CN116530557A - 基于中低频振荡电流的食品解冻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法。食品解冻方法包括：向冷冻食品施加至少一振荡电流，每一所述振荡电流的电流密度为0.1‑200mA/cm2，所述振荡电流的频率为200Hz‑20kHz，占空比为1‑99％，所述电流密度为有效值，所述振荡电流于所述冷冻食品内产生的热量与冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量相同或略大于冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量，从而使所述冷冻食品被解冻，所述冷冻食品的内部区域的解冻终点温度不超过5℃。本发明可以防止短时聚集能量过高以及表面局部过热现象，冷冻食品的汁液流失更少；故解冻终点时的冷冻食品内部截面的区域的温差更小，使得解冻后的食品品质更高。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，属于食品解冻技术领域。
背景技术
随着国民经济的发展以及工业化、城镇化的不断推进，人们对食品的需求日益旺盛。冷冻食品因其便利性及长效保存的特点逐渐成为人们日常生活的必需品。冷冻技术仅通过低温实现食品货架期的延长，且针对具有易腐性、季节性或区域属性的食材，冷冻保存可打破时间和空间的限制。然而，冷冻食品在加工处理前需进行解冻操作，若解冻速率慢、时间长、解冻均匀性差都会影响食品的感官品质及食用安全性。
目前，常见的解冻方法包括自然解冻和浸渍解冻，这些方法不需要特殊装置或设备，但耗时相对较长，故食物表面容易受到外界环境的影响，微生物滋生风险加剧，营养成分流失严重，感官品质下降，最终影响解冻食品的品质。近年来新兴的解冻技术，比如微波和射频解冻，利用高频的振荡电磁波作用于食材中的水分子、极性生物大分子和自由离子，实现内部分子的振荡摩擦并发热，解冻速度快。针对不规则形态的食品，由于穿透深度随频率的变化，极易引起解冻不均匀，局部温度过高，表面水分蒸发，内外温差加剧，蛋白质变性或降解等问题。
为了最大程度提升能量利用率，采用特定的中低频振荡电流，能作用于食品内部的冰晶，该能量等于或略大于冷冻食品中冰晶消融所需的能耗，从而实现食品的高效解冻。同时，振荡电流解冻效果与所施加的电流密度以及有效接触面积密切相关，电流密度越大，穿透深度越高。但是，当食品形状不规则时，边角厚度较小的部位由于持续的较大电流密度施加也会导致局部过热。因此，需要采用间歇式或阶段式的电流密度施加程序，缓解瞬时局部过热现象。同时，为了应用于家用电器，必须采用紧凑且简易的形式便于用户操作。
目前市场上具有解冻功能的家电只有微波炉、电烤箱、铝板解冻器和射频解冻箱，且它们都是基于单品形式存在，分别利用微波、高温、热传导和射频电磁波的原理进行解冻。微波炉和射频解冻箱价格相对较高，且由于采用高频发生器且过程伴随着水分子和生物大分子的加热，器件隔离成本也高，故无法在家用冰箱实现商业运用。电烤箱的辐射加热形式也不适宜固载到冰箱，而铝板解冻依靠传热性质的解冻效率低，实用性较差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明提供了一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，包括：
向冷冻食品施加至少一振荡电流，每一所述振荡电流的电流密度为0.1-200mA/cm2，所述振荡电流的频率为200Hz-20kHz，占空比为1-99％，所述电流密度为有效值，所述振荡电流于所述冷冻食品内产生的热量与冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量相同或略大于冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量，从而使所述冷冻食品被解冻，所述冷冻食品的内部区域的解冻终点温度不超过5℃。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
