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Determinar congelado, "congelando" para viver o mais fresco

Frozen é a nossa tecnologia de preservação de alimentos mais familiar e também é um método que usamos todos os dias.Mas há muitos problemas com congelamento, como sabor diminuído dos alimentos, destruição da qualidade e perda de certos nutrientes após o congelamento.Então, existe uma tecnologia que pode manter a comida por um longo tempo, mas também para manter bastante o sabor e a nutrição?Sim, esse é o congelado congelado.Este é um novo método originalmente usado para a preservação de produtos biológicos e farmacêuticos, mas as pessoas descobriram que também é promissor na preservação de alimentos.

Pergunta da universidade congelada

A baixa temperatura pode reduzir a taxa de reação bioquímica do corpo biológico e estender o tempo da atividade biológica.O processo tradicional de preservação congelada de baixa temperatura é realizado sob a condição de pressão fixa (pressão normal, 1 pressão atmosférica).

A maioria dos ingredientes dos materiais de biomassa é de água e, ao mesmo tempo, a água congelará a 0 ° C e abaixo da pressão normal.A maioria das criaturas do planeta vive sob uma atmosfera, de modo que os materiais de biomassa serão congelados a 0 ° C e abaixo sob pressão normal, que é o princípio básico do método de prensagem normal.

No entanto, o método de congelamento convencional geralmente leva a uma série de mudanças irreversíveis no organismo, reduzindo assim a atividade biológica.O efeito do método de congelamento tradicional está intimamente relacionado à taxa congelada -embora o método viável (como congelado lento, congelamento rápido, vidro, etc.) tenha sido encontrado em preservação de baixa temperatura das células, mas para tecidos macro e órgãos, Como a presença de resistência térmica interna dentro do organismo torna a taxa de transferência de calor mais lenta e não pode alcançar vítreo, levando a uma lesão irreversível ao cristal de gelo e danos à concentração, que é o maior gargalo da tecnologia congelada biológica.

Para reduzir os danos às células do processo de congelamento, os cientistas propuseram adicionar agentes de proteção congelados (como glicerina, DMSO, etc.) para o congelamento de preservação de congelamento. Os agentes de proteção são usados ​​no processo de congelamento das células e é difícil aplicar à preservação dos órgãos teciduais.Portanto, é necessário desenvolver novos métodos congelados para salvar os órgãos teciduais, evitando a toxicidade e os danos congelados de agentes de proteção congelados.

Para resolver esse problema, nos últimos anos, os cientistas desenvolveram sucessivamente técnicas de preservação de baixa temperatura, como preservação congelada por pressão ultra -alta, preservação muito a frio e congelamento congelado de capacidade fixa.Abaixo, vamos apresentar brevemente esses métodos congelados.

Economize a pressão ultra -alta congelada.Em 1968, o cientista Moor propôs esse conceito pela primeira vez.A tensão ultra -alta congelada deve primeiro aplicar alta pressão ao líquido à temperatura ambiente e, em seguida, resfriá -lo a menos de 0 ° C (neste momento a água ainda existe na forma líquida). A água líquida se cristalizou rapidamente, formando as regras e pequenos volumes de arranjo, pequeno volume, gelo interno, reduzindo a destruição do tecido do cristal de gelo.

A pressão ultra -alta congelada pode salvar diferentes criaturas.Nos últimos anos, os estudiosos usaram a tecnologia congelada de alta tensão para estudar o salmão, o fígado de porco e o baixo preto.

No entanto, na aplicação real de congelamento biológico, também existem problemas com a tecnologia congelada de alta pressão -os cristais de gelo internos instáveis ​​dentro do congelamento de alimentos podem causar danos ao congelamento. O equipamento congelado é alto e o processo de operação é relativamente complicado.

Salve demais.O frio excessivo significa que a temperatura do material de biomassa é reduzida abaixo de seu ponto de solidificação sem formar cristais de gelo (mais de resistência); portanto, não há danos ao cristal de gelo, que podem atingir a preservação de alta qualidade.Mas o maior problema desse método é que o líquido excessivo não é estável, limitando assim a aplicação real desse método.

Defina o congelamento congelado.A fim de evitar danos congelados, a amostra foi armazenada em um estado estável em excesso, e o professor Rubinsky na Universidade da Califórnia, Berkeley, nos Estados Unidos, propôs o conceito termodinâmico de congelamento fixo (ou "como" como "como "como") em 2005.No início, essa tecnologia era principalmente para órgãos médicos e organismos e, posteriormente, se transformou gradualmente no campo da preservação de baixa temperatura dos alimentos.

