《食品工廠機械與設備》冷卻和冷凍設備

第十章冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備學習目標：了解制冷原理和一般系統(tǒng)構成；了解食品冷凍、冷卻系統(tǒng)的組成；掌握工業(yè)用食品冷凍、冷卻系統(tǒng)中設備的常見類型，主要構成機器應用特點；了解新型食品解凍技術和設備。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第一節(jié)機械式制冷機制冷基本概念：制冷是指利用物體的相變或狀態(tài)變化產生冷效應的方法。根據(jù)制冷劑狀態(tài)變化，可以分為液化制冷、升華制冷和蒸發(fā)制冷三類。習慣上將利用壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等構成的蒸發(fā)式制冷成為機械制冷，而將其它的制冷方法成為非機械制冷。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備1.一般機械式制冷方法蒸汽壓縮式制冷：原理：常溫及普通低溫下可以液化的物質（氨、氟利昂及某些碳氫化合物）作為工質，在循環(huán)過程不斷發(fā)生集態(tài)改變（液→氣→液）并吸收熱量達到降溫制冷。原理圖問題：理論上的制冷循環(huán)（蒸發(fā)器中出來的制冷劑蒸氣帶有霧滴；潤滑油會隨溫度的升高而汽化等）。蒸發(fā)壓縮式制冷循環(huán)的原理圖食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備2.常見的壓縮式制冷循環(huán)單級壓縮制冷循環(huán)：氨液分離器：霧滴被消除，保證了壓縮機的正常工作；分油器：壓縮機潤滑油不再進入系統(tǒng)，從而提高了冷凝器和蒸發(fā)器的換熱效率；貯液罐：一是保證系統(tǒng)運行平穩(wěn)，二是可以方便地為多處用冷場所提供制冷劑。單級壓縮制冷循環(huán)圖食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備2.常見的壓縮式制冷循環(huán)雙級壓縮制冷循環(huán)：高壓縮比（大于8）情形下，可采用多級壓縮，以雙級壓縮較為常見，指在制冷循環(huán)的蒸發(fā)器與冷凝器之間設兩個壓縮機，并在兩壓縮機間再設一個中間冷卻器。雙級壓縮制冷循環(huán)圖1）制冷劑蒸氣（狀態(tài)點1），被低壓壓縮機吸入，經絕熱壓縮至中間壓力的過熱蒸氣（狀態(tài)點2）而排出，進入同一壓力的中間冷卻器，被冷卻至干飽和狀態(tài)（狀態(tài)點3）2）中壓干飽和蒸氣在高壓段壓縮機中被壓縮到冷凝壓力的過熱蒸氣（狀態(tài)點4），在冷凝器中等壓冷卻到干飽和蒸氣（狀態(tài)點5），并進一步等壓冷凝成飽和液體（狀態(tài)點6）。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備3.吸收式制冷常用氨為制冷劑，水為吸收劑原理：低溫低壓氨蒸汽從蒸發(fā)器進入吸收器，被低壓的稀溶液吸收，吸收所產生的吸收熱由冷卻水帶走。吸收后的氨溶液由泵升壓經換熱器加熱后進入發(fā)生器，因加熱而將高溫、高壓的氨蒸發(fā)出來，然后進入精餾塔，同時發(fā)生期內變稀的溶液的溶液經換熱器和膨脹閥再回到吸收器中。進入精餾塔的蒸氣被冷卻水冷卻后，含制冷劑多的蒸氣進入冷凝器，而含制冷劑極少的稀溶液再回到發(fā)生器。由冷卻水帶走熱量，使蒸氣冷凝。冷凝后的制冷劑經過膨脹閥進入蒸發(fā)器，并向被冷卻物質吸取熱量。特點：無噪音，運轉平穩(wěn)，設備緊湊，適宜于電能缺乏而熱能充足的地方。