食品基础冷其技术 1

第5章食品冷却与冻结装置冷却方法和装置冻结方法空气冻结法间接接触冻结法直接接触冻结法5.1冷却方法和装置常用的冷却食品的方法冷风冷却冷水冷却碎冰冷却真空冷却其他冷却方法冷风冷却01冷风冷却是利用被风机强制流动的冷空气使被冷却食品的温度下降的一种冷却方法，它是一种使用范围较广的冷却方法。02空气预冷又可分为:库内预冷法、强制通风预冷法、压差通风预冷法等。库内预冷法库内预冷法也叫冷库冷却法，是将装有食品的容器放在冷库内依靠冷风机吹出的冷风进行冷却的方法。强制通风预冷法是在库内预冷的基础上发展起来的一项预冷技术。是指在具有较大制冷能力和送风量的冷库或其他设施中，用冷风直接冷却装在容器中的食品的方法。压差预冷法压差预冷法是在强制通风预冷方法基础上改进的一种预冷方法。将压差预冷装置安放在冷库中，当预冷装置中的鼓风机转动时，冷气吸入预冷箱内，产生压力差，将产品快速冷却。冷风冷却法的效果主要取决于冷空气的温度、相对湿度和流速。冷风的温度可根据选择的贮藏温度进行调节和控制。食品冷却时，一般所采用的冷风温度不低于食品的冻结点，以免食品发生冻结。冷水冷却01通过低温水把被冷却的食品冷却到规定温度的方法。冷水冷却可用于水果、蔬菜、家禽类、水产品等食品的冷却。特别适合一些易变质的食品如鲜桃等。02冷水冷却又可分为：喷淋式、浸渍式和混合式等。浸渍式浸渍式：被冷却食品直接浸在冷水中冷却，冷水被搅拌器不停地搅拌，以致温度均匀。喷淋式喷淋式：在被冷却食品的上方，由喷嘴把冷却的有压力的水呈散水状喷向食品，达到冷却的目的。1——冷水循环箱2——冷水泵3——喷洒头4——传输系统5——喷淋室混合式混合式：浸渍+喷淋和空气相比，水作为冷却介质具有较高的比热容和对流传热系数，所以冷却速度快。大部分食品的冷却时间为十到20分钟。冷水冷却的主要缺点是食品容易受到微生物污染。碎冰冷却01冰是一种很好的冷却介质，有很强的冷却能力。在与食品接触过程中，冰融化为水要吸收334.53kJ/kg的相变潜热。特别适用鱼类冷却。02用来冷却食品的冰分淡水冰和海水冰两种，一般淡水鱼用淡水冰来冷却，海水鱼可用海水冰冷却。水冰冷却（湿式冷却）碎冰冷却（干式冷却）渔获物的冰冷却真空冷却01真空冷却又叫减压冷却，真空降低水的沸点，促使食品中的水分蒸发，因为蒸发潜热来自食品的本身，从而使食品温度降低而冷却。主要用于蔬菜的快速冷却。02当压力达到667Pa时，水在1℃时就沸腾了，气化潜热:2253.88kJ/kg。真空冷却1.真空泵2.冷却器3.真空冷却槽4.膨胀阀5.冷凝器6.压缩机真空冷却特点（1）冷却速度快，冷却均匀。（2）干净卫生。真空冷却不需要外来传热介质参与，产品不易被污染。（3）延长产品的货架期和贮藏期。真空冷却缩短了产品在高温下停留的时间，有利于产品品质保存，提高保鲜贮藏效果。（4）运行过程中能量消耗少。真空冷却不需要冷却介质，是自身冷却过程，没有系统与环境之间的热量传统。（5）操作方便。（6）冷却过程干耗大。若在食品上事先喷淋水分，则干耗非常低。

其他冷却方法01热交换器冷却（液体的散装处理，牛乳、液体乳制品、冰淇淋混合物、酒类、果汁等）。液体冷却器主要有多管式、落膜式（或表面式）、套管式、夹层容器式等几种形式。02金属表面接触冷却：连续流动式，它装着一条环状的钢质传送带，在传送带下方冷却或直接用水、盐水喷淋，也可以滑过固定的冷却面冷却。03低温介质接触冷却：主要用液态的CO2和N2。液体冷却器金属表面接触冷却低温介质接触冷却冷风冷却法库内预冷法强制通风预冷法压差预冷法

冷水冷却法浸渍式喷淋式混合式碎冰冷却法碎冰冷却水冰冷却真空冷却法其他冷却方法热交换器冷却金属表面接触冷却低温介质接触冷却冷却方法和装置5.2冻结方法冻结方法按照冷却介质与食品接触的方式，可分为：空气冻结法间接接触冻结法直接接触冻结法空气冻结法01冷空气以自然对流或强制对流方式与食品换热。02分为隧道式、螺旋式、流态化冻结和冷库冻结。5.3空气冻结法

