食品冷凍保鮮設(shè)備2013

1、食品冷凍冷藏設(shè)備劉樂劉樂山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 20222022年年7 7月月5 5日星期二日星期二* *食品的凍結(jié)時間食品的凍結(jié)時間普朗克公式（普朗克公式（Plank Equation）：）：假設(shè)：假設(shè)：1）凍前溫度均勻，且等于其初始凍結(jié)溫）凍前溫度均勻，且等于其初始凍結(jié)溫度度 2）凍結(jié)過程中初始凍結(jié)溫度不變；）凍結(jié)過程中初始凍結(jié)溫度不變； 3）導(dǎo)熱系數(shù)凍結(jié)前后不變；）導(dǎo)熱系數(shù)凍結(jié)前后不變； 4）只計算水的相變潛熱量，忽略凍結(jié)前）只計算水的相變潛熱量，忽略凍結(jié)前后放出的顯熱量；后放出的顯熱量； 5）冷卻介質(zhì)與食品表面的對流傳熱系數(shù)）冷卻介質(zhì)與食品表面的對流傳熱系數(shù)不變不變植

2、物性食品植物性食品植物性食品植物性食品動物性食品動物性食品空 氣 凍 結(jié) 法間 接 接 觸 凍 結(jié) 法 直 接 接 觸 凍 結(jié) 法凍 結(jié) 方 法食品凍結(jié)食品凍結(jié)空氣凍結(jié)法空氣凍結(jié)法 在凍結(jié)過程中，冷空氣以自然對流或強制在凍結(jié)過程中，冷空氣以自然對流或強制對流的方式與食品換熱。由于空氣的導(dǎo)熱性對流的方式與食品換熱。由于空氣的導(dǎo)熱性差，與食品間的換熱系數(shù)小，故所需的凍結(jié)差，與食品間的換熱系數(shù)小，故所需的凍結(jié)時間較長。但是，空氣資源豐富，無任何毒時間較長。但是，空氣資源豐富，無任何毒副作用，其熱力性質(zhì)早已為人們熟知，所以，副作用，其熱力性質(zhì)早已為人們熟知，所以，用空氣作介質(zhì)進行凍結(jié)仍是目前應(yīng)用最廣泛

3、用空氣作介質(zhì)進行凍結(jié)仍是目前應(yīng)用最廣泛的一種凍結(jié)方法。的一種凍結(jié)方法。空氣凍結(jié)法空氣凍結(jié)法送風式空氣送風式空氣凍結(jié)法凍結(jié)法半送風式空半送風式空氣凍結(jié)法氣凍結(jié)法靜止空氣凍靜止空氣凍結(jié)法結(jié)法靜止空氣凍結(jié)擱架排管靜止空氣凍結(jié)擱架排管特點：特點：結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)簡單，功耗小功耗小勞動強度大，勞動強度大，環(huán)境差環(huán)境差融霜處理時融霜處理時間長，且麻間長，且麻煩煩半送風式凍結(jié)裝置半送風式凍結(jié)裝置冷藏庫送風式凍結(jié)裝置冷藏庫送風式凍結(jié)裝置送風式送風式凍結(jié)裝置凍結(jié)裝置往復(fù)振往復(fù)振動動斜槽式斜槽式吊藍式吊藍式連續(xù)凍連續(xù)凍結(jié)結(jié)推盤推盤式連式連續(xù)凍續(xù)凍結(jié)結(jié)傳送傳送帶式帶式凍結(jié)凍結(jié)隧道隧道流態(tài)化流態(tài)化螺旋式螺旋式隧道式隧道