Durante o processo fixo congelado, o volume do sistema é sempre constante.Com a água nas pinças da pinça, a pressão no sistema aumenta gradualmente, reduzindo assim a amostra biológica preservada e a temperatura do ponto de coagulação do líquido circundante.Como as amostras biológicas e seu líquido periférico no sistema estão sempre em líquido frio, e não há danos causados ​​pelo cristal de gelo, pode ser alcançada uma preservação de alta qualidade e baixa temperatura. mls jogos

A partir da descrição acima, pode -se observar que, em comparação com os métodos como a pressão normal congelada, a pressão ultra -alta congelada e o armazenamento mais resistente, o congelamento fixo -rozen é preservado diretamente com uma temperatura baixa estável e mais de resistência a -resolida -State.

Determinando congelado congelado com grande potencial clínico

Sabemos que, sob diferentes condições, a temperatura de congelamento da água pura nem sempre é 0 ° C.Por exemplo, o aumento da pressão causará uma diminuição na solução da solução aquosa.Quando a pressão sobe para 210MPa, a água pura pode manter o líquido a uma temperatura acima de -22 ° C.A fixação congelada é o uso desse recurso, e seu processo operacional é:

Primeiro, encha o líquido na cavidade congelada e depois absorva as amostras biológicas preservadas no líquido na cavidade; (geralmente das células ou órgãos) congela gradualmente; em baixa temperatura e estado frio por um longo tempo.

Este método ajuda a resolver o problema trazido por lesão por cristal congelada por pressão normal e danos internos e externos da concentração.Os resultados da pesquisa teórica relacionados mostram que, em comparação com o sistema de pressão normal, a interface de transformação de fase -líquido sólida do sistema de capacidade fixa é mais estável, o que pode reduzir outros danos mecânicos relacionados à formação de ramos.

Como mencionado anteriormente, o congelado fixo congelado foi originalmente desenvolvido para órgãos e organismos de preservação médica.Portanto, mostra grandes vantagens nos experimentos de preservação de órgãos e organismos teciduais.

Por exemplo, os cientistas usam métodos de congelamento de congelamento fixo para salvar o coração dos ratos. do tecido cardíaco congelado no sistema de configuração em -4 ℃ No sistema de configuração, é um edema intersticial menor e menor;No experimento de preservação das células das ilhotas, os cientistas descobriram que as células das ilhotas podem ser congeladas por vários dias sob -3 ℃.No experimento de preservação da largura, os cientistas também descobriram que o nematodo após o método congelado preservado sob -5 ° C ainda pode sobreviver. mls jogos

Todos esses estudos destacam o valor potencial da fixação de congelados congelados na medicina clínica.Mas o que todos não esperavam era que, em pesquisas subsequentes, o fixo congelado congelado na preservação de alimentos também mostrasse um grande potencial.

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No que diz respeito à nossa vida diária, as cadeias frias são importantes para a preservação de alimentos dos alimentos, e o congelamento é um elo -chave na cadeia fria dos alimentos.

Quando a temperatura é reduzida, as mudanças químicas fisiológicas nos alimentos e a reprodução de microorganismos podem ser efetivamente suprimidas, diminuindo assim as atividades da vida e a velocidade podre dos alimentos para manter a qualidade dos alimentos e estender o período de preservação de alimentos frescos.

A invenção de equipamentos com métodos congelados tradicionais, como as geladeiras, estendeu bastante o período de preservação de alimentos e melhora muito a qualidade de vida dos seres humanos.Mas é uma dor de cabeça que o método tradicional de congelamento também traga outros problemas enquanto prolonga o prazo de validade da comida.

Por exemplo, comida congelada não é boa.Todos podem encontrar um problema: ao congelar as uvas com geladeiras, destruirá severamente o tecido celular das uvas.O salvamento dos morangos também encontrará esses problemas.

Isso ocorre porque o congelamento tradicional de alimentos é realizado sob as condições de "pressão fixa" (pressão normal).Mas todos sabemos que a comida na geladeira não será congelada imediatamente, o que leva um certo tempo.Isso ocorre porque a existência de resistência térmica nos alimentos torna a taxa de resfriamento dos alimentos mais lento e não pode atingir o vidro -este estado entre líquido e sólido.

Se o resultado do incapaz de alcançar o vidro, os cristais de gelo congelados causam certos danos ao tecido alimentar dos alimentos, destruindo assim a estrutura alimentar e reduziu bastante o sabor.Embora a tecnologia de congelamento rápido de alimentos possa reduzir esse dano congelado até certo ponto, o problema da qualidade reduzido ainda é grave.