吸收式制冷原理圖食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備4.蒸氣噴射式制冷蒸氣噴射式制冷機與吸收式制冷機一樣，以消耗熱能來完成制冷機的補償過程。噴射泵由噴嘴、混合室、擴壓器組成，起著壓縮機的作用。制冷劑是水，水的汽化潛熱大（1）蒸汽噴射式制冷機工作原理圖（2）T-S圖可逆循環(huán)如圖T-S圖所示，高壓蒸汽經噴射器后，溫度由點1位置降至點2位置，使蒸發(fā)器壓力降低，溫度降低，2→3為等溫過程，3→4’熱焓增加，4’→4→5為降溫等溫過程，5→7→8為升溫過程，8→1為等溫過程，6→9為等溫過程。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第二節(jié)制冷系統(tǒng)的主要設備冷凍系統(tǒng)包括冷源制作（制冷）、物料的凍結、冷卻三個組成部分。制冷機有活塞式、螺桿式、離心式制冷壓縮機組、吸收式制冷機組、蒸汽噴射式制冷機組以及液態(tài)氮、液態(tài)二氧化碳、鹽液等冷劑；活塞壓縮式制冷機組是國內外主要的冷源制作裝置。物料進行凍結式冷卻的有風冷式、浸漬式和冷劑通過金屬管、壁和物料接觸傳熱降溫的裝置。制冷機是由許多設備組成的，它包括了壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等主要而必備的設備，還包括油分離器、貯液桶、排液桶、氣液分離器、空氣分離器、中間冷卻器、涼水設備等附屬設備，這些附屬設備都是為了提高制冷效率、保證制冷機安全和穩(wěn)定設置的。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備1.制冷壓縮機制冷壓縮機的總體結構圖1—吸氣管2—假蓋3—連桿4—排氣管5—氣缸體

6—曲軸7—前軸承8—軸封9—前軸承蓋

10—后軸承11—后軸承蓋12—活塞活塞式制冷壓縮機又稱為往復式制冷壓縮機，曲軸旋轉時，通過連桿的傳動，活塞便做往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積發(fā)生周期性變化，從而進行工作。優(yōu)點：適用壓力范圍廣；熱效率高，單位耗電量少；對材料要求低，加工較容易，造價較低廉；缺點：轉速不高，機器大而重排氣不連續(xù)，造成氣流脈動運轉時有較大的震動易損件多，維修量大食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備1.制冷壓縮機螺桿式制冷壓縮機是一種回轉型壓縮機，利用一設置于機殼內的螺桿形陰陽轉子的嚙合轉動來改變齒槽的位置和容積，完成吸入、壓縮和排出過程。優(yōu)點：動力平衡好。體積小、重量輕、占地面積少。適應性強。適用于多種工況。可靠性高。零部件少，沒有易損件，運轉可靠，壽命長。操作維護方便。缺點：噪聲較大，造成機組體積過大。（a）螺桿式制冷壓縮機的結構1—平衡活塞2—吸氣端座3—陰轉子4—機體5—陽轉子6—主軸承7—排氣端座8—推力軸承9—軸封10—滑閥(a）食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備（b）螺桿式制冷壓縮機的工作過程(b）(c）（c）螺旋轉子凹槽1.制冷壓縮機離心式制冷壓縮機離心式制冷壓縮機是具有葉片的工作輪在壓縮機的軸上旋轉，進入工作輪的氣體被葉片帶著旋轉,增加了動能(速度)和靜壓頭(壓力),然后出工作輪進入擴壓器內,在擴壓器中氣體的速度轉變?yōu)閴毫?進一步提高壓力,經過壓縮的氣體再經彎道和回流器進入下一級葉輪進一步壓縮至所需的壓力。優(yōu)點：單機制冷量大，占地面積少，重量較活塞式輕5～8倍,熱效率高；工作輪和機殼之間沒有摩擦，無需潤滑。