4、式兩段帶兩段帶式式一段帶一段帶式式 隧道式凍結(jié)裝置共同的特點是：冷空氣在隧道隧道式凍結(jié)裝置共同的特點是：冷空氣在隧道中循環(huán)，食品通過隧道時被凍結(jié)。根據(jù)食品通中循環(huán)，食品通過隧道時被凍結(jié)。根據(jù)食品通過隧道的方式，可分為傳送帶式、吊籃式、推過隧道的方式，可分為傳送帶式、吊籃式、推盤式凍結(jié)隧道等幾種。盤式凍結(jié)隧道等幾種。n傳送帶式凍結(jié)隧道傳送帶式凍結(jié)隧道(Conveyor Freezing Tunnel) n吊籃式連續(xù)凍結(jié)隧道吊籃式連續(xù)凍結(jié)隧道 (continuous hanger Freezing Tunnel) n推盤式連續(xù)凍結(jié)隧道推盤式連續(xù)凍結(jié)隧道 (continuous pushing-tr

5、ay Freezing Tunnel)隧道式凍結(jié)裝置隧道式凍結(jié)裝置特點特點: :投資費用較低，通用性強；自動化程投資費用較低，通用性強；自動化程度較高度較高n吊籃式連續(xù)凍結(jié)隧道的特點是：機械化程吊籃式連續(xù)凍結(jié)隧道的特點是：機械化程度高，減輕了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率度高，減輕了勞動強度，提高了生產(chǎn)效率；凍結(jié)速度快、凍品各部位降溫均勻，色；凍結(jié)速度快、凍品各部位降溫均勻，色澤好，質(zhì)量高。澤好，質(zhì)量高。n這種裝置的主要缺點是結(jié)構(gòu)不緊湊、占地這種裝置的主要缺點是結(jié)構(gòu)不緊湊、占地面積較大，風機耗能高，經(jīng)濟指標差。面積較大，風機耗能高，經(jīng)濟指標差。n吊籃式連續(xù)凍結(jié)隧道目前主要用于凍結(jié)家吊籃式連續(xù)凍結(jié)隧道

6、目前主要用于凍結(jié)家禽等食品。禽等食品。 這種裝置的主要由隔熱隧道室、冷風機、這種裝置的主要由隔熱隧道室、冷風機、液壓傳動機構(gòu)、貨盤推進和提升設(shè)備構(gòu)成。液壓傳動機構(gòu)、貨盤推進和提升設(shè)備構(gòu)成。 推盤式連續(xù)凍結(jié)隧道推盤式連續(xù)凍結(jié)隧道主要用于凍結(jié)果蔬、主要用于凍結(jié)果蔬、蝦、肉類副食品和小包裝食品等。蝦、肉類副食品和小包裝食品等。 這種裝置的特點是：連續(xù)生產(chǎn)，凍結(jié)速度這種裝置的特點是：連續(xù)生產(chǎn)，凍結(jié)速度較快；構(gòu)造簡單、造價低；設(shè)備緊湊，隧道空較快；構(gòu)造簡單、造價低；設(shè)備緊湊，隧道空間利用較充分。間利用較充分。 為了克服傳送帶式隧道凍結(jié)裝置占地面積為了克服傳送帶式隧道凍結(jié)裝置占地面積大的缺點，可將傳送帶做

7、成多層，由此出大的缺點，可將傳送帶做成多層，由此出現(xiàn)了螺旋式凍結(jié)裝置?，F(xiàn)了螺旋式凍結(jié)裝置。這種裝置由轉(zhuǎn)筒、蒸發(fā)器、風機、傳送這種裝置由轉(zhuǎn)筒、蒸發(fā)器、風機、傳送帶及一些附屬設(shè)備等組成。帶及一些附屬設(shè)備等組成。螺旋式凍結(jié)裝置也有多種型式，近幾年螺旋式凍結(jié)裝置也有多種型式，近幾年來，人們對傳送帶的結(jié)構(gòu)、吹風方式等進來，人們對傳送帶的結(jié)構(gòu)、吹風方式等進行了許多改進，行了許多改進，1994年，美國約克公司改年，美國約克公司改進吹風方式，并取得專利，如圖所示。進吹風方式，并取得專利，如圖所示。螺旋式凍結(jié)裝置螺旋式凍結(jié)裝置1 1平帶張緊裝置平帶張緊裝置 2 2出料口出料口 3 3轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)筒 4 4翅片蒸發(fā)器翅

