材料庫房

凍結(jié)裝置是專用于凍結(jié)產(chǎn)品的設(shè)備，常用于凍結(jié)食品，稱為食品凍結(jié)裝置。近些年來，隨著冷凍食品消費(fèi)量的迅速增長，花色品種逐漸增多，很多國家已從龐大的庫房式凍結(jié)間演變?yōu)槭褂酶鞣N新型的、快速連續(xù)凍結(jié)裝置，并由此推動(dòng)了食品冷凍工藝的巨大變革。我國也先后引進(jìn)了一些凍結(jié)裝置，并開始了對(duì)凍結(jié)裝置的研制，現(xiàn)已能生產(chǎn)多種類型的產(chǎn)品。這些凍結(jié)裝置在魚、蝦、家禽、分割肉、蔬菜等各類食品的冷加工方面取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，幾十年來以凍結(jié)間作為凍結(jié)食品唯一手段的落后狀況已告結(jié)束。

凍結(jié)裝置與普通凍結(jié)間相比有以下特點(diǎn):

2.凍結(jié)時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，干耗少，產(chǎn)品質(zhì)量好。

3.結(jié)構(gòu)緊湊，在廠區(qū)平面布置比較靈活，能有效地利用場地。

4.可以布置在一般廠房內(nèi)，工人能在常溫下操作維修，改善了勞動(dòng)條件。

5.安裝方便。

6.便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)化和自動(dòng)化，節(jié)省了勞動(dòng)力等。

下面介紹幾種凍結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)、性能及選用相關(guān)知識(shí)。

鋼帶連續(xù)式凍結(jié)裝置是由不銹鋼薄鋼帶、傳動(dòng)輪(主、從動(dòng)輪)、調(diào)速裝置、冷風(fēng)機(jī)、隔熱外殼等組成。

該凍結(jié)裝置具有熱交換效果好、凍結(jié)速度快、半接觸、半送風(fēng)傳熱的特點(diǎn)。被凍食品放在傳送鋼帶上，在-35℃左右的空氣溫度下進(jìn)行連續(xù)凍結(jié)，冷風(fēng)可與被凍食品平行或垂直流動(dòng)(平行吹風(fēng)效果更好)。適用于水產(chǎn)品、調(diào)理食品、肉食制品等的單體凍結(jié)。凍結(jié)時(shí)間隨凍品的種類、厚度不同而異，一般在8~40min。

2.螺旋凍結(jié)裝置

螺旋凍結(jié)裝置也是一種連續(xù)式凍結(jié)裝置，主要部件由轉(zhuǎn)筒、不銹鋼帶、網(wǎng)帶清洗器、變頻調(diào)速裝置、冷風(fēng)機(jī)、隔熱外殼等組成。傳送帶是沿圓周方向作螺旋式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不是水平式，避免了水平方向傳動(dòng)占地面積大的缺點(diǎn)。螺旋凍結(jié)裝置傳送帶的一側(cè)緊靠在轉(zhuǎn)筒上，靠摩擦力和轉(zhuǎn)筒的傳送動(dòng)力隨轉(zhuǎn)筒一齊運(yùn)動(dòng)。忘帶的速度由變頻調(diào)速裝置進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，凍結(jié)時(shí)間在20~90min范圍內(nèi)可調(diào)，故可適應(yīng)各種凍品的要求，從食品原料到各種調(diào)理食品都可凍結(jié)凍結(jié)能力在500~5000㎏/h，發(fā)展前途很大。

3.流態(tài)化凍結(jié)裝置

被凍食品在開孔率較小的網(wǎng)帶或多孔槽板上，高速冷空氣自下而上流過網(wǎng)帶或槽板將被凍食品吹起，呈懸浮狀態(tài)，使固態(tài)被凍食品具有類似于流體的某些表現(xiàn)特征。在這樣的條件下進(jìn)行凍結(jié)，稱為流態(tài)化凍結(jié)。

(1)流態(tài)化凍結(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)

①熱交換效果好，凍結(jié)速度快時(shí)間短。

②凍品脫水損失少、質(zhì)量高。

③可實(shí)現(xiàn)單體快速凍結(jié)(IQF)。

④可進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

流態(tài)化凍結(jié)主要適用于顆粒狀、條片狀食品的凍結(jié)。

(2)流態(tài)化凍結(jié)裝置

流態(tài)化凍結(jié)裝置有多種形式，其中以帶式流態(tài)化凍結(jié)裝置使用最廣泛?，F(xiàn)在都采用兩段式結(jié)構(gòu)，即將被凍物料分成兩區(qū)段進(jìn)行凍結(jié)。第一區(qū)段為表層凍結(jié)，將被凍物料進(jìn)行快速冷卻，使表層溫度很快達(dá)到凍結(jié)點(diǎn)凍結(jié)，使顆粒間或顆粒與傳送網(wǎng)帶間成離散狀態(tài)，彼此互不粘結(jié);第二區(qū)段為深溫凍結(jié)，凍結(jié)至熱中心溫度為-15~-18℃。

