几何布置对CaCl_(2)溶液中草莓流态化速冻过程的影响

冷冻液流态化速冻(hydrofluidization quick-freezing,HF)是一种新颖且前景广阔的食品速冻技术,由于传热系数极高因而加工时间短,大大提升了产品质量。借鉴常规流态化速冻原理,设计了一种HF室。利用Fluent对单个草莓在HF室内与质量分数为30%的低温CaCl_(2)溶液的传热传质进行分析,建立了合适的数值模型来描述速冻过程中CaCl_(2)溶液与草莓的传热与溶质扩散,并通过实验验证数值计算模型的准确性。研究了草莓距孔板高度H与孔板孔口直径d的比值对HF室内的流动过程、草莓冻结速率、溶质吸收等参数的影响。结果表明,H/d越大,草莓降温速率越低;当H/d小于8.88和大于26.66时,几何参数的改变对传热效果没有显著影响;草莓中溶质的吸收主要取决于降温速率,与H/d的关联不大。因此,合理设计HF室的几何布置能够最大限度地提升速冻效果,以获得更高品质的速冻产品。