8、片蒸發(fā)器 5 5分隔氣流通道的頂板分隔氣流通道的頂板6 6風扇風扇7 7控制板控制板 8 8液壓裝置液壓裝置 9 9進料口進料口1010干燥傳送帶的風扇干燥傳送帶的風扇 11 11傳送帶清洗系傳送帶清洗系統(tǒng)統(tǒng) 圖圖 螺旋式凍結(jié)裝置螺旋式凍結(jié)裝置流態(tài)化凍結(jié)裝置流態(tài)化凍結(jié)裝置1. 流態(tài)化基本原理流態(tài)化基本原理 及流化床的工作參數(shù)及流化床的工作參數(shù)2. 流態(tài)化凍結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)形式流態(tài)化凍結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)形式 床層阻力是床層阻力是指氣體流過床層的指氣體流過床層的壓力降壓力降 p p。當氣體當氣體通過布風板向上吹通過布風板向上吹時，隨著氣流速度時，隨著氣流速度的增大，床層將發(fā)的增大，床層將發(fā)生如圖生如圖9-1

9、09-10所示的所示的變化，相應(yīng)的氣流變化，相應(yīng)的氣流速度與速度與 p p的關(guān)系如的關(guān)系如圖圖9-119-11所示。所示。(1) 固定床階段：固定床階段：A(2) 流態(tài)化階段：流態(tài)化階段：B-D(3) 輸送階段：輸送階段： E臨界流化速度和操作速度臨界流化速度和操作速度n根據(jù)根據(jù)A A G G 費根的研究，果蔬食品流化床的臨界速度費根的研究，果蔬食品流化床的臨界速度V Vk k與食品與食品顆粒的質(zhì)量呈拋物線關(guān)系，即顆粒的質(zhì)量呈拋物線關(guān)系，即而正常的操作速度為：而正常的操作速度為：式中式中 gp 為凍品單體的質(zhì)量，單位為為凍品單體的質(zhì)量，單位為g/個。個。 不同食品顆粒的單體質(zhì)量不同，由操作速度

10、的計算式不同食品顆粒的單體質(zhì)量不同，由操作速度的計算式知，它們應(yīng)在不同的風速下進行凍結(jié)。因此，要求風機應(yīng)帶知，它們應(yīng)在不同的風速下進行凍結(jié)。因此，要求風機應(yīng)帶有變速裝置，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的要求；其次，在凍結(jié)過程的有變速裝置，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的要求；其次，在凍結(jié)過程的不同階段，應(yīng)采用不同的風速。不同階段，應(yīng)采用不同的風速。Vgkp125195.logVgkp225195.logn用流態(tài)化凍結(jié)裝置凍結(jié)食品時，由于高速冷氣流的用流態(tài)化凍結(jié)裝置凍結(jié)食品時，由于高速冷氣流的包圍，強化了食品冷卻、凍結(jié)的過程，有效傳熱面包圍，強化了食品冷卻、凍結(jié)的過程，有效傳熱面積較正常凍結(jié)狀態(tài)大積較正常凍結(jié)狀態(tài)大3.53.5

11、 1212倍，換熱強度比其他凍倍，換熱強度比其他凍結(jié)裝置的提高了結(jié)裝置的提高了3030 4040倍，從而大大縮短了凍結(jié)時間倍，從而大大縮短了凍結(jié)時間。這種凍結(jié)方法已被食品冷加工行業(yè)廣泛采用。這種凍結(jié)方法已被食品冷加工行業(yè)廣泛采用。n流態(tài)化凍結(jié)裝置的型式雖然多種多樣，但在設(shè)計和流態(tài)化凍結(jié)裝置的型式雖然多種多樣，但在設(shè)計和操作時，應(yīng)主要考慮以下幾個方面：凍品與布風板操作時，應(yīng)主要考慮以下幾個方面：凍品與布風板、凍品與凍品之間不粘連結(jié)塊；氣流分布均勻，保、凍品與凍品之間不粘連結(jié)塊；氣流分布均勻，保證料層充分流化；風道阻力小，能耗低。另外，對證料層充分流化；風道阻力小，能耗低。另外，對風機的選擇、冷風