缺點：對制冷劑的適應性差;操作的適應性差;對機器的危害極大等。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備2.蒸發(fā)器蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中的熱交換部件之一，節(jié)流后的低溫低壓液體制冷劑在蒸發(fā)管路內蒸發(fā)吸熱，達到制冷降溫的目的。按被冷卻介質類型蒸發(fā)器分為冷卻液體蒸發(fā)器和冷卻空氣蒸發(fā)器兩大類。按照蒸發(fā)器內制冷劑的狀態(tài)，蒸發(fā)器可分為干式、滿液式和強迫循環(huán)式三類。冷卻液體蒸發(fā)器:a.立管式蒸發(fā)器b.雙頭螺旋管式蒸發(fā)器c.臥式殼管蒸發(fā)器冷卻空氣蒸發(fā)器：冷卻空氣蒸發(fā)器根據(jù)制造方法不同可分為空氣自然對流式和強迫空氣對流式。立管式蒸發(fā)器食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備雙頭螺旋管式蒸發(fā)器1—氨氣出氣管2—氨液分離器3—氨液進口4—上總管

5—蒸發(fā)排管6—攪拌機葉輪7—下總管8—蒸發(fā)器油包9—溢流管10—冷凍水出口11—排污管12—攪拌機飛輪13—蒸發(fā)器箱體臥式殼管蒸發(fā)器1—冷凍水接管2—液位管3—放空氣口4—浮球閥接口5—壓力表6—安全閥7—傳熱管8—放油口9—泄水口3.膨脹閥

膨脹閥又稱節(jié)流閥，安裝在冷凝器和蒸發(fā)器之間的道路上，是制冷系統(tǒng)中的一個重要部件。從冷凝器液化流出的高壓液體制冷劑經膨脹閥后壓力下降，沸騰而膨脹為濕蒸氣后進入蒸發(fā)器。膨脹閥還用于調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。通過對膨脹閥的調節(jié)，可使制冷劑離開蒸發(fā)器時具有一定的過熱度，保證制冷劑液體不會進入制冷壓縮機而引發(fā)液擊。常用的膨脹閥有手動膨脹閥、浮球式膨脹閥、熱力式膨脹閥。簡單說，膨脹閥由閥體、感溫包、平衡管三大部分組成。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備4.冷凝器冷凝器是將制冷壓縮機排出的高溫高壓氣體制冷劑的熱量傳遞給冷卻物質（空氣或水），并使其凝結成中溫高壓液體的熱交換設備。根據(jù)冷卻介質和冷卻方式的不同，冷凝器可分為水冷式冷凝器和風冷式冷凝器。水冷式冷凝器：水冷式冷凝器是一種用水作為冷卻物質的熱交換器，冷卻水一般為循環(huán)水，需要配有冷卻水塔或冷卻水池。結構型式主要有立式殼管冷凝器、臥式殼管冷凝器及套管式冷凝器。

風冷式冷凝器：利用常溫空氣作為冷卻介質的冷凝器成為風冷式冷凝器（圖10-20）。風冷式冷凝器又分為自然對流式和強迫對流式兩種。1—放氣管2—均壓管3—安全閥接管4—配水箱5—管板6—進氣管7—換熱管8—壓力表接管9—出液管10—放油管風冷式冷凝器食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第三節(jié)制冷系統(tǒng)的附屬設備1）油分離器：用以分離壓縮后氨氣中所帶出的潤滑油，保證油不進入冷凝器。2）高壓貯液器：保證系統(tǒng)中制冷劑的供應。3）氣液分離器：用以分離自蒸發(fā)器進入氨壓縮機的氨氣中的氨液，保證壓縮機工作是干沖程。同時用來分離自膨脹閥進入蒸發(fā)器的氨液中的氨氣，使進入蒸發(fā)器的氨液中無氨氣存在，以提高傳熱效果。4）空氣分離器：分離排除在冷凝器中不能液化的氣體，以保證制冷系統(tǒng)的正常運轉。5）中間冷卻器：應用于雙級（多級）壓縮制冷系統(tǒng)中用以冷卻低壓壓縮機壓出的中壓過熱蒸汽。