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Então, quais são as vantagens de fixar congeladas?Vamos falar sobre suas duas maiores vantagens.

Vantagem 1: Melhore a qualidade dos alimentos. mls jogos

É um fator -chave para julgar se a comida é boa ou não depois de descongelar.Usamos três ingredientes para comparar.

O primeiro teste é a batata.As batatas fritas são amadas pelos consumidores.Pesquisadores do Instituto de Física e Estália da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade da Califórnia descobriram que o uso de batata congelada fixo pode ser mantida em grande parte para garantir que a batata não mude de cor e mantenha alta dureza. Sua qualidade é significativamente melhor que o método congelado de nitrogênio líquido tradicional.

O segundo teste é Cherry.Pesquisadores do Departamento de Agricultura dos EUA usaram métodos congelados fixos para salvar as cerejas frescas. melhor. mls jogos

O teste final é o tomate.Os cientistas do Departamento de Agricultura dos EUA usam congelados, refrigerados a 10 ° C, congelamento rápido e pressão fixa congelada para congelar o tomate. atividade antioxidante.

Isso ocorre porque a preservação do congelamento fixo é a pressão gerada pela expansão do gelo da capacidade fixa para reduzir a temperatura do ponto de solidariedade alimentar.Portanto, durante o processo de configuração, os alimentos são sempre preservados com mais de resistência e não há danos ao cristal de gelo, garantindo assim a qualidade dos alimentos.

Vantagem 2: Reduza o custo da operação da cadeia de frio e seja mais amigável ao meio ambiente.

De fato, além de melhorar a qualidade dos alimentos, também há uma vantagem que não pode ser ignorada -proteção ambiental.

Talvez a maioria das pessoas não esteja muito clara.De acordo com estimativas, a eletricidade consumida pela indústria de refrigeração de alimentos somente representou 4%do consumo global de eletricidade, o que equivale à descarga de 6,54 × 108 toneladas de dióxido de carbono, trazendo um custo econômico direto de cerca de 120 bilhões de dólares. mls jogos

Estudos do Instituto de Física e Tecnologia Química da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade da Califórnia nos Estados Unidos descobriram que, porque não há mudança de fase nos alimentos em si durante o processo de preservação de congelados congelados fixo, pode efetivamente Reduza o consumo de energia da operação do equipamento e reduza as emissões de carbono.Após o cálculo, se você usar alimentos congelantes de congelamento fixo em todo o mundo, poderá reduzir o consumo de energia de até 6,5 bilhões de quilowatt -hours por ano, reduzindo as emissões de carbono relacionadas à geração de energia em 4,6 bilhões de quilos, o que equivale a uma redução de abordagem 1 milhão de veículos na estrada.No caminho da neutralização de carbono, pode -se dizer que os alimentos e alimentos congelados dão jogo completo ao modelo pioneiro.Desse ponto de vista, o uso de alimentos congelados fixo não apenas pode evitar os danos causados ​​por cristais de gelo aos alimentos, melhorando assim a qualidade dos alimentos, mas também reduzindo o consumo de energia da cadeia de frio durante a operação, economia de energia e redução de emissão.

O congelamento congelado preservado por um armazenamento mais resistente pode superar os danos mecânicos e os danos causados ​​pela solução causados ​​pelo processo tradicional de congelamento de pressão normal e também se tornar o foco da pesquisa no campo de baixa temperatura.Atualmente, ainda existem algumas áreas desconhecidas sob a preservação de baixa temperatura sob a condição de tolerância fixa.Para materiais macro biológicos ou biomédicos, a relação de acoplamento entre diferentes líquidos de proteção de concentração e temperaturas congeladas pode ser, portanto, eliminando completamente a pressão e a pressão de penetração do congelamento congelado fixo?

No entanto, o congelamento congelado não é perfeito e ainda há alguns problemas.Espera -se que, com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, esses defeitos possam ser superados.

O quebra -cabeça científico ainda está lá, mas a tecnologia de congelamento fixa de congelamento saiu gradualmente do laboratório e se mudou para o mercado -algumas empresas de alimentos e empresas biológicas começaram a tentar aplicar a tecnologia à preservação de materiais biomédicos, como alimentos , drogas e órgãos.Com o avanço da tecnologia, acredita -se que o congelamento fixo de congelamento beneficiará ainda mais a humanidade.

(Autor: Zhao Yuanheng, um médico do Instituto de Física e Tecnologia Química, Academia Chinesa de Ciências)