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先进冷冻冷链技术  

先进冷冻技术

一、先进冷冻技术课题组简介

先进冷冻技术与装备:研究多种先进冻结冻藏技术对不同物态和物性食品中水分物性的影响,冰晶的形态结构与分布,冰晶生长与抑制动力学的影响,达到调控冰晶形态、结构、生长和分布的目的;先进冻结冻藏技术对不同物态和物性食品中大分子微结构的影响,说明其中“变性”的机制;利用工程化仿真,结合技术与装备达到改善冷冻食品物性的目的。

二、技术方向详解及项目进展

新型冷冻技术通过改变食品冷冻过程中冰晶的形成途径,获得细小、均匀的胞内冰晶,从而保护冷冻食品的微观结构;我们致力于最前沿的新型冷冻方式的研究,以获得最大程度保持新鲜食品品质为目标。

1. 超高压辅助冷冻

高压可改变水的相变方式,增大其结晶的过冷度,从而形成细小均匀的胞内冰晶并处于完全冻结的状态;与此同时,可充分利用高压对食品的作用效果(例如钝酶、灭菌、凝胶等);目前已成功突破了荔枝、对虾的传统保鲜方式,获得优良的冻荔枝、冻虾产品。  

2. 超声波辅助冷冻

超声空穴效应具有减小过冷度,诱导成核的作用,使得细小均匀的冰晶充斥着整个冻品细胞内,既而获得微观结构得到保证的冻品;同时与超声自身对食品独特的作用相结合(钝酶、改变蛋白特性等),进一步保证冻品的质量;目前正着力于超声冷冻的机理研究,已探索得到气泡与超声辅助冷冻的微妙关系。  

3. 电场辅助冷冻

直流电场可改变水分子的偶极矩,促使水分子朝电场方向运动,改变其无序的运动状态,从而诱发成核,控制冰晶的生长;同时电场对食品微生物、食品酶具有一定的顿灭作用,双重保证冻品的质量;目前我们正集中于电场机理的研究,期望扩大电场在固体食品中的应用。  

4. 液态氮速冻技术

-196℃的低温,可将物料迅速冷冻,形成细小的胞内冰晶,保护食品的原有品质,且大大延长其随后冻藏过程中的保质期与货架期;目前已与深圳德捷力公司合作开发新型液氮速冻设备。  

5. 美的冰箱共建实验室的建立

通过对冰箱储藏食品的性能进行调控,开发新型的冰箱,以期与公司共同合作获得下一代更加智能的冰箱,目前项目已经开展了2年,取得了冻藏食品部分的阶段性突破。  

6. 冰晶观察体系的构建

通过对冰晶形态、大小等的观察,检测冻品微观结构,从细胞形态学与食品宏观成分变化的完美结合的角度分析冷冻的影响,从而进行最有力的说服。该体系主要包括:自动脱水机、包埋机、切片机、自动染色机、正置显微镜、摄像头、倒置显微镜、冷台。 

7. 冷冻与高光谱技术的结合

食品冷冻与解冻过程中,每个环节皆有食品劣变的可能,将快速无损检测技术(高光谱成像)应用到每个环节中,实时检测食品品质,保证餐桌食品的品质与健康。 

三、科研交流

1.2014.01.01-04 爱尔兰都柏林大学张志航博后(冷冻专家)到访

2.2014.08.19-25 法国南特大学Prof. Alain Le bail (冷冻专家)到访   

3.2014.09.16-20 18th国际农业与生物系统工程学会CIGR   

4.2014.09.20 广东省农业厅到访  

5.2015.08.18 东阳光集团钱正明部长一行人到访

6.2015.11.30 广州粤联水产李宪光冷库专家到访  

7.2015.12.16-19日本北海道大学农业科学研究院 Prof. Shuso Kawamura 到访  

8.2016.01.19-20 珠海世通科技及美国Avure高压冷冻专家到访  

9.2016.03.18 深圳德捷力公司访问交流  

10.2016.05.24参加广东省空调制冷会议  

11.2016.07.02 东莞圣茵实业访问交流  

12.2016.08.19 全国高校保研生来访学习交流  

四、我们的实验室,我们的家

低温课题组是个温馨的小家,目前在读的主要成员有:尊敬的大家长(孙大文老师)、敬爱的小家长(朱志伟老师),亲爱负责的“宝宝管家”(曾清清老师),老师信任、弟弟妹妹们靠得住的“娜姐”(程丽娜博士),白皙能干的李冬梅博士,博才多艺的“孜姐”(张孜硕士),实验达人“梁总”(梁建华硕士),设备能手“竹子”(陈竹兵硕士),预冷兼焙烤巧手“欣妹妹”(吴欣蔚硕士),数学小王子“高总”(高海硕士),温柔又霸气低碳专家“楠哥”(周盛楠硕士),CFD兼羽毛球种子选手“欢欢”(蔡欢欢硕士),低温组希望之星“展护卫”(展曦鸣硕士)。

在科研上,我们接受老师们细心的指导,同学们之间互相监督,时常的“头脑风暴“式的科研交流,常常让我们茅塞顿开,继续扬帆于科研的海洋之上。

在生活中,我们相亲相爱,是一家人,我们以姐姐弟弟妹妹相称,在异乡的这片求学土壤之上,互相给予亲人般的温暖。  

五、小组活动

在努力科研之余,我们亦时常进行有益身心,情感升级的健康活动。例如,每周二晚上1.5h的羽毛球友谊活动,佳节生日的庆祝聚餐,实验室的设备维修“一起动手来来来”活动。