食品的热物性是食品冷库和食品加工制冷装置设计的重要参数,也是确定食品冷藏、冻结和干燥加工时间的重要依据。食品冷冻过程是一个极其复杂的过程,其中比热及热导率是对速冻水饺品质影响最大的两个因素,计算水饺的比热及热导率是模拟水饺速冻过程最为关键的一步,对于优化速冻食品加工工艺、降低生产成本具有重要的意义。本文采用香菇猪肉馅水饺为研究对象,先采用反演法分别将水饺皮、馅的比热及热导率求出,并对面团的吸附及扩散过程进行研究,依靠反演法求出面团的水分扩散系数,最后将比热、热导率代入到水饺几何模型中,建立三维水饺模型,对水饺速冻过程进行模拟计算。主要结果如下:(1)在融化和结晶过程中,以10 C/min的DSC升温曲线更适合作为比热的计算数据。随面团含水量的增高,面团测点温度曲线下降趋势变缓;同时冰点升高,冻结时间变长。对于求得的比热曲线都需要进行峰形校正和冰点校正才能使用。校正之后的比热曲线峰值更高,且在达到初始冻结点后比热下降趋势更陡,随着含水量的增加,面团比热曲线偏移的越少。(2)采用反演法可以成功的计算出水饺皮、馅的热导率。在温度到达初始冻结点前,皮、馅的热导率随温度的降低而缓慢下降;到达初始冻结点后,热导率随温度的降低而升高。建立的面团模型可以同时预测水分和温度对热导率的影响,这可为速冻面制品在冷冻范围内的加工提供基础数据。(3)水饺面皮的平衡水分吸湿等温线、吸湿曲线分别可以用GDW、Weibull模型来拟合,在水分活度相同时,平衡水分含量随温度降低而增大,吸附水分及速率随温度的升高而增加。平行指数模型能较好的模拟出不同温度下的吸附水分变化,通过计算得到的水分扩散系数在相同时间下随温度降低而下降。通过验证发现水分扩散系数是随时间变化的曲线,而不能简单的用一个常数表示。(4)CT与Comsol软件相结合的方法,可以较为准确的建立出水饺三维模型。使用Comsol软件对水饺模型进行运算,可以实时观测到水饺降温过程中的温度变化,通过对不同时间水饺皮与馅温差的比较,我们可以清楚的分析出水饺在速冻过程不同降温阶段的变化,同时还可以更改边界条件来寻找最佳冻结条件。