12、溫度的確定、蒸發(fā)器的設(shè)計等也風機的選擇、冷風溫度的確定、蒸發(fā)器的設(shè)計等也應(yīng)以節(jié)能高效，操作方便為前提。應(yīng)以節(jié)能高效，操作方便為前提。流流態(tài)態(tài)化化凍凍結(jié)結(jié)裝裝置置斜斜槽槽式式一一段段帶帶式式兩兩段段帶帶式式帶帶式式往往復(fù)復(fù)振振動動直直線線振振動動振振動動流流態(tài)態(tài)化化流流態(tài)態(tài)化化凍凍結(jié)結(jié)裝裝置置間間接接接接觸觸凍凍結(jié)結(jié)法法間間歇歇臥臥式式連連續(xù)續(xù)臥臥式式臥臥式式立立式式平平板板式式回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式式鋼鋼帶帶式式間間接接接接觸觸凍凍結(jié)結(jié)法法間接接觸凍結(jié)法間接接觸凍結(jié)法間接凍結(jié)法指的是把食品放在由制冷間接凍結(jié)法指的是把食品放在由制冷劑劑( (或載冷劑或載冷劑) )冷卻的板、盤、帶或其他冷冷卻的板、盤、帶或其

13、他冷壁上，與冷壁直接接觸，但與制冷劑壁上，與冷壁直接接觸，但與制冷劑( (或或載冷劑載冷劑) )間接接觸。對于固態(tài)食品，可將間接接觸。對于固態(tài)食品，可將食品加工為具有平坦表面的形狀，使冷壁食品加工為具有平坦表面的形狀，使冷壁與食品的一個或二個平面接觸；對于液態(tài)與食品的一個或二個平面接觸；對于液態(tài)食品，則用泵送方法使食品通過冷壁熱交食品，則用泵送方法使食品通過冷壁熱交換器，凍成半融狀態(tài)。換器，凍成半融狀態(tài)。 平板式凍結(jié)裝置的特點平板式凍結(jié)裝置的特點o對厚度小于對厚度小于50mm的食品來說，凍結(jié)快、干耗小，的食品來說，凍結(jié)快、干耗小，凍品質(zhì)量高；凍品質(zhì)量高；o在相同的凍結(jié)溫度下，它的蒸發(fā)溫度可比吹

14、風式凍在相同的凍結(jié)溫度下，它的蒸發(fā)溫度可比吹風式凍結(jié)裝置提高結(jié)裝置提高5 8，而且不用配置風機，電耗比吹，而且不用配置風機，電耗比吹風式減少風式減少30 50；o可在常溫下工作，改善了勞動條件；可在常溫下工作，改善了勞動條件；o占地少，節(jié)約了土建費用，建設(shè)周期也短。占地少，節(jié)約了土建費用，建設(shè)周期也短。o平板式凍結(jié)裝置的缺點：厚度超過平板式凍結(jié)裝置的缺點：厚度超過90mm以上的食以上的食品不能使用；未實現(xiàn)自動化裝卸的裝置仍需較大的品不能使用；未實現(xiàn)自動化裝卸的裝置仍需較大的勞動強度。勞動強度。使用平板凍結(jié)裝置時，應(yīng)注意使食品或貨盤使用平板凍結(jié)裝置時，應(yīng)注意使食品或貨盤都必須與平板接觸良好，并控

