CN102483279A - 食品连续冷冻装置及食品连续冷冻方法 - Google Patents

Abstract

能够高质量冷冻食品而不降低冷冻处理效率的装置和方法。食品连续冷冻装置(1)设置成在朝着排放部分(2b)输送从供给部分(2a)连续供给并作为待冷冻物的食品(F)的同时冷冻该食品(F)，食品连续冷冻装置(1)包括：网状第一输送机(4)，其一端定位在供给部分(2a)并将食品(F)沿着从该一端朝另一端延伸的第一方向输送；第二输送机(5)，其沿着第一输送机(4)延伸，直接设置在第一输送机(4)下方并沿着与第一方向相反的第二方向输送从第一输送机(4)的另一端落下的食品(F)；冷却液箱(8)，其直接设置在第二输送机(5)下方并容纳冷冻从第二输送机(5)落下的食品(F)的冷却液(S)；第三输送机(6)，其至少一部分沉浸在冷却液箱(8)中的冷却液(S)中，并在将从第二输送机(5)落下的食品(F)浸入在冷却液箱(8)中的冷却液(S)中的同时输送该食品(F)；以及冷却液喷洒设备(9)，其直接设置在第一输送机(4)上方并朝着第一输送机(4)喷洒冷却液。

Description

食品连续冷冻装置及食品连续冷冻方法

技术领域

本发明涉及用于使用液体冷冻作为待冷冻物的食品的技术(盐水冷冻)，并且更具体地涉及食品能够以高质量被冷冻的装置和方法。 

背景技术

近来，作为食品的冷冻方法，用液体(盐水)作为冷冻介质的液体冷冻已经被越来越多地使用，且根据该液体冷冻，例如通过将食品浸入在从-20℃到-35℃的温度的液体(乙醇溶液等)中，能够尽可能快地通过形成冰晶的最多冰晶形成温度区域(大约为0到-5℃)，因此食品能够在很少细胞在冷冻时因冰晶而破坏的情况下被冷冻。 

例如，作为采取这种液体冷冻的冷冻装置，专利文件1公开了输送机类型的冷冻装置，该冷冻装置包括冷冻箱、输送机和吹风机，其中冷冻箱填充有低于0℃温度的液体，输送机用于在食品被浸入冷冻箱中并冷冻之后将食品带到大气中，吹风机设置在输送机的下游并移除残存在浸入冷冻箱中的酒精中的食品上的酒精。 

相关技术文献： 

专利文献1：JP2007267688(A) 

发明概述 

技术问题 

然而，在由输送机输送期间，特别地当食品被供给到冷冻箱中时，通过上述常规输送机类型的冷冻装置，食品会重叠或彼此接触，从而造成粘着冷冻、不均匀冷冻、增加冷冻时间等。鉴于此，有可能在输送机上的食 品之间增加间隔以防止食品在输送期间彼此接触。然而，在这种情况下，每单位时间食品冷冻生产量的减少可能造成冷冻处理效率的显著降低。 

因此，本发明的目的是提供食品能够以高质量被冷冻而不降低冷冻处理效率的装置和方法。 

问题的解决方案 

本发明用于解决上述问题。根据本发明的用于食品的连续冷冻装置的特征在于，在用于在朝着排放部分输送从供给部分连续供给的作为待冷冻物的食品的同时冷冻该食品的该用于食品的连续冷冻装置中，包括网状第一输送机、第二输送机、冷却剂箱、第三输送机以及冷却剂喷洒设备，其中网状第一输送机使其一端定位在供给部分上，并将食品沿着第一方向从该一端输送到另一端；第二输送机直接在第一输送机下方沿着第一输送机延伸且并沿着与第一方向相反的第二方向输送从第一输送机的另一端落下的食品；冷却剂箱直接设置在第二输送机下方，并储存冷冻从第二输送机落下的食品的冷却剂；第三输送机使其至少一部分沉浸在冷却剂箱中的冷却剂中，并在将从第二输送机落下的食品浸入在冷却剂箱中的冷却剂中的同时输送该食品；而冷却剂喷洒设备直接设置在第一输送机上方，并朝着第一输送机喷洒冷却剂。应指出，“网状”意味着具有孔的形状，该孔能够使由冷却剂喷洒设备喷洒的冷却剂向下穿过，且不局限于“网”本身。另外，“落下”意味着由于重力而落下。 