本发明提供的一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，对冷冻食品各部分周期性和/或分阶段的施加特定的振荡电流，在扫描式的处理流程下，使得冷冻食品不同部分能间歇式的接受到能量，即“跑马灯”式的快速施加，有助于冷冻食品内部冰晶的均匀消融；并且，本发明可以进一步的防止短时聚集能量过高以及表面局部过热现象，冷冻食品的汁液流失更少；故解冻终点时的冷冻食品内部截面的区域的温差更小，使得解冻后的食品品质更高。
本发明提供的一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，是利用多部分施加的微电流进行解冻的非热解冻技术，并且微电流施加到不规则食材的能量达到破坏冰晶能量的平衡点，能实现均匀的非热解冻，并能被推广到民用和工业端。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明中的名词解释：
冷冻食品：在低于-4℃的温度下被冻结的食品。
非热解冻：不依靠热传导如浸渍或风吹的方式使食品升温解冻，即在无外界热源情况下，使食品内部解冻处理。
本发明提供了一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，包括：
向冷冻食品施加至少一振荡电流，每一所述振荡电流的电流密度为0.1-200mA/cm2，所述振荡电流的频率为200Hz-20kHz，占空比为1-99％，所述电流密度为有效值，所述振荡电流于所述冷冻食品内产生的热量与冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量相同或略大于冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量，从而使所述冷冻食品被解冻，所述冷冻食品的内部区域的解冻终点温度不超过5℃。
进一步的，所述的食品解冻方法具体包括：周期性的向冷冻食品施加所述振荡电流。
进一步的，每一周期的持续时间在10min以内。
进一步的，每一周期的持续时间为0-10min。
进一步的，所述的食品解冻方法具体包括：在每一周期内，向冷冻食品的a个部分施加b个所述振荡电流，每一部分至少对应至少一个所述振荡电流，且使施加于每一部分的所述振荡电流的电流密度与每一部分的厚度正相关，b≥a≥1，a，b均为整数。
进一步的，所述冷冻食品的厚度在15cm以内。
进一步的，所述冷冻食品的选定部分的厚度为0.8-15cm，且当所述选定部分的厚度为0.5-8cm时，施加于该选定部分的每一所述振荡电流的电流密度为0.1-80mA/cm2；当所述选定部分的厚度为8-15cm时，施加于该选定部分的每一所述振荡电流的电流密度为80-200mA/cm2。
进一步的，b个所述振荡电流的电流频率相同。
进一步的，所述的食品解冻方法具体包括：在每一周期内，同时向冷冻食品的a个部分施加b个所述振荡电流，或者，依次向冷冻食品的a个部分施加b个所述振荡电流，且在同一时间段内，向冷冻食品的c个部分施加d个所述振荡电流，c≤a，d≤b，c，d均为正整数。
进一步的，所述的食品解冻方法具体包括：使向所述冷冻食品的每一部分施加的所述振荡电流的电流密度和/或占空比随时间的增加而梯度变化。
进一步的，向所述冷冻食品的每一部分施加的所述振荡电流的电流密度的变化梯度为0.1-100mA/cm2/min。
进一步的，向所述冷冻食品的每一部分施加的所述振荡电流的占空比的变化梯度为5-40％/min。
进一步的，所述振荡电流的电流波形为方波或锯齿波。
进一步的，所述振荡电流的占空比为5-95％。
