[发明专利]一种食品预冷性能评估和优化方法

权利要求书

1.一种食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，所述食品预冷性能评估和优化方法包括以下步骤：

1)将食品放置在预冷包装中，将装有食品的预冷包装摆放至预冷设备中，在预冷设备中设定多个位置作为测点，在测点安装温度传感器，温度传感器的探针穿过预冷包装插入至食品内部；

2)记录预冷前的位于各测点处的温度传感器所测量的食品内部的初态温度，开启预冷设备，位于各测点处的温度传感器测量所在位置食品内部温度，并以相等的时间间隔Δt记录各测点处食品内部温度；

3)位于每个测点处的温度传感器所测量的食品内部温度均达到预冷要求的最终温度时，关闭预冷设备，得到第i个测点处第n个时间间隔内初时刻的食品内部温度与末时刻的食品内部温度分别为T_i^n-1和T_iⁿ，i＝1,……,M，M为测点处个数，n＝1,……,N，N为时间间隔的总数，记录预冷总耗时τ，τ＝Δt×N；

4)根据第i个测点处第n个时间间隔内的平均食品内部温度及食品品种，查找文献得到到第i个测点处第n个时间间隔内的食品的比热容并查找文献或用公式计算得到第i个测点处第n个时间间隔内的单位质量食品的呼吸作用产热率

5)根据第i个测点处第n个时间间隔内的食品的比热容和单位质量食品的呼吸作用产热率计算得到第i个测点处第n个时间间隔内的单位质量食品的散热速率

6)根据单位质量食品的散热速率计算得到第i个测点处第n个时间间隔内的单位质量食品的传热能力损失率

7)根据第i个测点处第n个时间间隔内的单位质量食品的传热能力损失率计算得到预冷全过程中第i个测点处单位质量食品的传热能力损失Φ_M,i；

8)根据计算得到的各测点处单位质量食品的传热能力损失Φ_M,i，评估食品预冷性能；

9)以降低相应测点处较高的传热能力损失为目标，结合具体预冷设备对该测点处进行预冷操作优化。

2.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤1)中，在预冷设备中设定测点的位置满足：在每一个预冷包装中至少存在一个测点；预冷包装采用预冷筐或预冷箱。

3.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤2)中，时间间隔Δt为1～600秒。

4.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤3)中，预冷要求的最终温度是实验测量前预先设定的；T_iⁿ为第i个测点处第n个时间间隔内末时刻的食品内部温度同时为第i个测点处第(n+1)个时间间隔内初时刻的食品内部温度。

5.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤4)中，第i个测点处第n个时间间隔内的单位质量食品的呼吸作用产热率按照公式计算为：

其中，f和g分别为拟合系数。

6.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤5)中，第i个测点处第n个时间间隔内的单位质量食品的散热速率为：

7.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤6)中，第i个测点处第n个时间间隔内的单位质量食品的传热能力损失率为：

8.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤7)中，预冷全过程中第i个测点处单位质量食品的传热能力损失Φ_M,i为：

9.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤8)中，比较各测点处单位质量食品的传热能力损失，较高的传热能力损失导致传热速率低，降温慢，温度较其他测点处高，进而增加预冷过程能耗；反之，较低的传热能力损失导致传热速率高，降温快，温度较其他测点处低，进而减少预冷过程能耗。

10.如权利要求1所述的食品预冷性能评估和优化方法，其特征在于，在步骤9)中，进行预冷操作优化包括：改进相应测点处食品在预冷包装中的码放形式及相应测点所在的预冷包装的摆放形式，提高相应测点所在的预冷包装的开孔率和导热率及其附近的流速。