在这种用于食品的连续冷冻装置中，从供给部分连续地供给的食品通过第一输送机和第二输送机输送到冷却剂箱。此时，从直接布置在第一输送机上方的冷却剂喷洒设备释放的冷却剂不但喷洒在第一输送机上的食品上，而且喷洒在第二输送机上的食品上，从而这些食品的每个表面被较早地冷冻。其后，食品从第二输送机落在冷却剂箱中并直接浸入冷却剂箱中的酒精溶液中。然后食品在由第三输送机输送时被酒精溶液快速地冷却并彻底地冷冻。 

因此，根据本发明的用于食品的连续冷冻装置，在食品被供给到冷却剂箱中的冷却剂中之前，食品的每个表面能够被冷冻。因此，即使在输送期间尤其是当食品被供给到冷却剂箱中时食品彼此重叠，食品的粘着冷冻 也不会发生。因此形状的改变以及不均匀冷冻也不会由于重叠而发生。另外，在食品在冷却剂箱中冷冻之前其一部分能够被冷冻，从而实现减小冷却剂箱的尺寸以及要使用的酒精溶液的量。而且，第一输送机和第二输送机沿彼此相反的方向操作，从而实现装置总长度的减小。此外，本发明不需要常规吹风冷冻装置所需要的用于除霜的停机时间，并且当与吹风类型的冷冻装置相比时，冷冻器的长度可以减少一半。 

在根据本发明的用于食品的连续冷冻装置中，优选该装置包括布置在第一输送机的另一端以及第二输送机之间并通过翻转食品将从第一输送机落下的食品引导到第二输送机的翻转设备。 

另外，在根据本发明的用于食品的连续冷冻装置中，优选第二输送机的折返部分定位在冷却剂箱中的冷却剂的液位处或在该液位之下。 

而且，在根据本发明的用于食品的连续冷冻装置中，优选该装置包括布置在冷却剂箱和排放部分之间并将冷空气吹到从冷却剂箱中的冷却剂中取出的食品上的冷空气喷吹设备。 

此外，在根据本发明的用于食品的连续冷冻装置中，优选将该冷空气喷吹设备设置为允许喷吹从-35℃到-45℃温度的冷空气。 

而且，在根据本发明的用于食品的连续冷冻装置中，优选该冷却剂喷洒设备把冷却剂箱中的冷却剂用作供应源。 

另外，在根据本发明的用于食品的连续冷冻装置中，优选第三输送机的至少一部分直接定位在第二输送机下方。 

为了解决上述问题，根据本发明的用于食品的连续冷冻方法的特征在于，在用于在朝向排放部分输送从供给部分连续供给的食品的同时将食品冷冻的该用于食品的连续冷冻方法中，包括以下步骤：由网状第一输送机沿着第一方向输送从供给部分供给的食品；由直接在第一输送机下方沿着第一输送机延伸的第二输送机沿着与第一方向相反的第二方向输送从第一输送机落下的食品；以及由第三输送机在将从第二输送机落下的食品浸入直接在第二输送机下方延伸的冷却剂箱中的冷却剂中的同时输送该食品，其中在由第一输送机和第二输送机输送食品期间，冷却剂由直接设置 在这些第一输送机和第二输送机上方的冷却剂喷洒设备喷洒在第一输送机和第二输送机上的食品上。 