6）除霜系統(tǒng)：把冷凝器派出的熱水冷卻，循環(huán)使用。適合于空氣濕球溫度低于水溫情況。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第四節(jié)食品冷凍設備凍結方法裝置形式空氣凍結法隧道式：推車式、傳送帶式、吊籃式、推盤式、螺旋式流態(tài)化室：斜槽式、一段帶式、兩端帶式、往復振動式間接接觸式臥式平板式、立式平板式、回轉式、鋼帶式直接接觸式載冷劑接觸凍結裝置、低溫液體凍結裝置、液氮凍結裝置、液態(tài)CO2凍結裝置食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備1.空氣冷卻凍結設備鋼帶連續(xù)式凍結裝置鋼帶連續(xù)式凍結裝置換熱效果好，被凍食品的下部與鋼帶直接接觸，進行導熱交換，上部為強制空氣對流傳熱，故凍結速度快。螺旋式速凍裝置在傳送鏈上的凍品隨傳送鏈做螺旋運動，同時由對流蒸發(fā)器送來的冷風穿過物料層、傳送鏈對物料進行凍結，并循環(huán)使用。環(huán)形撓性傳送鏈（帶）由立式轉筒依靠轉筒與傳送鏈側面間的摩擦力進行驅動，沿螺旋線滑道做勻速螺旋線運動一般采用雙級壓縮制冷系統(tǒng)，以氟利昂-22為制冷劑食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備螺旋式凍結裝置工作原理1—蒸發(fā)器2—風機3—傳送鏈4—轉筒螺旋速凍機傳送鏈條循環(huán)傳動示意圖1—驅動輪2—轉筒3—傳送鏈條4—重力張緊器5—電動張緊器堆砌式鏈條螺旋速凍機1.空氣冷卻凍結設備流態(tài)化速凍裝置被凍食品放在開孔率較小的網帶或多空槽板上，高速冷空氣流自上而下流過網帶或槽板，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)特性。優(yōu)點：換熱效果好，凍結速度快、凍結時間短；凍品脫水損失少，凍品質量高；可實現(xiàn)單體快速凍結，凍品相互不黏結；可進行連續(xù)化凍結生產。食品流態(tài)化凍結裝置按其機械傳送方式可分為：帶式、振動式和斜槽式等型式。帶式流態(tài)化凍結裝置示意圖食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備1）帶式流態(tài)化速凍裝置以不銹鋼網帶作為物料的傳送帶。典型的用于果蔬速凍的帶式流態(tài)化凍結裝置。單流程一段帶式速凍裝置適用于凍結軟嫩或易碎的食品，如草莓、黃瓜片、青刀豆、蘆筍、油炸茄塊等多流程兩段帶式流態(tài)化凍結裝置適用范圍較廣1.空氣冷卻凍結設備流態(tài)化速凍裝置

MA型往復式振動流態(tài)化速凍裝置1—蒸發(fā)器2—卸料口3—物料4—進料口5—隔熱層6—風機2）振動式流態(tài)凍結裝置以振動槽作為物料水平方向傳送手段。由于物料在行進過程中受到振動作用，因此，這類形式的速凍裝置可顯著地減少凍結過程中黏結現(xiàn)象的出現(xiàn)。3）斜槽式流態(tài)凍結裝置其特點是無傳送帶或振動篩等傳動機構，主體部分分為一塊固定的多孔槽板，槽的進口稍高于出口，被凍食品在槽內依靠上吹的高速冷氣流，使其得到充分流化，并借助于具有一定傾斜角的槽體，向出料口流動。料層高度可由出料口的導流板進行調節(jié)，以控制凍結時間和凍結能力，這種凍結裝置具有構造簡單成本低、凍結速度快、流化質量好、凍品溫度均勻等特點。斜槽式流態(tài)凍結裝置示意圖食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備2.間接接觸凍結設備臥式平板速凍機立式平板凍結裝置結構示意圖

