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速凍設(shè)備的應(yīng)用

來源: 時間:2021-07-23 11:21:30 瀏覽次數(shù):

我國速凍食品的發(fā)展起步較晚,其發(fā)展速度年增長25%以上。即便現(xiàn)在我國年人均消費量也僅為發(fā)達國家的十分之一。因此極具發(fā)展空間。 隨著食品速凍業(yè)及其工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展,速凍機已成為不可替代的必備設(shè)備。目前我國28種食品市場準(zhǔn)入制度中規(guī)定了速凍食品尤其熟制食品必須采用單體速凍裝置保證質(zhì)量,出口商檢也有所要求。
    我國速凍食品的發(fā)展起步較晚,其發(fā)展速度年增長25%以上。即便現(xiàn)在我國年人均消費量也僅為發(fā)達的十分之一。因此發(fā)展空間。
       隨著食品速凍業(yè)及其工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展,速凍機已成為不可替代的設(shè)備。目前我國28種食品市場準(zhǔn)入制度中規(guī)定了速凍食品尤其熟制食品必須采用單體速凍裝置保證質(zhì)量,出口商檢也有所要求。
       本文探討了為什么在食品行業(yè)速凍機不可替代,速凍機與傳統(tǒng)速凍庫有什么區(qū)別,如何選擇合適的速凍機,速凍機怎樣滿足眾多不同食品及其不同加工工藝的需要,速凍機的進一步發(fā)展方向,以及怎樣的節(jié)能、智能化速凍機會給速凍生產(chǎn)企業(yè)帶來益處。
一、影響食品速凍的因素
       當(dāng)食品凍結(jié)速度在每小時5-50毫米厚度情況下,能夠保證食品凍結(jié)過程生成的冰結(jié)晶數(shù)量大小基本不變,晶粒比較細(xì)小,從而達到保鮮的可逆性。食品中含有兩種水分,一種自由水,其冰結(jié)晶生成階段在0至-5度,一種膠體結(jié)合水,其附著于食品分子表面,在凍品-18度時,結(jié)晶率在95%以上。此外,冰結(jié)晶后的低溫環(huán)境下貯存食品抑制微生物活動和繁殖,達到長期貯藏保鮮的目的(果蔬抑制呼吸熱)。
       食品速凍的影響因素可分為:
1. 冷卻介質(zhì)溫度:食品凍結(jié)速度和冰點與冷卻介質(zhì)溫差Δt成正比。冷卻介質(zhì)溫度越低,凍結(jié)速度越快。
2. 凍品著風(fēng)的影響:著風(fēng)表面積、風(fēng)速、冷風(fēng)循環(huán)率影響凍結(jié)速度:試驗表明,青刀豆放在-30度冷卻介質(zhì)下0風(fēng)速時需120分鐘,4.5m/s風(fēng)速時只需10分鐘即可。
3. 潛熱與焓差的影響:1k由80度降到0度需要80kcal冷量,由0度水變成0度冰同樣需要80kcal冷量??梢娊Y(jié)晶潛熱需要更多的冷量。同樣當(dāng)焓差較大時,如進貨溫度較高,不僅需要較大的冷量還需要較長的凍結(jié)時間。
4. 食品成分的影響:導(dǎo)熱系數(shù)高的食品比導(dǎo)熱系數(shù)低的食品凍結(jié)速度快,如果食品表層敷塑膜不僅導(dǎo)熱慢,而且阻礙著風(fēng)。如水導(dǎo)熱系數(shù)為0.604w/mk,脂肪導(dǎo)熱系數(shù)為0.15,塑膜導(dǎo)熱系數(shù)為0.028,風(fēng)導(dǎo)熱系數(shù)為0.066。
5. 食品厚度的影響:食品厚度的平方和速凍時間成正比。食品越厚,速凍時間越長。
二、由速凍庫向速凍機的轉(zhuǎn)變
       從影響食品速凍因素可見:
       由于速凍庫開門一次進貨量較多,相對較高溫度的食品,使冷卻介質(zhì)溫度回升波動,減小Δt;而速凍機保持室內(nèi)溫度幾乎不變。
       由于速凍庫內(nèi)放置靜態(tài)食品,產(chǎn)生著風(fēng)的不均勻性,甚至減小風(fēng)速,靜態(tài)的單向吹風(fēng)阻礙了凍品中心即被風(fēng)部位的結(jié)晶速度;速凍機隧道內(nèi)每個單體著風(fēng)表面積大而且保持均勻一致,更由于風(fēng)向的變化加速凍結(jié)。
       由于進入速凍庫的食品同時達到潛熱,需要突然大幅度提高冷量面對結(jié)晶過程,從而產(chǎn)生溫度回升和延長結(jié)晶時間。而速凍機連續(xù)的運行使本來有限的庫容凍品只有相對少部分相繼達到潛熱,其冷量足以在穩(wěn)定的溫度、速度下完成快速結(jié)晶過程。
       由此可見,追求快速食品結(jié)晶過程從而達到可逆性的食品保鮮效果,速凍機必不可少。
三、以空氣作冷卻介質(zhì)的速凍機分類與特點