在根据本发明的用于食品的连续冷冻方法中，优选从第一输送机落下的食品在其由第二输送机沿第二方向输送之前被翻转。 

在根据本发明的用于食品的连续冷冻方法中，优选在冷却剂箱和排放部分之间将冷空气喷射在从冷却剂箱中的冷却剂中取出的食品上。 

在根据本发明的用于食品的连续冷冻方法中，优选在冷却剂箱和排放部分之间将在从-35℃到-45℃温度的冷空气喷射在从冷却剂箱中取出的食品上。 

发明的有利效果 

根据本发明，食品可以以高质量冷冻而不降低冷冻处理效率。 

附图简述 

图1是图2中的根据本发明的实施方式的用于食品的连续冷冻装置的B-B横截面视图；以及 

图2是图1中的A-A横截面视图。 

实施方式的描述 

以下将参考附图中示出的实施方式给出本发明的详细描述。应指出，数字符号1指示根据本发明的用于食品的连续冷冻装置(以下仅称为“冷冻装置”)。 

如图1所述，冷冻装置1在供给待冷冻物即食品F例如肉和鱼肉的一端上开口成供给部分2a，并在排放食品F的另一端上开口成排放部分2b。装置包括壁2以用于划分并形成冷冻室2c，并且冷冻室2c内部保持在0℃以下，这里通过已知的温度调节设备(未示出)保持在-40℃。另外，壁2设有分别用于打开和关闭供给部分2a和排放部分2b的盖体3a和3b。在装置1未使用时，这些盖体3a和3b关闭以密封冷却室2c。 

另外，冷冻装置1包括用于将从供给部分2a连续供给的食品F朝着排放部分2b输送的第一到第四输送机4到7，以及填充有作为其中可浸入食品F的冷却剂的例如酒精(乙醇)溶液S(这里，在大约-30℃的温度下)的冷却剂箱8。 

更具体地，第一输送机4具有定位为从供给部分2a可进入的一端(上游侧的端部)，并将食品F沿第一方向(在图1中从右到左)从一端输送到另一端(下游侧的端部)。直接定位在第一输送机4下方并沿着第一输送机延伸的第二输送机5沿着与第一方向相反的第二方向(在图1中从左到右)输送从第一输送机4的另一端落下的食品F。如图2所示，第一输送机4和第二输送机5是具有以网状制成的金属或树脂制的带的带式输送机。这里，第二输送机5的折返部分5a位于在冷却剂箱8中的酒精溶液S的液位S1处或位于其下方(在液体中)(见图1)。 

对于第三输送机6，其一部分直接定位在第二输送机5下方并沉浸在冷却剂箱8中的酒精溶液S下面，且另一部分(下游侧的端部)在中途沿着前进方向向上弯曲，使得从冷却剂箱8中的酒精溶液S中露出。第三输送机6的输送方向与第一输送机4的方向(第一方向)相同。第三输送机的输送速度和输送距离可以被调节，使得食品F在冷却剂箱8中完全冷冻或者只有每个食品F的表面层冷冻。 

对于第四输送机7，其具有定位在食品F从第三输送机6落下的地点处的一端(上游侧的端部)以及定位在排放部分2b上的另一端(下游侧的端部)，并将食品从落下地点输送到排放部分2b。应指出，和第一输送机4和第二输送机5一样，第三输送机6和第四输送机7可以是具有以网状制成的金属或树脂制的带的带式输送机，借以可以在从冷却剂箱8中取出食品后，便于移除和收集食品中的酒精溶液S。 

冷冻装置1直接设置在第一输送机4上方并还包括多个喷射器9，作为用于朝着第一输送机4喷洒酒精溶液S的冷却剂喷洒设备。这里，喷射器9将冷却剂箱8中的酒精溶液S(大约-30℃)用作供应源，并配置为汲取酒精溶液S并将其朝着第一输送机4喷洒。然而，从喷射器9喷洒的酒精溶液的供应源可以与冷却剂箱8分开设置。 

冷冻装置1还包括在第一输送机4的另一端以及第二输送机5之间的弧状翻转板10，其作为用于将从第一输送机4落下的食品F翻转，换言之翻过来，并将其引导到第二输送机5的翻转设备。 

冷冻装置1还包括在冷却剂箱8和排放部分2b之间的作为冷空气喷吹设备的两个冷却机单元11，0℃以下的冷空气并优选从-35℃到-45℃的冷空气且此处为-45℃的冷空气(干燥空气)可通过该冷空气喷吹设备吹到从冷却剂箱8中的酒精溶液S中取出的食品F上。 