間接接觸式凍結設備是指產品與一定形狀（內通制冷劑或載冷劑）的蒸發(fā)器或換熱器表面進行接觸換熱的冷凍設備。接觸式速凍設備主要依靠傳導方式傳熱，凍結效果直接與產品和換熱器表面的接觸狀態(tài)有關。常見的間接接觸式速凍設備有平板式凍結器、鋼帶式凍結器和轉鼓式凍結器等。1）平板式凍結器平板凍結裝置是一組與制冷劑管道相連的空心平板作為蒸發(fā)器的凍結裝置，將凍結食品放在兩相鄰的平板間，并借助液壓系統(tǒng)使平板與食品緊密接觸。由于金屬平板具有良好的導熱性能，故傳熱系數(shù)高。根據(jù)平板的布置形式，平板式速凍設備分為臥式、立式兩類。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備2.間接接觸凍結設備2）回轉式凍結裝置回轉式凍結裝置是一種新型的間接接觸連續(xù)式凍結裝置。其主體為一不銹鋼制成的回轉筒，外壁為冷卻表面，內壁之間的空間供載冷劑流過換熱，載冷劑由空心軸一端輸入筒內，從另一端排出。被凍品呈散狀由入口送到回轉筒的表面，由于轉筒表面溫度很低，食品立即粘在上面，進料傳送帶再給凍品稍施加壓力，使其與回轉筒表面接觸得更好。轉筒回轉一周，完成食品的凍結過程。凍結食品轉到刮刀處被刮下，刮下的食品由傳送帶輸送到包裝生產線。該凍結裝置的特點是：占地面積小，結構緊湊，凍結速度快，干耗少，生產率高。3）其它接觸式凍結器除了以上用于固體物料的接觸式凍結器以外，還有用于液體物料的凍結器，如冰淇淋凍結器，用于冷凍濃縮的轉鼓式凍結器。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備3.直接接觸凍結設備鹽水連續(xù)浸漬凍結裝置示意圖1—凍結器2—出料口3—滑道4—進料口5—鹽水冷卻器6—除鱗器7—鹽水泵直接接觸凍結裝置的特點是食品直接與冷媒接觸進行凍結。所用的冷媒可以是載冷劑如食鹽溶液，也可以是低溫制冷劑的液化體氣體，如液氨、液體CO2等。冷媒與食品接觸的方式有浸漬式和噴淋式兩種。1）鹽水浸漬凍結裝置主要用于魚類的凍結，與鹽水接觸的容器用玻璃鋼制成，有壓力的鹽水管道用不銹鋼其它鹽水管道用塑料，從而解決了鹽水的腐蝕問題。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備2）液氮噴淋速凍裝置使用液氮做冷媒時，可將液氮直接噴向食品，使食品直接與-196℃的低溫接觸而快速凍結液氮速凍機的流程形式第五節(jié)真空冷卻設備真空冷卻的原理真空冷卻法是使被冷卻的食品物料處于真空狀態(tài)，并保持冷卻環(huán)境的壓力低于食品物料的表面水蒸氣壓，食品物料中的水分蒸發(fā)進入空氣中，由于水分蒸發(fā)帶走大量的蒸發(fā)潛熱，使食品物料的溫度降低。真空預冷速率的快慢取決于果蔬的比表面積、產品失水難易程度、包裝容器的通氣性及真空泵的性能等因素。真空冷卻裝置原理圖1.壓力表2.真空槽3.排水口4.真空泵5.排氣6.節(jié)流閥7.蒸發(fā)器（捕水器）8.冷凝器9.壓縮機當食品物料的溫度達到冷卻要求的溫度后，應破壞真空以減少水分的進一步蒸發(fā)。真空冷卻適用于蒸發(fā)表面積大、通過水分蒸發(fā)能迅速降溫的食品物料，如蔬菜中的葉菜類。對于這類食品物料，由于蒸發(fā)速度快、降溫時間短，造成的水分損失不是很大食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第五節(jié)真空冷卻設備1）果蔬真空預冷機蔬菜真空預冷設備是為防止果蔬花卉鮮度和品質下降，而利用真空預冷原理設計將果蔬花卉放置在真空狀態(tài)的槽內，在低壓下水分從果蔬花卉表面蒸發(fā)出來，利用水從果蔬花卉表面奪取蒸發(fā)潛熱的方法，達到冷卻的效果。