进一步的，所述的食品解冻方法具体包括：使与控制电源电连接的两个导电体组与冷冻食品电性接触，在两个导电体组与冷冻食品之间形成至少一个闭合回路，以及，以所述控制电源向所述闭合回路内施加至少一所述振荡电流，其中，两个导电体组分别与控制电源的两个不同的接线端电连接。
进一步的，每一所述导电体组包括至少一个导电体。
进一步的，每一所述导电体组包括多个导电体，在两个导电体组与冷冻食品之间形成多个闭合回路，所述冷冻食品的每一部分至少对应一个所述闭合回路，并且，所述食品解冻方法具体包括向所述多个闭合回路内施加多个所述振荡电流，其中，同一所述导电体组多包含的多个导电体与所述控制电源的同一接线端电连接。
进一步的，所述导电体为柔性体或刚性体，示例性的，所述刚性体的材质可以是包括铝、铁、不锈钢、钛钢和铜中的任意一种或两种以上形成的合金，所述柔性体可以是铝箔、铜箔和导电硅胶等。
进一步的，所述冷冻食品的内部区域的解冻终点温度为-4-5℃。
进一步的，所述冷冻食品包括冷冻水产品、冷冻肉制品或冷冻面制品，所述冷冻肉制品包括冷冻畜类产品或冷冻禽类产品等。
进一步的，本发明可以是在具有解冻功能的电器中实施的，该具有解冻功能的电器可以是冰箱、微波炉、解冻箱、电烤炉等，具体的，该具有解冻功能的电器可以是小型的家用电器，也可以是大型的工业用电器等。
如下将结合具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。但是，应当理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
用于实施基于中低频振荡电流的食品解冻方法的解冻装置可以设置在具有解冻功能的电器中，或者，作为具有解冻功能的电器的一部分，该具有解冻功能的电器可以是冰箱、微波炉、解冻箱、电烤炉等，具体的，该具有解冻功能的电器可以是小型的家用电器，也可以是大型的工业用电器等。该非热解冻装置可以设置在具有解冻功能的电器的解冻空间(解冻层)，需要说明的是，该非热解冻装置与具有解冻功能的电器的电路连接结构等均是本领域技术人员已知的，在此不做具体的限定。
具体的，本发明所采用的解冻装置包括两个导电体组和控制电源，两个导电体组相对且间隔设置，两个导电体组之间形成有可供放置冷冻食品的容置空间，控制电源的两个接线端与两个导电体组电连接，每一导电体组包括至少一个导电体，例如，每一导电体组包括1-12个导电体。
具体的，所述导电体为柔性体或刚性体，示例性的，所述刚性体的材质可以是包括铝、铁、不锈钢、钛钢和铜中的任意一种或两种以上形成的合金，所述柔性体可以是铝箔、铜箔和导电硅胶等。
具体的，控制电源包括交流电源和控制电路板，控制电路板与交流电源电连接，控制电路板用于调控交流电源输出的振荡电流的电流频率、电流波形、电流密度、电流强度以及监测闭合回路内的冷冻食品的解冻状态等，以使控制电源输出前述振荡电流，需要说明的是，控制电路板可以包括PLC控制等，控制电路板所采用的数控程序等均可以通过市购获得，且控制电源中的电路结构和调幅控制占空比达到恒流输出的方式均是采用本领域技术人员已知的方式或技术进行实现的，在此不做特别的限定。
实施例1
本实施例采用的解冻装置包括控制电源和两个导电体，其中一个导电体为铝板，厚度为2mm、长度为30cm、宽度为20cm；另一个导电体为家用铝箔纸；铝板和铝箔纸分别与控制电源的两个接线端电连接。
对冷冻鸡块进行解冻的方法包括：
将一块厚度为13cm，质量600g，表面温度为-19℃的冷冻鸡块放置于铝板上，用铝箔纸遮盖，其中铝箔纸与鸡块的接触面积为10cm2，铝板与鸡块的接触面积则为15cm2；
以控制电源向冷冻鸡块周期性的施加方波振荡电流，振荡电流的频率为1kHz，每一周期的持续时间为2min；
每一个周期中，第一阶段的持续时间为30s，第一阶段施加的振荡电流的占空比为45％，振荡电流的电流强度的有效值为1500mA，此时铝板对应的电流密度为100mA/cm2，铝箔纸对应的电流密度150mA/cm2；第二阶段的持续时间为60s，第二阶段施加的振荡电流的占空比为30％，振荡电流的电流强度的有效值为1000mA，此时铝板对应的电流密度为66.7mA/cm2，铝箔纸对应的电流密度100mA/cm2；第三阶段的持续时间为30s，第三阶段施加的振荡电流的占空比为15％，此时的振荡电流强度的有效值为500mA，此时铝板对应的电流密度为33.3mA/cm2，铝箔纸对应的电流密度50mA/cm2；
