基于COMSOL超声回温瘦猪肉过程的数值模拟研究

焦阳1, 游欣1
1上海海洋大学
Published in 2025

超声辅助解冻作为一种有前景的技术,可加速冷冻食品的回温过程,并一定程度地减少质量下降。本研究使用COMSOL Multiphysics对超声辅助回温冷冻猪肉的非稳态过程进行模拟并验证,以研究直接接触式超声回温过程中热和质量传递行为。建立了压力声学-生物传热耦合模型,以描述超声波在食品基质中的传播,同时考虑了超声能量吸收、热产生和热传导。超声辅助回温时猪肉中心温度模拟值和实验值相对误差为3.4%,证明该模型能较好地模拟回温过程;与4℃低温回温相比,接触式超声辅助回温可缩短83.72%的回温时间,表明直接接触式超声回温可以实现更快的温度上升、更短的回温时间。这些发现为食品工业中设计高效的超声辅助回温工艺提供了机理支持和技术指导。