15、制好二者之間都必須與平板接觸良好，并控制好二者之間的接觸壓力。壓力越大，平板與食品的接觸的接觸壓力。壓力越大，平板與食品的接觸越好，傳熱系數(shù)越大。平板與食品之間若接越好，傳熱系數(shù)越大。平板與食品之間若接觸不良，會產(chǎn)生很大的接觸熱阻，凍結(jié)速度觸不良，會產(chǎn)生很大的接觸熱阻，凍結(jié)速度大為降低。大為降低。平板凍結(jié)裝置應(yīng)注意的問題平板凍結(jié)裝置應(yīng)注意的問題載 冷 劑 接 觸 凍 結(jié)液 氮液 態(tài) 二 氧 化 碳R12低 溫 液 體直 接 接 觸 凍 結(jié) 法直接接觸凍結(jié)法直接接觸凍結(jié)法對凍結(jié)劑的要求對凍結(jié)劑的要求 直接接觸凍結(jié)法由于要求食品與凍結(jié)劑直接接觸凍結(jié)法由于要求食品與凍結(jié)劑直接接觸，所以對凍結(jié)劑有一定

16、的限制，特直接接觸，所以對凍結(jié)劑有一定的限制，特別是與未包裝的食品接觸時尤其如此。這些別是與未包裝的食品接觸時尤其如此。這些限制包括要求無毒、純凈、無異味和異樣氣限制包括要求無毒、純凈、無異味和異樣氣體、無外來色澤或漂白劑、不易燃、不易爆體、無外來色澤或漂白劑、不易燃、不易爆等。另外，凍結(jié)劑與食品接觸后，不應(yīng)改變等。另外，凍結(jié)劑與食品接觸后，不應(yīng)改變食品原有的成分和性質(zhì)。食品原有的成分和性質(zhì)。二、載冷劑接觸凍結(jié)二、載冷劑接觸凍結(jié)載冷劑經(jīng)制冷系統(tǒng)降溫后與載冷劑經(jīng)制冷系統(tǒng)降溫后與食品接觸，使食品降溫凍結(jié)。常食品接觸，使食品降溫凍結(jié)。常用的載冷劑有鹽水、糖溶液和丙用的載冷劑有鹽水、糖溶液和丙三醇等。

17、三醇等。低溫液體凍結(jié)裝置低溫液體凍結(jié)裝置v液氮凍結(jié)裝置液氮凍結(jié)裝置(Liquid Nitrogen Freezer)液氮凍結(jié)裝置大致有浸漬式、噴淋式和冷氣液氮凍結(jié)裝置大致有浸漬式、噴淋式和冷氣循環(huán)式三種。循環(huán)式三種。液氮噴淋凍結(jié)裝置液氮噴淋凍結(jié)裝置(Liquid Nitrogen Spraying Freezer) 液氮浸漬凍結(jié)裝置液氮浸漬凍結(jié)裝置(Liquid Nitrogen Immersion Freezer)主 要 內(nèi) 容食品冷藏鏈的組成食品冷藏鏈的組成我國食品冷藏鏈概況我國食品冷藏鏈概況食品冷藏庫食品冷藏庫冷藏運輸冷藏運輸冷藏柜和冰箱冷藏柜和冰箱食品冷藏鏈的組成食品冷藏鏈食品冷藏鏈(

18、 (Cold Chain)Cold Chain)是指易腐食品在生產(chǎn)、是指易腐食品在生產(chǎn)、貯藏、運輸、銷售、直至消費前的各個環(huán)節(jié)中貯藏、運輸、銷售、直至消費前的各個環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證食品質(zhì)量，始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證食品質(zhì)量，減少食品損耗的一項系統(tǒng)工程。減少食品損耗的一項系統(tǒng)工程。食品冷藏鏈的分類食品冷藏鏈的分類1.1.按食品從加工到消費所經(jīng)過的時間順序分類按食品從加工到消費所經(jīng)過的時間順序分類冷凍加工、冷凍貯藏、冷藏運輸和冷凍銷售冷凍加工、冷凍貯藏、冷藏運輸和冷凍銷售四個方面構(gòu)成。四個方面構(gòu)成。2.2.按冷藏鏈中各環(huán)節(jié)的裝置分類按冷藏鏈中各環(huán)節(jié)的裝置分類 可分為固定