       1)隧道式速凍機:
① 平面網(wǎng)帶式速凍機:適于肉類,調(diào)理食品,水產(chǎn),菜肴,冰淇淋等。為基本通用型速凍機。其產(chǎn)量在100kg/h—2000kg/h。
② 多功能振動式網(wǎng)帶速凍機:在通用型平面網(wǎng)帶式單體速凍機基礎(chǔ)上增設(shè)動態(tài)裝置。除具有通用型平面網(wǎng)帶式單體速凍機特點外,亦適用于顆粒狀食品單體凍結(jié)。
③ 隧道式預(yù)冷速凍機:創(chuàng)造性將預(yù)冷、速凍合二為一,節(jié)省能源。尤適用于高溫入貨,熟食速降溫食品等。
④ 隧道式多層網(wǎng)帶速凍機:適用于占地面積小,凍結(jié)時間較長的產(chǎn)品。
⑤ 隧道往復(fù)式速凍機:適用于占地面積小,凍結(jié)時間長以及過程再加工產(chǎn)品。
⑥ 隧道式板帶速凍機:適用于水產(chǎn)品速凍。
       2)螺旋式速凍機:
① 單螺旋速凍機:適于肉類,調(diào)理食品,水產(chǎn),菜肴,冰淇淋等。占地面積小,效率高。進出料口低進高出或高進低出,產(chǎn)量在500—1500kg/h。
② 雙螺旋速凍機:適于肉類,調(diào)理食品,水產(chǎn),菜肴,冰淇淋等凍結(jié)時間長或產(chǎn)量較大的速凍食品。進出料口可由用戶車間工藝要求提供各種方向;進出料口低進低出。產(chǎn)量在1000—3000kg/h。
③ 冰淇淋速凍機:單鏈雙旋轉(zhuǎn)托盤形式,適用于冰淇淋水餃等的速凍。
       3)流態(tài)化式速凍機:
① 流態(tài)化式單體速凍機:下吹風(fēng)式。凍品在漂動前進過程中單體凍結(jié) ,適用果蔬,顆粒狀食品等。產(chǎn)量在100—3000kg/h。
② 表層流態(tài)化式單體速凍機,凍品種類擴大,節(jié)省能源。創(chuàng)造性將流態(tài)化與隧道速凍結(jié)合。凍結(jié)效果上乘。
③ 流態(tài)化式單體預(yù)冷速凍機。流態(tài)化式單體速凍機基礎(chǔ)上增設(shè)預(yù)冷功能。
       4)步進式速凍機:
① 傳送不用電源,步進軌道速凍,利用動靜摩擦臨屆點重力輕松操作,避免跑冷。
② 適用于調(diào)理食品,冰淇淋,大塊食品,袋盒裝食品速凍。
       5)往返式速凍機
       往返機是一種框架結(jié)構(gòu)的速凍設(shè)備,多用于肉類產(chǎn)品的凍結(jié)如分割肉,雞鴨等禽類等,與傳統(tǒng)的冷庫凍結(jié)相比,往返機凍結(jié)產(chǎn)品具有節(jié)省人力,節(jié)省電費,節(jié)省維修成本及節(jié)省占地面積等特點,我公司設(shè)計的往返機運行穩(wěn)定,設(shè)計科學(xué)合理,裝貨容量大,可以滿足不同產(chǎn)品的凍結(jié)需要。
四、關(guān)于速凍機節(jié)能、可靠、合理與智能化
        食品凍結(jié)速度和溫差Δt成正比。追求速凍機內(nèi)低溫度是為了食品快速結(jié)晶,而設(shè)定溫度在-35度,一方面考慮快速凍結(jié),一方面考慮節(jié)省能源。因此食品入貨溫度越接近冰點,越加速食品凍結(jié)。將結(jié)晶前較高溫度留給預(yù)冷段完成,從而達到高品質(zhì)速凍和節(jié)約能源目的。此外,入貨溫度接近冰點還是食品降低干耗的關(guān)鍵。
        避免速凍機的耗冷還在于避免圍護結(jié)構(gòu)保溫板的拼接縫隙的耗冷。在速凍機圍護結(jié)構(gòu)保溫板采取聚氨酯整體發(fā)泡形式,所有庫板連接拼縫均采用雙面密封膠密封配以二次灌裝發(fā)泡,避免保溫板的拼接縫隙跑冷。
各種速凍機內(nèi)關(guān)于風(fēng)量及風(fēng)速的要求有所不同,其節(jié)能的方法也有區(qū)別。隧道式網(wǎng)帶單體速凍機,在保證制冷風(fēng)量的基礎(chǔ)上設(shè)計格珊條形調(diào)節(jié)導(dǎo)流組件,大大提高凍品表面風(fēng)速。同時也提高凍品著風(fēng)表面積,提高風(fēng)的循環(huán)率。此外,對稱可調(diào)風(fēng)向裝置的格珊條形調(diào)節(jié)導(dǎo)流組件,可控制冷風(fēng)自進出貨口的跑冷。降低風(fēng)機電機運行功率,從而降低風(fēng)機電機耗冷量(降低風(fēng)壓,提高風(fēng)速),從而提率。為減少機械傳動,輸送帶耗冷的方法,在此采取將機械傳動及傳送帶系統(tǒng)保持在低溫下運行,進出料口采取保溫的措施以利用自速凍室縈繞出的冷氣達到節(jié)約耗冷的目的。
 

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