果蔬真空預冷機01—貨物02—門導軌03—真空箱體04—減速機05—進貨軌道06—控制電箱07—真空泵08—門09—出貨軌道旋片式真空泵剖視圖1—進口咀2—濾網3—擋油板4—進口咀O形密封圈5—旋片彈簧6—旋片7—轉子8—泵身9—油箱10—1號真空泵油11—排氣閥片利用旋片真空泵完全可以達到果蔬預冷所需的真空度(≤660Pa)，果蔬真空預冷機基本組成是真空箱體、捕水器、制冷機組和旋片式真空泵。真空預冷機設備核心是真空室和真空泵。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第五節(jié)真空冷卻設備2）熟食真空快速冷卻機熟食品的冷卻不同于果蔬的預冷，起始溫度很高，一般在90℃以上，冷卻過程中會有大量的水汽逸出，因此，如果還是采用旋片真空泵、捕水器組合系統(tǒng)，勢必捕水器和制冷機組都要配得很大，不但機組龐大而且能耗很高，極不經濟在真空冷卻裝置中，由于熟食品從高溫到室溫冷卻過程中對真空度的要求相對較低，采用水力噴射方法就可達到要求的真空度，而無需采用真空泵和制冷系統(tǒng)，這可大大節(jié)約了能耗。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備

右圖該設備主要由真空箱體、低溫復合真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、復壓及滲氣裝置、測控系統(tǒng)（包含PLC觸摸屏等）組成。設備左端為真空箱體，右端為低溫復合真空系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)，真空箱右上方安裝PLC觸摸屏，整機外形用不銹鋼薄板裝飾，滿足食品衛(wèi)生要求。熟食食品真空速冷卻機系統(tǒng)原理圖第五節(jié)真空冷卻設備3）真空技術其它應用同樣是采用抽真空的技術也可以運用到印刷行業(yè)里給印刷品脫除揮發(fā)性有機化合物(VOCs)，尤其是煙標印刷對異味控制得比較嚴格。真空脫異味設備的原理就是使產品處于真空動壓狀態(tài)下，產品中的異味物質在波動的壓差作用下迅速脫離吸附表面，被真空泵排至室外，從而達到脫味的效果。真空脫味機脫味快速、均勻，與傳統(tǒng)方法相比可顯著縮短散味時間，大大提高生產效率和產品質量。另外也適用于食品包裝紙、餐具、人造板、家具等所含苯、甲苯、甲醛、乙苯、丁酮等多種揮發(fā)性有機化合物。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備4）真空冷卻的優(yōu)勢真空冷卻不僅僅適用于生菜、萵苣、蘑菇、竹筍、卷心菜、菠菜等蔬菜，也適用于切花、水果、烘焙食品、米飯、熟肉、水產品。真空冷卻技術作為最具潛力的高溫食品快速冷卻技術之一。a.真空冷卻的最大優(yōu)點是降溫速度快。例如，將6kg的火腿從70℃降到4℃只需要2個小時，而風冷卻要9.4個小時。b.降溫均勻。即便是一堆食品在一起真空冷卻，任何部位的降溫速率都基本相同。c.因為真空冷卻過程中食品不受強空氣流的沖擊，無論怎么放置都不會影響食品的冷卻效果，所以減小了很多勞動量，同時也避免了很多不必要的機械損傷。d.處理成本非常低。第五節(jié)真空冷卻設備5）其他常見的食品冷卻方法冷水預冷裝置原理圖1—冷水槽2—冷水泵3—噴灑頭4—擱物架5—噴淋室冷水冷卻是應用低溫水將被冷卻的食品降溫的方法，主要有降水式、噴淋式和浸漬式三種形式。主要優(yōu)勢是：原料水的成本比較低，冷卻以后食品質量的損失比較少；缺點就是在冷卻過程中，食品要和水直接接觸，水中的微生物能夠使食品腐蝕。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備冷風冷卻是利用強制流動的冷空氣和食品發(fā)生對流換熱，使食品的溫度下降的冷卻方法。