对称热源对大黄鱼真空升华-复水解冻效果的影响及其优化研究

本文创新性地将对称热源应用于真空升华-复水解冻（VSRT）技术，通过调控加热板温度（35℃）与加热板-冻品距离（DH-F=80mm）显著提升大黄鱼解冻效率（3.48cm/h），降低解冻损失（1.15%），并实现最低能耗（7.420MJ/kg）。相比传统单侧加热VSRT，双侧加热方案解冻时间缩短7.24%，为食品工业低温解冻工艺优化提供新思路。

　　

Highlight

对称热源在真空升华-复水解冻(VSRT)中展现出显著优势：通过双侧辐射加热有效避免局部过热现象，使大黄鱼核心温度均匀上升。当D_H-F为80mm且加热板温度35℃时，解冻速率达到峰值3.48cm/h，同时维持鱼肉pH稳定性和最佳色泽(L^*值变化<2.5)。

System Principle and Devices

VSRT系统包含两个关键阶段：

1）真空升华阶段：在低压环境下促使冰晶直接气化，形成多孔结构；

2）复水加热阶段：水蒸气在冻品表面冷凝释放潜热，双侧加热板通过红外辐射加速热量渗透。真空泵(极限压力50Pa)与蒸汽发生器(精度±0.5℃)协同控制腔体环境。

Sample Pre-treatment

实验选用260±10g养殖大黄鱼，在-23℃速冻后植入直径0.2cm的热电偶监测核心温度。预处理包括：

1）表面冰晶清除；

2）质量/颜色/pH基线测定；

3）对称布置加热板(间距可调80-120mm)。

VSRT Process with Different Symmetrical Heat Source

数据显示：

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  加热板温度从25℃升至35℃时，解冻时间缩短41.7%；

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  D_H-F超过100mm会导致热通量下降15.2%；

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  最优参数组合下比能耗(SEC)仅7.420MJ/kg，显著低于空气解冻(AT)的23.6MJ/kg。

Conclusions

本研究证实对称热源VSRT具有三重优势：

1）时间效益：较传统AT缩短70.9%解冻时长；

2）品质保障：蛋白质氧化程度降低32%；

3）节能潜力：能源利用效率提升2.18倍。该技术为高水分海产品低温加工提供创新解决方案。