[發明專利]一種食品預冷性能評估和優化方法

在審

• 申請號: 201910343696.0
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110020814A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 張信榮;王冠邦;鄭秋云
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 王巖

本發明公開了一種食品預冷性能評估和優化方法。本發明通過實驗測量得到各測點處單位質量食品的傳熱能力損失，評估食品預冷性能，以降低相應測點處較高的傳熱能力損失為目標，結合具體預冷設備對該測點處進行預冷操作優化；本發明中食品預冷性能的評估指標傳熱能力損失揭示熱量傳遞的機理，涵蓋現有各評估指標，能夠作為唯一的食品預冷性能評估指標；使用便捷、靈活，結果直觀、形象；本發明中以降低傳熱能力損失為單一優化目標，優化過程簡便、直接，對實際生產應用有重要指導意義。

技術領域

本發明涉及食品冷鏈保鮮技術，具體涉及一種食品預冷性能評估和優化方法。

背景技術

預冷是食品冷鏈物流過程中的重要環節，可使采摘、捕撈、加工時累積在食品中的熱量及食品自身產生的呼吸熱迅速散失，從而降溫至適宜貯藏保鮮的溫度，進而進入冷庫儲存并完成之后的冷鏈物流過程。預冷性能可以從食品的降溫速率、溫度均勻性和品質以及過程能耗等多方面評估。然而，不同的預冷方法和工況參數對不同性能評估指標的影響不同，所以綜合評估預冷性能較為復雜繁瑣。進而，因為缺少明確且唯一的性能評估指標，預冷的優化方法往往是通過試錯或根據經驗提出的。

發明內容

針對以上現有技術中存在的問題，本發明從預冷過程中食品內部的熱量向外傳遞的機理著手，提出了一種食品預冷性能評估和優化方法。

本發明的食品預冷性能評估和優化方法，包括以下步驟：

1)將食品放置在預冷包裝中，將裝有食品的預冷包裝擺放至預冷設備中，在預冷設備中設定多個位置作為測點，在測點安裝溫度傳感器，溫度傳感器的探針穿過預冷包裝插入至食品內部；

2)記錄預冷前的位于各測點處的溫度傳感器所測量的食品內部的初態溫度，開啟預冷設備，位于各測點處的溫度傳感器測量所在位置食品內部溫度，并以相等的時間間隔Δt記錄各測點處食品內部溫度；

3)位于每個測點處的溫度傳感器所測量的食品內部溫度均達到預冷要求的最終溫度時，關閉預冷設備，得到第i個測點處第n個時間間隔內初時刻的食品內部溫度與末時刻的食品內部溫度分別為和i＝1,……,M，M為測點處個數，n＝1,……,N，N為時間間隔的總數，記錄預冷總耗時τ，τ＝Δt×N；

4)根據第i個測點處第n個時間間隔內的平均食品內部溫度及食品品種，查找文獻得到到第i個測點處第n個時間間隔內的食品的比熱容并查找文獻或用公式計算得到第i個測點處第n個時間間隔內的單位質量食品的呼吸作用產熱率

5)根據第i個測點處第n個時間間隔內的食品的比熱容和單位質量食品的呼吸作用產熱率計算得到第i個測點處第n個時間間隔內的單位質量食品的散熱速率

6)根據單位質量食品的散熱速率計算得到第i個測點處第n個時間間隔內的單位質量食品的傳熱能力損失率

7)根據第i個測點處第n個時間間隔內的單位質量食品的傳熱能力損失率計算得到預冷全過程中第i個測點處單位質量食品的傳熱能力損失Φ_M,i；

8)根據計算得到的各測點處單位質量食品的傳熱能力損失Φ_M,i，評估食品預冷性能；

9)以降低相應測點處較高的傳熱能力損失為目標，結合具體預冷設備對該測點處進行預冷操作優化。

其中，在步驟1)中，在預冷設備中設定測點的位置滿足：在每一個預冷包裝中至少存在一個測點。預冷包裝采用預冷筐或預冷箱。

在步驟2)中，時間間隔Δt為1～600秒。

在步驟3)中，預冷要求的最終溫度是實驗測量前預先設定的。為第i個測點處第n個時間間隔內末時刻的食品內部溫度同時為第i個測點處第(n+1)個時間間隔內初時刻的食品內部溫度。當n＝1時，為第i個測點處第1個時間間隔內初時刻的食品內部溫度，即為第i個測點處食品內部溫度的初態溫度。