該方法使用方便，應用范圍廣。冷風冷卻還可用來冷卻禽、蛋、調理食品以及不能用水冷卻的食品等。冷風冷卻的主要的形式有：強風冷卻、壓差冷卻。冰是一種很好的冷卻介質，有著很強的冷卻能力。冰預冷就是將天然或者人造的冰塊敷在果蔬上，冰在與被冷卻的食品接觸過程中，通過冰的融化吸收熱量，冰融化成水要吸收334.53J/kg的相變潛熱，從而帶走了田間熱，使食品溫度得到降低。蘋果、梨等常用碎冰進行冷卻，成本相對于其它的冷卻方法較低。但是冷卻過程中食品可能會發(fā)生冷害現(xiàn)象，從而影響冷卻的效果，降低果蔬品質。第六節(jié)凍結食品的解凍裝置解凍是將凍結食品中形成的冰晶還原融解成水的過程。隨著冰晶的融化，細胞內親水膠質吸收水分，出現(xiàn)水分逐漸向細胞內擴散和滲透，細胞的完整性與解凍速率成為實現(xiàn)食品解凍后復原狀態(tài)的重要條件；食品在解凍時，應盡快通過最大結晶生成帶，并且應使食品內外溫差小，以免發(fā)生重結晶現(xiàn)象。食品的冷卻和解凍曲線食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第六節(jié)凍結食品的解凍裝置解凍設備從提供熱的方式來看，解凍有兩類方法外部加熱法：由溫度較高的介質向凍結品表面?zhèn)鳠?，熱量由表面逐漸向中心傳遞，主要有空氣解凍、水解凍、水蒸氣解凍等；內部加熱法：高頻、微波、通電等加熱方法使凍結品各部位同時加熱；另外，還有利用高壓靜電場、電暈放電微能解凍、組合式解凍裝置等。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備1）空氣解凍以空氣為加熱介質進行解凍，解凍方式常有有靜止空氣式、流動式和加壓式等,設備簡單，應用普遍。常溫自然對流的空氣傳熱效果差，解凍速度慢，凍品質量亦受到影響。若用風機使空氣強制流動，并且控制溫度、濕度，則可加快解凍速度。高濕度空氣解凍系統(tǒng)示意圖1—解凍庫2—臺車3—風機4—泵5—熱交換器6—液接觸裝置7—空氣凈化器8—加濕塔問題：由于空氣的導熱性較差，比熱又小，因此解凍速率慢，解凍時間長，肉的表面易變色，干耗較嚴重，易受灰塵和微生物的污染，雖然通過加快空氣流動可以縮短解凍時間，但水分蒸發(fā)和汁液流失又會加大產品的質量損失。第六節(jié)凍結食品的解凍裝置噴淋沖擊解凍裝置示意圖1—噴淋器2—凍蝦塊3—冰4—蝦5—移動籃子6—水槽7—水泵8—進水口9—滑運道10—加熱器2）水解凍冷凍物料在靜止或流動的水中解凍，靜水解凍又分為常壓水解凍和高壓靜水解凍兩種方式。物料表面與水的傳熱速率是在空氣中傳熱速率的10-15倍，在較低的溫度下，也有較快的解凍速率。沒有酸化和干燥的問題，但裸露的表面容易吸水，營養(yǎng)成分損失嚴重。解凍用水有微生物污染的危險性，另外還有污水排放的問題。多用于水產品的解凍。魚和貝類，特別是蝦和貝類，在空氣中解凍時，易發(fā)生變色和變臭，在水中解凍比較合適。噴淋沖擊解凍的優(yōu)點是:解凍時間短、解凍均勻、解凍魚的品質好。噴淋沖擊解凍與流水、靜水、室溫放置解凍相比較,其鮮度是最好,感官評價也最高，還有用水量大減少等優(yōu)點。食品工廠機械與設備——冷卻和冷凍設備第六節(jié)凍結食品的解凍裝置（3）真空解凍真空解凍是利用真空中水蒸汽在凍結食品表面凝結所放處的潛熱進行解凍。真空解凍溫度較低，適合一些熱敏性的食品。它的優(yōu)點是：（1）食品表面不受高溫介質影響，而且解凍快；（2）真空低氧，可防止食品解凍過程中的氧化裂變，也可抑制一些好氧性微生物的繁殖；（3）食品解凍后汁液流失少。缺點是：解凍食品外觀不佳，大塊肉的內層深處的升溫較慢，且成本高。（