循环5个周期，解冻10min后，将鸡块分割为4块，采用手持测温热像仪测量鸡块不同部分的温度，并检查鸡块表面和切面是否存在局部过热或未完全解冻或者局部熟化现象；结果表明，本实施例中解冻后的鸡块的平均温度为-0.9℃，最高点温度1.2℃，最低点温度-2.6℃，区域温差为3.8℃，未出现局部过热或熟化的现象，且失重率为4.76％。
对比例1
对比例1中解冻鸡肉块的方法以及冷冻鸡肉块的形态、尺寸等与实施例1基本相同，且也是采用与实施例1中相同的解冻装置实施的，区别在于：
每一个周期中，第一阶段的持续时间为30s，第一阶段施加的振荡电流的占空比为99％，振荡电流的电流强度的有效值为3300mA，此时铝板对应的电流密度为220mA/cm2，铝箔纸对应的电流密度330mA/cm2；第二阶段的持续时间为60s，第二阶段施加的振荡电流的占空比为60％，振荡电流的电流强度的有效值为2000mA，此时铝板对应的电流密度为186.7mA/cm2，铝箔纸对应的电流密度280mA/cm2；第三阶段的持续时间为30s，第三阶段施加的振荡电流的占空比为21％，此时的振荡电流强度的有效值为700mA，此时铝板对应的电流密度为46.7mA/cm2，铝箔纸对应的电流密度70mA/cm2；
循环5个周期，解冻10min后，将鸡块分割为4块，采用手持测温热像仪测量鸡块不同部分的温度，并检查鸡块表面和切面是否存在局部过热或未完全解冻或者局部熟化现象；结果表明，本实施例中解冻后的鸡块的平均温度为4.7℃，最高点温度15℃，最低点温度-1.3℃，区域温差为16.3℃，存在局部过热，且失重率为10.83％。
实施例2
本实施例采用的解冻装置包括控制电源和四个导电体，其中一个导电体为不锈钢板，厚度为1mm，长度为30cm，宽度为25cm，其他三个导电体为家用铝箔纸；不锈钢板和铝箔纸分别与电源的两组接线端电连接。
对冷冻牛肉进行解冻的方法包括：
将一块厚度为10cm，质量850g，表面温度为-18℃的冷冻牛肉放置于不锈钢板上，并用3张铝箔纸遮盖，3张铝箔纸分别为第一铝箔纸、第二铝箔纸、第三铝箔纸，第一铝箔纸、第二铝箔纸、第三铝箔纸与冷冻牛肉的接触面积分别为8cm2、10cm2、15cm2，第一铝箔纸、第二铝箔纸、第三铝箔纸覆盖的冷冻牛肉的三个区域对应的平均厚度分别为10cm、8cm、4cm；不锈钢板与冷冻牛肉的接触面积则为20cm2；
以控制电源向冷冻牛肉周期性的施加方波振荡电流，振荡电流的频率为3kHz，每一周期的持续时间为30s；
每一个周期中，第一阶段的持续时间为10s，第一阶段仅在第一铝箔纸和不锈钢板之间形成闭合回路并施加第一振荡电流，第一振荡电流的占空比为45％，第一振荡电流的电流强度的有效值为2000mA，此时不锈钢板对应的电流密度为100mA/cm2，第一铝箔纸对应的电流密度250mA/cm2；第二阶段的持续时间为10s，第二阶段仅在第二铝箔纸和不锈钢板之间形成闭合回路并施加第二振荡电流，第二振荡电流的占空比为30％，第二振荡电流的电流强度的有效值为1333.3mA，此时不锈钢板对应的电流密度为66.7mA/cm2，第二铝箔纸对应的电流密度133.3mA/cm2；第三阶段的持续时间为10s，第三阶段仅在第三铝箔纸和不锈钢板之间形成闭合回路并施加第三振荡电流，第三振荡电流的占空比为20％，第三振荡电流的电流强度的有效值为888.9mA，此时不锈钢板对应的电流密度为44.4mA/cm2，第三铝箔纸对应的电流密度59.3mA/cm2；
循环20个周期，解冻10min后，将牛肉分割为4块，采用手持测温热像仪测量牛肉不同部分的温度，并检查牛肉表面和切面是否存在局部过热或未完全解冻或者局部熟化现象；结果表明，本实施例中解冻后的牛肉的平均温度为0.4℃，最高点温度2.3℃，最低点温度-1.5℃，区域温差为3.8℃，未出现局部过热或熟化的现象，且失重率为3.22％。
