无量纲预测关系式,用残差分析修正后的决定系数R2达到0.973。采用5组验证集数据对获得的无量纲预测关系式可靠性进行验证,理论模型预测值与实测数据计算值具有较高的一致性,两者的平均相对误差为2.79%。由此表明:量纲分析法用于油炒过程中流体—颗粒表面换热系数的预测,具有可靠性和普适性,可为食品烹饪及加工提供一定理论参考。

基于CFD的涮爆烹饪过程模拟及试验验证

为研究涮爆过程中颗粒的温度分布,通过构建颗粒传热过程数学模型及模型求解方法,模拟了颗粒传热学尺寸、对流换热系数对颗粒温度分布的影响。模拟结果表明,颗粒传热学尺寸越小、对流换热系数越大,颗粒升温速率越快。同时,利用热电偶采集实际涮爆过程中颗粒中心点的温度-时间曲线,与模拟温度-时间曲线进行误差分析,结果表明,模拟温度曲线与实测温度曲线吻合,证明了模型的可靠性。

锅具传热特性对中式烹饪操作控制的影响

选取3种中式炒锅,以猪里脊肉为烹饪原料,在不同预热油温及搅拌频率下,测定分析炒锅的热阻系数对油炒猪里脊肉的成熟时间和开始焦糊时间的影响,获得炒锅传热特性与中式烹饪操作控制之间的规律,建立一种中式炒锅性能评价的方法。结果表明,猪里脊肉油炒至成熟和焦糊时颜色、水分含量、剪切力变化明显,颜色可作为烹饪成熟终点和焦糊开始的直观判断指标;使用热阻系数大的炒锅进行烹饪时,猪里脊肉成熟时间、开始焦糊时间及间隔时间长,烹饪操作相对容易控制;而热阻系数小的炒锅,保持较高的搅拌频率或较低的预热油温有利于烹饪过程的控制。

猪肉油炒过程传质参数测定及其对烹饪过程控制的影响

为提升油炒数值模拟的可靠性及准确度,揭示可控操作对烹饪过程参数的影响及关键过程参数对烹饪的影响。通过无量纲水分含量分析解法,测定了中式油炒猪里脊肉过程中的表面传质系数(surface mass transfer coefficient,h_(m))和有效水分扩散系数(effective moisture diffusion coefficient,D_(eff)),分析了预热油温及样品比表面积Ω对h_(m)及D_(eff)的影响;基于已构建的油炒热质传递数学模型、成熟值理论,对比了h_(m)和流体-颗粒表面传热系数(fluid-to-particle surface heat transfer coefficient,hfp)对烹饪成熟控制的影响。结果表明:与油炸过程类似研究的文献数据相比,该研究中hm值偏大在5.927×10^(−6)~2.481×10^(−5) m/s之间,D_(eff)在6.281×10^(−9)~4.148×10^(−8) m^(2)/s之间,D_(eff)活化能(Ea)在24.2~30.6 kJ/mol范围内;预热油温、比表面积Ω对h_(m)及D_(eff)有显著影响(P<0.05),预热油温越高h_(m)和D_(eff)越大,比表面积Ω和h_(m)越大,D_(eff)越小;h_(m)对烹饪成熟控制影响较小,而h_(fp)是烹饪成熟控制的关键过程参数。研究结果为油炒过程模拟提供了重要参数,为烹饪过程控制提供依据。