加工等容设备
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美国农业部 ARS

新食品冷冻概念旨在提高质量、增加安全性和减少能源使用

这种称为等容冷冻的新冷冻方法的工作原理是将食物储存在密封的刚性容器中——通常由硬塑料或金属制成——完全充满了液体,如水。

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2021 年 9 月 3 日

加利福尼亚州奥尔巴尼市——根据美国农业部 (USDA) 农业研究服务中心 (ARS) 和大学的一项新研究,转向新的食品冷冻方法可以使冷冻食品更安全、质量更好,同时节省能源和减少碳排放。加州伯克利科学家。

“在全球范围内完全改变这种新的食品冷冻方法可以每年减少多达 65 亿千瓦时的能源使用,同时减少 46 亿公斤伴随发电产生的碳排放,相当于大约消除ARS 研究食品技术专家 Cristina Bilbao-Sainz 说。她在奥尔巴尼 ARS 西部区域研究中心 (WRRC) 的健康加工食品研究组工作。 

Bilbao-Sainz 补充说:“如果食品制造商采用这一概念,则无需对当前的冷冻食品制造设备和基础设施进行任何重大改变即可实现这些节省。”

这种称为等容冷冻的新冷冻方法的工作原理是将食物储存在密封的刚性容器中——通常由硬塑料或金属制成——完全充满了液体,如水。与将食物暴露在空气中并在华氏 32 度以下的温度下冻结成固体的传统冷冻不同,等容冷冻可以保存食物而不会将其变成固体冰。 

只要食物浸没在液体部分,就可以防止冰结晶,这是对食品质量的主要威胁。

Bilbao-Sainz 说:“节能来自不必将食物完全冷冻,这会消耗大量能源,而且无需采用快速冷冻等能源密集型冷藏协议来避免冰晶形成。” . 

等容冷冻还允许以更高质量的方式储存新鲜食物,例如西红柿、甜樱桃和马铃薯,而传统冷冻方法很难保存这些新鲜食物。

等容冷冻的另一个好处是它还能在加工过程中杀死微生物污染物。

“整个食品生产链都可以使用等容冷冻——从种植者到食品加工商,从产品生产商到批发商,再到零售商。这项研究的联合负责人、WRRC 中心主任 Tara McHugh 说:“购买产品后,这个过程甚至可以在一个人家里的冰箱中进行——所有这些都不需要对新设备进行任何重大投资。” “凭借所有潜在的好处,如果这一创新概念流行起来,它可能会成为冷冻食品的下一场革命。”

加州大学伯克利分校生物医学工程师鲍里斯·鲁宾斯基(Boris Rubinsky)是该项目的联合负责人,他首先开发了等容冷冻方法来冷冻保存用于移植的组织和器官。 

此后,ARS 和加州大学伯克利分校申请了一项联合专利,将等容冷冻应用于食品保存。研究团队目前正在开发冷冻食品行业这项技术的最佳应用,尤其是将该技术扩大到工业水平。他们还在寻找商业合作伙伴,以帮助将技术转移到商业部门。

加州大学伯克利分校机械工程师 Matthew Powell-Palm 是该研究论文的主要作者之一,他指出,“等容冷冻是一种交叉技术,不仅在食品行业,而且在医学、生物学甚至太空旅行中都有广阔的应用前景。 .”