对比例2
对比例2中解冻牛肉的方法以及冷冻牛肉的形态、尺寸等与实施例2基本相同，且也是采用与实施例2中的解冻装置实施的，区别在于：
每一个周期中，第一阶段的持续时间为10s，第一阶段仅在第一铝箔纸和不锈钢板之间形成闭合回路并施加第一振荡电流，第一振荡电流的占空比为99％，第一振荡电流的电流强度的有效值为4400mA，此时不锈钢板对应的电流密度为220mA/cm2，第一铝箔纸对应的电流密度550mA/cm2；第二阶段的持续时间为10s，第二阶段仅在第二铝箔纸和不锈钢板之间形成闭合回路并施加第二振荡电流，第二振荡电流的占空比为68％，第二振荡电流的电流强度的有效值为3022.2mA，此时不锈钢板对应的电流密度为151.1mA/cm2，第二铝箔纸对应的电流密度302.2mA/cm2；第三阶段的持续时间为10s，第三阶段仅在第三铝箔纸和不锈钢板之间形成闭合回路并施加第三振荡电流，第三振荡电流的占空比为45％，第三振荡电流的电流强度的有效值为2000mA，此时不锈钢板对应的电流密度为100mA/cm2，第三铝箔纸对应的电流密度133.3mA/cm2：
循环20个周期，解冻10min后，将牛肉分割为4块，采用手持测温热像仪测量牛肉不同部分的温度，并检查牛肉表面和切面是否存在局部过热或未完全解冻或者局部熟化现象；结果表明，本实施例中解冻后的牛肉的平均温度为16.2℃，最高点温度28℃，最低点温度8.8℃，区域温差为19.2℃，表面出现局部熟化的现象，同时伴有蛋白变性起泡导致的结构损伤，且失重率为13.11％。
实施例3
本实施例采用的解冻装置包括控制电源和两个导电体，两个导电体均为包含了不锈钢、圆柱形的极头(极头可以理解为电极接触头、电极或导电触点等，下同)的极板，圆柱形的极头的长度30mm，头部为半球形，直径8mm，相邻极头间距4mm，上下极头配对输出，分别与电源的两组接线端电连接，每对均可分别控制输出的振荡电流的电流强度、频率和持续时间，并在三文鱼肉的不同部分/区域形成多条闭合回路。
对冷冻三文鱼肉进行解冻的方法包括：
将一块最大厚度为5cm、最小厚度为3cm、最大长度为6cm、最大宽度为5cm、质量400g、表面温度为-18℃的冷冻三文鱼肉放置于两个导电体之间，并使其极头与肉块紧密接触，其中，单一极头与三文鱼肉的接触面积为0.5cm2，解冻共使用30对极头，并根据厚度将三文鱼肉分为3个区域，第一区域厚度4.5～5cm，接触极头15对，接触面积7.5cm2；第二区域厚度3.5～4.5cm，接触极头10对，接触面积5cm2；第三区域厚度2.5～3.5cm，接触极头5对，接触面积2.5cm2；30对极头处于电性导通状态，且与三文鱼肉不同区域配合的极头是彼此电性独立的，例如与第一区域配合的15个极头工作时不会与与第二区域配合极头产生电性干扰；
以控制电源向冷冻三文鱼肉周期性的施加方波振荡电流，振荡电流的频率为5kHz，每一周期的持续时间为10min；
每一个周期中，向第一区域施加的振荡电流的占空比为30％，振荡电流的电流强度的有效值为525mA，此时单一极头对应的电流密度为70mA/cm2；向第二区域施加的振荡电流的占空比为17％，振荡电流的电流强度的有效值为297.5mA，此时单一极头对应的电流密度为59.5mA/cm2；向第三区域施加的振荡电流的占空比为6％，此时的振荡电流强度的有效值为105mA，此时单一极头对应的电流密度为42mA/cm2；
循环1个周期，解冻10min后，将三文鱼肉分割为4块，采用手持测温热像仪测量三文鱼肉不同部分的温度，并检查三文鱼肉表面和切面是否存在局部过热或未完全解冻或者局部熟化现象；结果表明，本实施例中解冻后的三文鱼肉的平均温度为-0.5℃，最高点温度1.8℃，最低点温度-1.1℃，区域温差为2.9℃，未出现局部过热或熟化的现象，且失重率为4.21％。
实施例4
