《Food Chemistry: X》：Research on the influence of external water vapor generation module on vacuum sublimation-rehydration thawing batch chicken breasts
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本研究采用外部水蒸气发生模块（EWVGM）优化真空升华-复水解冻（VSRT）工艺，用于批量冷冻鸡胸肉加工。研究人员考察了不同复水温度对批量解冻均匀性、解冻效果、解冻效率、能耗及复水效果的影响。适度提高复水温度可增强传质与传热，促使冰晶均匀快速熔化。50?°C为
本研究采用外部水蒸气发生模块（EWVGM）优化真空升华-复水解冻（VSRT）工艺，用于批量冷冻鸡胸肉加工。研究人员考察了不同复水温度对批量解冻均匀性、解冻效果、解冻效率、能耗及复水效果的影响。适度提高复水温度可增强传质与传热，促使冰晶均匀快速熔化。50?°C为最优复水温度，此时获得最短解冻时间（80.08?min）、最佳批量解冻均匀性（温度变异系数2.16?×?10?2）、最低解冻损失（1.15%）、最小ΔpH（0.01）、最低ΔE（2.31）、最优质构参数及最低总比能耗（1.465?MJ/kg）。该条件下仅消耗158?g水，水分变化率最高（1.85%），水蒸气利用率最高（23.42%）。与内部水蒸气发生式VSRT、真空蒸汽解冻（VST）及空气解冻（AT）相比，外部水蒸气发生式VSRT解冻时间分别缩短67.86%、45.43%和14.05%，温度变异系数分别降低78.23%、72.83%和22.02%；同时获得最佳解冻效果、最优节能性能及最高水蒸气利用率，为批量冷冻食品解冻提供指导。
研究背景方面，鸡胸肉因低脂高蛋白且价格适中被广泛消费，但高水分含量致其易因微生物与酶活而劣变，冷冻保藏后需解冻以恢复近鲜品质。现有水浴解冻与空气解冻（AT）耗时长，微波与超声解冻受穿透深度限制易局部过热、批次均匀性差；真空蒸汽解冻（VST）虽快且抑微生物，但前期提出的真空升华-复水解冻（VSRT）多采用腔内直接进水沸腾的内部水蒸气发生法，耗水量大且易被滴液污染不可回收。为此，研究人员引入外部水蒸气发生模块（EWVGM），在腔外生成饱和水蒸气再导入真空室，仅调复水温度即可控过程，以批量?18?°C鸡胸肉（每约200?g，共10片）为对象优化VSRT。
主要关键技术方法上，样本为同批次市售鸡胸肉，预冷至?18?°C核心温后用于实验。系统由真空室、加热板（Omron温控40?°C）、EWVGM、数据采集（T型热电偶、压力/质量传感器）组成；流程分升华段（抽真空至约30?Pa，升华脱水率3%）与复水段（开阀导入EWVGM饱和蒸气，借助水蒸气分压梯度向微孔及表面冷凝放热熔化冰晶）。设复水温度35、40、45、50、55?°C，并以AT、VST、内部蒸气VSRT作对照，各条件重复三次。评价指标含解冻时间与速率、批均匀性（温度变异系数TCOV）、水分变化率（MCR）、解冻损失、ΔpH、色差ΔE、质构及总比能耗（MJ/kg）。
研究结果部分，首先关于复水温度影响：随复水温度由35升至50?°C，传热传质增强，解冻时间缩短、TCOV下降、解冻损失与ΔE减小、质构趋优；55?°C虽更快但接近鸡胸肉变性温（56.31?°C）致品质风险，故50?°C最优（80.08?min，TCOV 2.16×10?2，损失1.15%，ΔpH 0.01，ΔE 2.31，比能耗1.465?MJ/kg，耗水158?g，MCR 1.85%，蒸气利用率23.42%）。其次批解冻均匀性：50?°C下10片核心温离散度最小，证实EWVGM蒸气分布均一优于内部沸腾法。第三复水效果：外部法仅调温度即达高MCR与蒸气利用率，克服内部法大水耗与污染。第四对照比较：对内部VSRT、VST、AT，外EWVGM-VSRT解冻时间分别降67.86%、45.43%、14.05%，TCOV降78.23%、72.83%、22.02%，且质构、色差、能耗综合占优。
讨论与结论翻译总结：研究人员指出，EWVGM通过解耦蒸气生成与真空腔，简化复水控制并提升批次均匀性与能效；50?°C复水在避免蛋白变性前提下最大化冷凝换热，使冰晶经微孔快速熔解并回补水分。该工艺较内部蒸气VSRT节水且免污染，较VST与AT在效率、均匀性、品质保留上均优，总比能耗最低。研究为批量冷冻禽肉及类似高值食品的解冻工业化提供了参数依据与模块设计思路，证实真空升华-复水耦合外部蒸气是兼顾速度、均匀度与品质的可行路径。