這種裝置的傳送帶可采用變頻調(diào)速裝置，進(jìn)行無級(jí)調(diào)速。蒸發(fā)器可由鋁合金管與鋁翅片組成，變片距結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)多為軸流式風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓較大，一般在490Pa以上。

4.液氮噴淋凍結(jié)裝置

液氮噴淋凍結(jié)裝置是一種高效、快速、低溫速凍裝置。它由三個(gè)區(qū)段組成，即預(yù)冷段、液氮噴淋段和凍結(jié)均衡段。

被凍食品在不銹鋼帶上與氮?dú)獬誓嫦蛄鲃?dòng)，在預(yù)冷段內(nèi)，進(jìn)行預(yù)冷及表層凍結(jié)，然后進(jìn)入液氮噴淋段，噴出的液氮在-196℃下蒸發(fā)吸收被凍食品的熱量，使食品快速凍結(jié)，最后在凍結(jié)均衡段內(nèi)凍結(jié)到熱中心溫度-18℃。

該凍結(jié)裝置的主要特點(diǎn)是:

(1)凍結(jié)速度快，比平板凍結(jié)裝置快5~6倍。凍品脫水損失很少，凍品質(zhì)量高。

(2)凍結(jié)設(shè)備簡單，不需制冷壓縮機(jī)等設(shè)備。

(3)操作方便，維修保養(yǎng)費(fèi)用低。

(4)凍結(jié)裝置功率消耗很少。

(5)凍結(jié)成本高，約比一般空氣鼓風(fēng)凍結(jié)裝置大4倍左右。主要是液氮的成本較貴。

(6)液氮不能回收，消耗量大，一般每千克凍品的液氮消耗量約為0.9~2.0㎏。

5.氣流上、下沖擊式凍結(jié)裝置

氣流上、下沖擊式凍結(jié)裝置由冷風(fēng)機(jī)吹出的高速冷空氣分別進(jìn)入上、下兩個(gè)靜壓箱。在靜壓箱內(nèi)，氣流速度降低，由動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，并在出口處裝有許多噴嘴，氣流經(jīng)噴嘴后產(chǎn)生30m/s左右的高速氣流，垂直吹向不銹鋼網(wǎng)帶上的被凍食品，使其表層很快冷卻。被凍食品的上部和下部都能均勻降溫，達(dá)到快速凍結(jié)。

除上述凍結(jié)裝置外，還有平板凍結(jié)裝置、隧道凍結(jié)裝置、液體二氧化碳噴淋凍結(jié)裝置等多種，可根據(jù)實(shí)際情況選用。

選用凍結(jié)裝置應(yīng)考慮以下四方面要求:

(1)可靠性

凍結(jié)裝置是生產(chǎn)線上最關(guān)鍵的設(shè)備，一般連續(xù)生產(chǎn)線上只有一套凍結(jié)裝置，故它的可靠性是非常重要的。應(yīng)能在長時(shí)間內(nèi)連續(xù)、安全地工作，材料要能長期經(jīng)受惡劣環(huán)境條件而不會(huì)損壞。

(2)衛(wèi)生要求

凍結(jié)裝置的清潔、衛(wèi)生，與工作可靠性同樣重要。與食品接觸的部件要用耐腐蝕、對(duì)食品安全的材料。要有手動(dòng)或自動(dòng)化的清洗系統(tǒng)，這對(duì)凍結(jié)熟食品或半熟食品尤為重要。

(3)凍品質(zhì)量

凍品質(zhì)量與凍結(jié)速度關(guān)系密切，應(yīng)按照被凍食品的要求選擇快速、中速或慢速凍結(jié)設(shè)備。

(4)經(jīng)濟(jì)性

凍結(jié)裝置是生產(chǎn)線上投資最大的設(shè)備之一，但凍結(jié)電耗僅占總費(fèi)用的3%~5%，包裝費(fèi)用有時(shí)比凍結(jié)費(fèi)用大幾倍。重量損失的大小也是主要因素，一般與凍結(jié)費(fèi)用相等。對(duì)廉價(jià)食品，影響不明顯，但對(duì)凍結(jié)貴重食品時(shí)重量損失就很重要。凍結(jié)過程中的重量損失由機(jī)械損傷與干耗組成，這些與凍結(jié)裝置的類型有密切關(guān)系。