速凍設備的應用與發展

速凍設備的應用

我國速凍食品發展起步較晚，但發展速度每年以25%以上的速度遞增。即使現在中國的人均年消費量也只有發達國家的十分之一。所以還有很大的發展空間。

隨著食品速凍行業及其工業化生產的發展，速凍機已成為不可替代的必備設備。目前我國28種食品市場准入制度規定速凍食品尤其是熟食必須使用單機速凍裝置以力求質量，出口商檢驗也有要求。

本文探討了為什麼速凍機在食品行業具有不可替代性，速凍機與傳統速凍機有什麼區別，如何選擇合適的速凍機，如何滿足多種不同食品和不同加工工藝的需求，速凍機進一步發展的方向，以及什麼樣的節能智能速凍機會給速凍生產企業帶來效益。

一、影響食品速凍的因素

當食物凍結一個小時時，在5-50毫米厚度的情況下，可以力求食物凍結過程中產生的冰晶數量基本不變，而且顆粒比較小。實現新鮮度的可逆性。

食物中含有兩種水，一種是游離水，其冰晶形成階段在0優-5度，一種是膠體結合水，附著在食物分子表面。冷凍產品在-18度時結晶率在95%以上。另外，冰晶化後的食品在低溫下儲存，抑制了微生物的活動和繁殖，達到長期儲存和保鮮的目的（果蔬抑制呼吸熱）。

食品速凍的影響因素可分為：

1.冷卻介質溫度：食品冷凍速度與凝固點與冷卻介質的溫差Δt成正比。冷卻介質的溫度越低，冷凍速度越快。

2.冷凍產品對風的影響：表面積、風速、冷空氣循環速率影響冷凍速度：試驗表明，綠豆在-30度冷卻介質下0風速需要120分鐘，而在4.5m/s風速下僅需10分鐘。

3.潛熱和焓差的影響：將1公斤水從80度變成0度需要80kcal，從0度水變成0度冰也需要80kcal。可見，結晶潛熱需要更大的冷卻能力。同樣，當焓差較大時，例如原料溫度較高，不僅需要較大的冷卻量，而且需要較長的冷凍時間。

4.食品成分的影響：導熱率高的食品比導熱率低的食品凍結得更快。如果食物表面的塑料薄膜不僅導熱慢，而且還會阻礙風。若水的導熱係數為0.604w/mk，脂肪的導熱係數為0.15，塑料薄膜的導熱係數為0.028，風的導熱係數為0.066。

5.食物厚度的影響：食物厚度的平方與冷凍時間成正比。食物越稠，速凍時間越長。

二、從速凍庫到速凍機的轉變

從影響食品冷凍的因素來看：

由於開門時單次性收到的貨物數量較多，由於食品溫度較高，導致冷卻介質的溫度升高並產生波動。 Δt；而冷凍室則保持室溫幾乎不變。

由於冷櫃內放置靜態食品，會產生風的不均勻性，甚優風速降低。靜態單向鼓風機阻礙了冷凍產品核心（即被纏繞部分）的結晶速度。它體積大且均勻，由於風向的變化結冰速度更快。

由於進入速凍庫的食品同時達到潛熱，需要突然大幅增加冷量來面對結晶過程，這會導致溫度升高，結晶時間延長。但速凍機的連續運行只能使原來冷凍的儲存能力的一小部分連續達到潛熱，其製冷能力足以在穩定的溫度和速度下完成快速結晶過程。

可見，要追求食品的快速結晶過程，以達到可逆的食品保鮮效果，速凍機是必不可少的。

以空氣為冷卻介質的速凍機的分類及特點

1）隧道式速凍機：

①平網帶速凍機：適用於肉類、調理食品、水產品、菜餚、冰淇淋等，是一種基本型通用速凍機。其產量為100kg/h—2000kg/h。

②多功能振動網帶速凍機：在通用型平網帶單機速凍機的基礎上增加動力裝置。除具有通用平網帶式單機冷凍機的特點外，還適用於冷凍顆粒狀食品的冷凍。

③隧道預冷速凍機：創造性地將預冷和速凍合二為一，節約能源。特別適合高溫採購和快速冷卻的熟食。

④隧道式衝擊式網帶速凍機：適用於佔地面積小、凍結時間較長的產品。

2）螺旋速凍機：

①單螺旋速凍機：適用於肉類、調理食品、水產品、菜餚、冰淇淋等。佔地面積小，效率高。進出口為低進高出或高進低出。 500-1500公斤/小時。

②雙螺旋速凍機：適用於肉類、調理食品、水產品、菜餚、冰淇淋等冷凍時間長或產量大的冷凍食品。進、出口可按用戶車間工藝要求提供多種方向；入口和出口低進低出。產量在1000-3000kg/h。

3）流態化速凍機：

①流態化單機速凍機：底吹式。冷凍產品在漂流過程中凍結 ，適用於果蔬、顆粒食品等。產量在100-3000kg/h。

②表層流化單式速凍機擴大了冷凍品種，節約能源。創造力結合了流態化和隧道冷凍。冷凍效果極佳。

③流態化單體預冷冷凍機。在流態化單體冷凍機的基礎上增加了預冷功能。

4）步進式速凍機：

①傳動無需電源，步進軌道快速凍結，利用動、靜摩擦力重力操作，避免冷運行。

②適用於速凍食品、冰淇淋、散裝食品、盒中袋食品。

四、節能、可靠、合理、智能的速凍機

食品冷凍速度與溫差Δt成正比。冷凍室追求低溫是為了食物快速結晶，設定溫度為-35度。因此，食物的冷凍溫度越接近，食物冷凍的速度就越快。將結晶前的較高溫度留給預冷工段完成，從而達到優質速凍和節能的目的。此外，接近冰點的溫度是減少食品幹耗的關鍵。

避免速凍機的冷耗，也就是避免圍護結構保溫板拼接縫隙的冷耗。速凍機圍護結構保溫板採用整體聚氨酯發泡形式。庫板所有接縫均採用雙面專用密封膠密封，並採用二次填充發泡，避免保溫接縫冷跑。

各種速凍機對風量、風速的要求不同，其節能方式也不同。隧道式網帶單速冷凍機，在力求冷卻風量的基礎上設計了格桑條形可調導流組件，大大提高了冷凍產品表面的風速。同時增加了冷凍產品的表面積，提高了風的循環速度。

另外，對稱調節風向裝置隔扇條形調節導軌控製冷風從進風口和出風口的冷運行。降低風扇電機的運行功率，從而降低風扇電機的冷卻功率（降低風壓，提高風速），從而提高效率。

為了減少機械傳動和傳送帶冷卻方式，使機械傳動和傳送帶系統保持低溫運行，並將進、出口保溫，利用冷凍室循環的冷空氣，達到節省冷卻的目的。