材料庫房

凍結裝置是專用于凍結產(chǎn)品的設備，常用于凍結食品，稱為食品凍結裝置。近些年來，隨著冷凍食品消費量的迅速增長，花色品種逐漸增多，很多國家已從龐大的庫房式凍結間演變?yōu)槭褂酶鞣N新型的、快速連續(xù)凍結裝置，并由此推動了食品冷凍工藝的巨大變革。我國也先后引進了一些凍結裝置，并開始了對凍結裝置的研制，現(xiàn)已能生產(chǎn)多種類型的產(chǎn)品。這些凍結裝置在魚、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經(jīng)濟效果，幾十年來以凍結間作為凍結食品唯一手段的落后狀況已告結束。

凍結裝置與普通凍結間相比有以下特點:

2.凍結時間短，生產(chǎn)效率高，干耗少，產(chǎn)品質量好。

3.結構緊湊，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，工人能在常溫下操作維修，改善了勞動條件。

5.安裝方便。

6.便于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)化和自動化，節(jié)省了勞動力等。

下面介紹幾種凍結裝置的結構、性能及選用相關知識。

鋼帶連續(xù)式凍結裝置是由不銹鋼薄鋼帶、傳動輪(主、從動輪)、調速裝置、冷風機、隔熱外殼等組成。

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

2.螺旋凍結裝置

螺旋凍結裝置也是一種連續(xù)式凍結裝置，主要部件由轉筒、不銹鋼帶、網(wǎng)帶清洗器、變頻調速裝置、冷風機、隔熱外殼等組成。傳送帶是沿圓周方向作螺旋式旋轉運動，不是水平式，避免了水平方向傳動占地面積大的缺點。螺旋凍結裝置傳送帶的一側緊靠在轉筒上，靠摩擦力和轉筒的傳送動力隨轉筒一齊運動。忘帶的速度由變頻調速裝置進行無級調速，凍結時間在20~90min范圍內可調，故可適應各種凍品的要求，從食品原料到各種調理食品都可凍結凍結能力在500~5000㎏/h，發(fā)展前途很大。

3.流態(tài)化凍結裝置

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。在這樣的條件下進行凍結，稱為流態(tài)化凍結。

(1)流態(tài)化凍結的主要優(yōu)點

①熱交換效果好，凍結速度快時間短。

②凍品脫水損失少、質量高。

③可實現(xiàn)單體快速凍結(IQF)。

④可進行連續(xù)化生產(chǎn)，勞動強度低。

流態(tài)化凍結主要適用于顆粒狀、條片狀食品的凍結。

(2)流態(tài)化凍結裝置

流態(tài)化凍結裝置有多種形式，其中以帶式流態(tài)化凍結裝置使用最廣泛。現(xiàn)在都采用兩段式結構，即將被凍物料分成兩區(qū)段進行凍結。第一區(qū)段為表層凍結，將被凍物料進行快速冷卻，使表層溫度很快達到凍結點凍結，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;第二區(qū)段為深溫凍結，凍結至熱中心溫度為-15~-18℃。

這種裝置的傳送帶可采用變頻調速裝置，進行無級調速。蒸發(fā)器可由鋁合金管與鋁翅片組成，變片距結構，風機多為軸流式風機，風壓較大，一般在490Pa以上。

4.液氮噴淋凍結裝置

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

被凍食品在不銹鋼帶上與氮氣呈逆向流動，在預冷段內，進行預冷及表層凍結，然后進入液氮噴淋段，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，最后在凍結均衡段內凍結到熱中心溫度-18℃。

該凍結裝置的主要特點是:

(1)凍結速度快，比平板凍結裝置快5~6倍。凍品脫水損失很少，凍品質量高。

(2)凍結設備簡單，不需制冷壓縮機等設備。

(3)操作方便，維修保養(yǎng)費用低。

(4)凍結裝置功率消耗很少。

(5)凍結成本高，約比一般空氣鼓風凍結裝置大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、下沖擊式凍結裝置

氣流上、下沖擊式凍結裝置由冷風機吹出的高速冷空氣分別進入上、下兩個靜壓箱。在靜壓箱內，氣流速度降低，由動壓轉變?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，達到快速凍結。

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

選用凍結裝置應考慮以下四方面要求:

(1)可靠性

凍結裝置是生產(chǎn)線上最關鍵的設備，一般連續(xù)生產(chǎn)線上只有一套凍結裝置，故它的可靠性是非常重要的。應能在長時間內連續(xù)、安全地工作，材料要能長期經(jīng)受惡劣環(huán)境條件而不會損壞。

(2)衛(wèi)生要求

凍結裝置的清潔、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、對食品安全的材料。要有手動或自動化的清洗系統(tǒng)，這對凍結熟食品或半熟食品尤為重要。

(3)凍品質量

凍品質量與凍結速度關系密切，應按照被凍食品的要求選擇快速、中速或慢速凍結設備。

(4)經(jīng)濟性

凍結裝置是生產(chǎn)線上投資最大的設備之一，但凍結電耗僅占總費用的3%~5%，包裝費用有時比凍結費用大幾倍。重量損失的大小也是主要因素，一般與凍結費用相等。對廉價食品，影響不明顯，但對凍結貴重食品時重量損失就很重要。凍結過程中的重量損失由機械損傷與干耗組成，這些與凍結裝置的類型有密切關系。