本实施例采用的解冻装置包括控制电源和两个导电体，两个导电体均为包含了不锈钢、圆柱形的极头的极板，圆柱形的极头的长度30mm，头部为半球形，直径8mm，相邻极头间距4mm，上下极头配对输出，分别与电源的两组接线端电连接，每对均可分别控制输出的振荡电流的电流强度、频率和持续时间，并在猪里脊肉的不同部分/区域形成多条闭合回路。
对冷冻猪里脊肉进行解冻的方法包括：
将一块最大厚度为6cm、最小厚度为4cm、最大长宽均为6cm、质量400g、表面温度为-18℃的冷冻猪里脊肉放置于两个导电体之间，使其极头与肉块紧密接触，其中单一极头与猪里脊肉的接触面积为0.5cm2。解冻共使用35对极头，并根据厚度将冷冻猪里脊肉分为3个区域，第一区域厚度5.5～6cm，接触极头15对，接触面积7.5cm2；第二区域厚度4.5～5.5cm，接触极头12对，接触面积6cm2；第三区域厚度3.5～4.5cm，接触极头8对，接触面积4cm2；35对极头都处于导通状态，且与冷冻猪里脊肉不同区域配合的极头是彼此电性独立的，不会产生电性干扰；
以控制电源向冷冻猪里脊肉周期性的施加方波振荡电流，振荡电流的频率为8kHz，每一周期的持续时间为1min；
每一个周期中，第一阶段的持续时间为20s，向第一区域施加的振荡电流的占空比为32％，振荡电流的电流强度的有效值为560mA，此时单一极头对应的电流密度为74.7mA/cm2，向第二区域施加的振荡电流的占空比为22％，振荡电流的电流强度的有效值为385mA，此时单一极头对应的电流密度为64.2mA/cm2，向第三区域加的振荡电流的占空比为13％，此时的振荡电流强度的有效值为227.5mA，此时单一极头对应的电流密度为56.9mA/cm2；第二阶段的持续时间为20s，向第一区域施加的振荡电流的占空比为24％，振荡电流的电流强度的有效值为420mA，此时单一极头对应的电流密度为56mA/cm2，向第二区域施加的振荡电流的占空比为16％，振荡电流的电流强度的有效值为280mA，此时单一极头对应的电流密度为46.7mA/cm2，第三区域加的振荡电流的占空比为10％，此时的振荡电流强度的有效值为175mA，此时单一极头对应的电流密度为43.8mA/cm2；第三阶段的持续时间为20s，向第一区域施加的振荡电流的占空比为17％，振荡电流的电流强度的有效值为297.5mA，此时单一极头对应的电流密度为39.7mA/cm2，向第二区域施加的振荡电流的占空比为11％，振荡电流的电流强度的有效值为192.5mA，此时单一极头对应的电流密度为32.1mA/cm2，向第三区域加的振荡电流的占空比为6％，此时的振荡电流强度的有效值为105mA，此时单一极头对应的电流密度为26.3mA/cm2；
循环10个周期，解冻10min后，将猪里脊肉分割为4块，采用手持测温热像仪测量猪里脊肉不同部分的温度，并检查猪里脊肉表面和切面是否存在局部过热或未完全解冻或者局部熟化现象；结果表明，本实施例中解冻后的猪里脊肉的平均温度为0.5℃，最高点温度2.5℃，最低点温度-0.6℃，区域温差为3.1℃，且未出现局部过热或熟化的现象，且失重率为3.94％。
本发明提供的一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，对冷冻食品各部分周期性、分阶段的施加特定的振荡电流，在扫描式的处理流程下，使得冷冻食品不同部分能间歇式的接受到能量，即“跑马灯”式的快速施加，有助于冷冻食品内部冰晶的均匀消融；并且，本发明可以进一步的防止短时聚集能量过高以及表面局部过热现象，冷冻食品的汁液流失更少；故解冻终点时的冷冻食品内部截面的区域的温差更小，使得解冻后的食品品质更高。
本发明提供的一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，是利用多部分施加的微电流进行解冻的非热解冻技术，并且微电流施加到不规则食材的能量达到破坏冰晶能量的平衡点，能实现均匀的非热解冻，并能被推广到民用和工业端。
