浸渍冷冻用多元载冷剂的凝固点实验研究

　　浸渍冷冻是指将食品浸入冷却液中进行冻结的方式，冷却液又称为载冷剂。浸渍式冷冻因冻结速度快、食品干耗小等特点，在20世纪初就被用于渔船上的海产品冷冻[1]，目前仍然广泛应用于虾、蟹、沙丁鱼、金枪鱼等的冻结。在其他领域，主要应用于蔬菜水果的预冷、罐装或带包装产品的冻结、冷却[2-4]以及家禽和猪肉的冷加工[5]。

　　目前常用的二元载冷剂多为氯化钠水溶液、氯化钙水溶液、乙二醇水溶液等。氯化钠水溶液凝结点温度为-21.13℃[7]，不适合做低温冻结使用;氯化钙、乙二醇水溶液多用于带包装食品冻结;低温使用乙醇和甲醇液体，易挥发、易燃，安全性不好;常用的三元载冷剂，主要有乙醇与氯化钠水溶液，葡萄糖与氯化钠水溶液，蔗糖与果糖水溶液等，多用于-20℃以上果蔬预冷。国内对用于食品浸渍冻结加工的载冷剂研究不多。华南理工大学曾庆孝等[8]发明的四元载冷剂，由乙醇、丙二醇、氯化钠和水构成，不同成分组合可以满足-44℃以上使用要求;但丙二醇价格比较高，经济性稍差。选择乙醇、氯化钠、水为主要成分，研究测试四元混合载冷剂的凝固点分布情况，为食品浸渍冻结提供适合的载冷剂参考。

　　1 实验方法及材料

　　1.1 实验方法

　　使用制冷机给实验冷库进行降温，创造0~-40℃低温环境。将乙醇、氯化钠、水按照不同的质量组分进行组合，将混合溶液置于冷库中降温，实时采集混合溶液的温度，并观察溶液中固体的析出情况，固体开始析出的瞬间，记录当时溶液温度，即为该混合溶液的凝固点。

　　1.2 混合溶液的制备

　　计算出不同配比的载冷剂中各组分重量，并用精密天平称量。先将水与氯化钠混合，充分搅拌，待氯化钠完全溶解后加入乙醇，制成混合溶液，将混合溶液编号，装入样品盒中放入冷库进行实验。

　　1.3 实验材料和设备

　　实验所用到的设备仪器如表1所示：

　　1.4 实验的测量误差

　　实验温度测量采用的是热电偶，测量误差为±0.15℃，质量浓度是用电子称称量后计算得出，质量测量误差为±0.2g。

　　2 凝固点测试

　　2.1 测试方法验证

　　测试方法是用金属容器盛装一定量混合溶液，放置冷库中降温。监测溶液温度，同时用搅棒缓慢搅拌，测试者目视溶液出现浑浊并有晶体析出时，记录此时温度，作为结晶温度。用此方式测试氯化钠溶液结晶温度如图1。与查表[7]所得的氯化钠溶液结晶温度对照，平均误差在5%以内，认为此方法可靠，依照此方法进行溶液凝固点测试。

　　2.2 不同浓度的乙醇溶液的凝固点