19、的裝置和流動的裝置?？煞譃楣潭ǖ难b置和流動的裝置。食品冷藏鏈的結(jié)構(gòu)食品冷藏鏈的結(jié)構(gòu) 食品冷藏鏈的結(jié)構(gòu)食品冷藏鏈的結(jié)構(gòu)食食品品原原料料冷冷凍凍加加工工冷冷凍凍貯貯藏藏冷冷凍凍運運輸輸冷冷凍凍貯貯藏藏冷冷凍凍運運貨貨冷冷凍凍貯貯藏藏冷冷凍凍銷銷售售冷冷凍凍貯貯藏藏食食用用我國食品冷藏鏈概況T食品的冷凍加工食品的冷凍加工T冷凍冷藏運輸冷凍冷藏運輸T銷售環(huán)節(jié)銷售環(huán)節(jié)食品冷藏庫o概述概述o冷藏庫的組成與布置冷藏庫的組成與布置o冷藏庫的隔熱與防潮冷藏庫的隔熱與防潮o冷藏庫容量的計算冷藏庫容量的計算o冷藏庫冷負荷的計算冷藏庫冷負荷的計算o冷負荷的估算方法冷負荷的估算方法o冷藏庫庫房的制冷工藝設(shè)計冷藏庫庫房的

20、制冷工藝設(shè)計o裝配式冷藏庫裝配式冷藏庫概 述o冷藏庫的類型冷藏庫的類型m按冷藏庫容量分類按冷藏庫容量分類m按冷藏庫設(shè)計溫度分類按冷藏庫設(shè)計溫度分類: : 高溫高溫 2 2C;C; 低溫低溫 1 5 0 0 0 0 .4 0 0 .5 0 0 .5 5 0 .6 0 0 .6 2 儲儲冰冰間間凈凈高高/m 容容積積利利用用系系數(shù)數(shù) 4.2 4.21 5.00 5.01 6.00 6.00 0.40 0.50 0.60 0.65 儲冰間容積利用系數(shù)儲冰間容積利用系數(shù) 冷藏間、凍藏間容積利用系數(shù)冷藏間、凍藏間容積利用系數(shù) 冷藏庫冷負荷計算 根據(jù)熱量進入冷間的不同途徑，可將耗冷量分為四個部分：通過圍護

21、結(jié)構(gòu)散失的冷量；食品冷加工或冷藏的耗冷量；庫房內(nèi)通風、換氣耗冷量；操作耗冷量，包括庫內(nèi)照明用電、電動機、操作設(shè)備(叉式堆垛機等)，操作工人等所散發(fā)的熱量以及開門損失。1.圍護結(jié)構(gòu)傳熱量(The Wall Gain Load)n通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量包括兩部分：通過墻壁、樓板、屋頂及地坪的熱量；太陽輻射引起的熱量。因此(1)墻壁、樓板及屋頂?shù)膫鳠崃?2)太陽輻射引起的耗冷量QQQqy1nTTKAQnwq)(QkFTyy 2.貨物熱量(The Product Load)n QGhhnzgTT CnzGqqn21212122()()()3.庫房內(nèi)通風換氣的熱量(Air Change Load)QVahhm V nhhawnrawn3 ()/()4.操作熱量n(1)照明熱量照明熱量(2)電動機運轉(zhuǎn)熱量電動機運轉(zhuǎn)熱量n電動機安裝在庫房內(nèi)時電動機安裝在庫房內(nèi)時n電動機設(shè)置在庫房外面的高溫、低溫電動機設(shè)置在庫房外面的高溫、低溫穿堂時穿堂時QQQQQabcd44444QqFaa4QNb4QNb4(3)(3)庫門開啟熱量庫門開啟熱量(4)(4)操作人員熱量操作人員熱量QqFcm4Qqndr44.操作熱量冷藏庫庫房的制冷工藝設(shè)計一、冷卻間 冷卻間的溫度一般采用0，相對濕度為90二、凍結(jié)間