本发明提供的一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法所基于的电流发生器简易，成本低且过程易控制，能量利用率高，解冻食材时没有显著的热效应生成，故能够固载到家用电器中，且也能成为新型的解冻家电单品。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于中低频振荡电流的食品解冻方法，其特征在于，包括：
向冷冻食品施加至少一振荡电流，每一所述振荡电流的电流密度为0.1-200mA/cm2，所述振荡电流的频率为200Hz-20kHz，占空比为1-99％，所述电流密度为有效值，所述振荡电流于所述冷冻食品内产生的热量与冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量相同或略大于冷冻食品内的冰晶转化为液态水所需的能量，从而使所述冷冻食品被解冻，所述冷冻食品的内部区域的解冻终点温度不超过5℃。
2.根据权利要求1所述的食品解冻方法，其特征在于，具体包括：周期性的向冷冻食品施加所述振荡电流，优选的，每一周期的持续时间在10min以内；优选的，每一周期的持续时间为0-10min。
3.根据权利要求2所述的食品解冻方法，其特征在于，具体包括：在每一周期内，向冷冻食品的a个部分施加b个所述振荡电流，每一部分至少对应至少一个所述振荡电流，且使施加于每一部分的所述振荡电流的电流密度与每一部分的厚度正相关，b≥a≥1，a，b均为整数。
4.根据权利要求3所述的食品解冻方法，其特征在于，具体包括：所述冷冻食品的厚度在15cm以内；
优选的，所述冷冻食品的选定部分的厚度为0.8-15cm，且当所述选定部分的厚度为0.5-8cm时，施加于该选定部分的每一所述振荡电流的电流密度为0.1-80mA/cm2；当所述选定部分的厚度为8-15cm时，施加于该选定部分的每一所述振荡电流的电流密度为80-200mA/cm2；
优选的，b个所述振荡电流的电流频率相同。
5.根据权利要求3或4所述的食品解冻方法，其特征在于，具体包括：在每一周期内，同时向冷冻食品的a个部分施加b个所述振荡电流，或者，依次向冷冻食品的a个部分施加b个所述振荡电流，且在同一时间段内，向冷冻食品的c个部分施加d个所述振荡电流，c≤a，d≤b，c，d均为正整数。
6.根据权利要求3或4所述的食品解冻方法，其特征在于，具体包括：使向所述冷冻食品的每一部分施加的所述振荡电流的电流密度和/或占空比随时间的增加而梯度变化。
7.根据权利要求6所述的食品解冻方法，其特征在于：向所述冷冻食品的每一部分施加的所述振荡电流的电流密度的变化梯度为0.1-100mA/cm2/min；
和/或，向所述冷冻食品的每一部分施加的所述振荡电流的占空比的变化梯度为5％-40％/min。
8.根据权利要求1所述的食品解冻方法，其特征在于：所述振荡电流的电流波形为方波或锯齿波；和/或，所述振荡电流的占空比为5-95％。
9.根据权利要求1所述的食品解冻方法，其特征在于，具体包括：使与控制电源电连接的两个导电体组与冷冻食品电性接触，在两个导电体组与冷冻食品之间形成至少一个闭合回路，以及，以所述控制电源向所述闭合回路内施加至少一所述振荡电流，其中，两个导电体组分别与控制电源的两个不同的接线端电连接；
优选的，每一所述导电体组包括至少一个导电体；
优选的，每一所述导电体组包括多个导电体，在两个导电体组与冷冻食品之间形成多个闭合回路，所述冷冻食品的每一部分至少对应一个所述闭合回路，并且，所述食品解冻方法具体包括向所述多个闭合回路内施加多个所述振荡电流，其中，同一所述导电体组多包含的多个导电体与所述控制电源的同一接线端电连接；
优选的，所述导电体为柔性体或刚性体。
10.根据权利要求1所述的食品解冻方法，其特征在于：所述冷冻食品的内部区域的解冻终点温度为-4-5℃；优选的，所述冷冻食品包括冷冻水产品、冷冻肉制品或冷冻面制品。
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