摘要：旨在建立冷冻浓缩过程冰晶生长的数理模型，用以微观上分析冰晶夹带造成液态食品中溶质损失的问题。探讨结晶时间对冰晶形貌的影响。采用国内外描述相变微观结构的相场模型，将液态食品体系视为水和溶质二元结构，模拟冰晶生长的演变过程。研究等温结晶情况下，计算时间对冰晶生长形貌的影响及其对冰晶内部溶质浓度分布的影响。模拟结果表明，随着时间的延长，冰晶形貌逐渐变大，主干变细，二次分枝乃至三次分枝更加发达；同时，冰晶所包含的溶质浓度越大，各区域的溶质浓度分布也随之改变。由于溶质再分配，冰晶溶质分布曲线存在着波峰与波谷，波峰对应着来不及扩散溶质的冰晶尖端，波谷对应着冰晶固相。结果启示，在等温情况适当控制结晶时间将有效控制冷冻浓缩过程冰晶的形貌演化，降低液态食品冷冻浓缩过程的溶质损失。为进一步研究各种因素对冰晶生长的影响提供理论依据，从而为改进冷冻浓缩工艺、推进其工业化提供技术支持。

关键词：冷冻 浓缩 数值方法 相场法 

单位：福建农林大学管理学院旅游学院; 福州350002; 兰州理工大学材料科学与工程学院; 兰州730050; 福建师范大学数学与计算机科学学院; 福州350108; 福建农林大学食品科学学院; 福州350002