优点：空气资源丰富，无任何毒副作用，其热力性质早已为人们熟知，是目前应用最广泛的一种冻结方法。缺点：空气的导热性差，与食品间的换热系数小，所需的冻结时间长。

隧道式冻结装置：冷空气在隧道中循环，食品通过隧道时被冻结。可分为传送带式、吊篮式、推盘式冻结隧道等几种。

主要区别在于冻品的传送方式，应保证两点：一是尽量加快食品降温速度，并保证冻结的均匀性；二是使装置实现自动化、连续化操作，减小劳动强度。

隧道式冻结装置

螺旋式冻结装置：为了克服传送带式隧道冻结装置占地面积大的缺点，将传送带做成多层，由此出现了螺旋式冻结装置。螺旋式冻结装置可分为单螺旋和双螺旋等多种形式。螺旋式冻结装置特点：一、紧凑型好；二、食品保持完整性程度较高；三、方便调整冻结时间；四、自动化程度高；五、冻结速度快、干耗少；六、耗电量大、成本高。

流态化冻结装置：使食物颗粒在流态化状态下冻结，由于高速冷气流的包围，强化了食品冷却、冻结的过程，有效传热面积较正常冻结状态大3.5～12倍，换热强度比其他冻结装置提高了30～40倍，大大缩短冻结时间。流态化速冻装置适用于冻结球状、圆柱状、片状、块状颗粒食品，尤其适于果蔬类单体食品的冻结。流态化冻结装置流态化冻结装置的型式虽多种多样，但在设计和操作时，主要考虑以下几个方面：冻品与布风板、冻品与冻品之间不粘连结块；气流分布均匀，保证料层充分流化；风道阻力小，能耗低；对风机的选择、冷风温度的确定、蒸发器的设计等以节能高效、操作方便为前提。

冷库冻结分为空气自然对流冻结和空气强制对流冻结。空气自然对流冻结：冻结间设墙排管或顶排管，利用空气的自然对流对食品进行冻结。冻结时间一般需要48-72h，冻结时间较长。仅用于小型冷库冻结。空气强制对流冻结：冻结间安装落地式或吊顶式冷风机，加速冷库空气的流动，增强换热效率。冻结时间16-20h，冻结速度较快，为大中型冷库采用。冷库冻结间接接触冻结法01把食品放在由制冷剂或载冷剂冷却的板、盘、带或其他冷壁上，与冷壁直接接触，但与制冷剂或载冷剂间接接触。02分为平板式、回转式、钢带式和搁架式。5.4间接接触冻结法

对于固态食品，可将食品加工为具有平坦表面的形状，使冷壁与食品的一个或两个平面接触。

对于液态食品，则用泵送方法使食品通过冷壁热交换器，冻成半融状态。平板式冻结装置的特点：1.对厚度小于50mm的食品来说，冻结快、干耗小，冻品质量高；2.在相同的冻结温度下，它的蒸发温度比吹风式冻结装置提高5～8℃，而且不用配置风机，电耗比吹风式减少30～50%；3.可在常温下工作，改善了劳动条件；4.占地少，节约了土建费用，建设周期短；缺点：厚度超过90mm以上的食品不能使用，未实现自动化装卸的装置仍需较大的劳动强度。使用平板冻结装置时，应注意使食品或货盘都必须与平板接触良好，并控制好二者之间的接触压力。适用于冻结鱼片、块肉、虾、菜泥以及流态食品。回转式冻结装置食品一边接触，较薄，适于冻结鱼片、调理食品及某些糖果类食品等。钢带式冻结装置在冻结间内设置搁架式排管作为冷却设备兼货架，需要冻结的产品、农副产品、分割肉块状食品可装在盘内或直接放在搁架上进行冻结搁架式冻结装置直接接触冻结法01食品（包装或不包装）与不冻液直接接触，食品在与不冻液换热后，迅速降温冻结。02分为载冷剂接触冻结、低温液体冻结。03喷淋法、浸渍法或两种方法同时使用。

载冷剂接触冻结载冷剂经制冷系统降温后与食品接触，使食品降温冻结。常用的载冷剂有盐水、糖溶液和丙三醇等。盐水：NaCl或CaCl2的水溶液，≦-18℃，冻结海鱼。特点：黏度小，比热容大，便宜；缺点：腐蚀性强。糖溶液：曾用于冻结水果，但要达到较低的温度，所需蔗糖溶液的浓度较大，很粘---糖溶液冻结的使用范围有限。丙三醇：曾用来冻结水果，但不能用于不应变成甜味的食品。丙二醇，辣味，限于包装食品。盐水浸渍冻结装置低温液体冻结装置

没有制冷循环系统，在低温液体与食品接触的过程中实现冻结。低温液体有液态氮和液态二氧化碳。分为液氮冻结装置和液态C02冻结装置。

液氮冻结装置大致有浸渍式、喷淋式和冷气循环式三种。液氮浸渍式冻结装置液氮喷淋式冻结装置旋转式液氮喷淋隧道液氮冻结装置的特点：①液氮可与形状不规则的食品的所有部分密切地接触。②液氮无毒，且对食品成分呈惰性。③冻结食品的质量高。④冻结食品的干耗小。⑤占地面积小，初投资低，装置效率高。液氮冻结的主要缺点是使用成本高，但这要视产品而定。2.液态C02冻结装置液态C02在大气压的沸点为-78.5℃，汽化潜热为575kJ/kg,比热容为0.837kJ/kg•K。液态CO2喷雾冻结装置不象液氮喷淋装置那样做成长形隧道，而是做成箱形，内装螺旋式传送带来冻结食品。

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对冻结食品的质量要求也会越来越高，相应地，食品冻结工艺就应朝着低温、快速的方向发展，冻品的形式也要从大块盘装转向体积小的单体。目前，究竟采用什