应指出，图2中的数字符号13指示用于搅拌冷却剂的搅拌器，且数字符号14指示用于使冷却剂冷却的线圈。这二者都是众所周知的，因此不再描述其细节。 

接下来描述用于操作冷冻装置1来冷冻食品F的步骤。 

首先，作为待冷冻物的食品F被从供给部分2a连续地供给并在网状第一输送机4上供给，藉此食品F由第一输送机4沿着上述第一方向输送。这时，大约-30℃温度下的酒精溶液S从直接布置在第一输送机4上方的多个喷射器9喷洒，从而位于第一输送机4上的食品F的每个上侧(面向上的面)被冷却并冷冻。然后食品F从位于第一输送机4的下游侧的端部部分落下，然后由翻转板10翻转并在之后被引导到第二输送机5。对于位于第二输送机5上的食品F，其每个背侧上的面(面向上的面)被穿过网状输送机4并从网状输送机4落下的酒精溶液S冷却并冷冻。之后，食品F从第二输送机5落到冷却剂箱8中并直接浸入冷却剂箱8中的酒精溶液S中。食品F在由第三输送机6输送时被酒精溶液S快速冷却并完全冷冻。 

然后，食品F由第三输送机6从酒精溶液S中取出。从位于第三输送机6的下游侧的端部部分落下的食品F被输送到排放部分2b。那时，当例如-45℃温度下的干燥空气由单元冷却机11吹到食品F上时，残存在食品F中的酒精溶液S被移除，并且通过残存液体成分的蒸发带来另外的冷却效果。 

根据包括上述结构的冷冻装置1，在食品F被供给到冷却剂箱8中的酒精溶液S中之前，食品F的每一个表面能够被冷冻。从而，在输送过程 中，特别是在食品F被供给到冷却剂箱8中时，即使食品F彼此重叠，它们也可以既不被冻粘在一起也不被非均匀地冷冻。另外，在食品F在冷却剂箱8中冷冻之前，每个食品F的表面层能够冷冻，从而减小了在冷却剂箱8中的冷却负荷，并实现了缩小冷却剂箱8的尺寸，且节省了要使用的酒精溶液的量。此外，第一输送机4和第二输送机5沿彼此相反的方向运行，从而减小了装置1的总长度，并允许由直接布置在第一输送机4上方的喷射器9也将酒精溶液S喷洒在第二输送机5上的食品F上。而且，不需要由常规吹风类型的冷冻装置所需要的用于除霜的停工期，且与吹风类型的冷冻装置相比，该冷冻器的长度可以减小一半。 

此外，根据冷冻装置1，在第一输送机4的另一端以及第二输送机5之间设置用于使从第一输送机4落下的食品F翻转并将其引导到第二输送机5的翻转板10。因此通过简单的构型确保了食品F的上侧面和底侧面二者都被冷冻。 

另外，根据冷冻装置1，第二输送机5的折返部分5a定位在冷却剂箱8中的酒精溶液S的液位S1处或位于其下方，这样漂浮在冷却剂箱8内部的食品F能够由折返部分5a保持，且能够实现食品F的均匀冷冻。 

此外，根据冷冻装置1，用于将冷空气吹到从冷却剂箱8中取出的食品F上的单元冷却机11设置在冷却剂箱8和排放部分2b之间，因此残存在食品F中的酒精溶液S能够被移除且食品F能够另外被冷冻，这允许减少冷却剂箱8中的冷却负荷，并从而能够减小冷却剂箱8的尺寸并能够减少要使用的酒精溶液S的量。 

而且，根据冷冻装置1，其被配置为汲取在冷却剂箱8中的酒精溶液S并由喷射器9将其朝着第一输送机4喷洒。因此，酒精溶液S能够在整个装置中共享并减小体积，并能够实现能量节省。 

此外，根据冷冻装置1，第三输送机6设置在第一输送机4和第二输送机5下方。这样，装置1的总长度能够被进一步减小且从喷射器9喷洒的酒精溶液S能够被可靠地返回到冷却剂箱8。 

应指出，当食品使用冷冻装置1来冷冻时，第一输送机4和第二输送 机5的输送速度和输送距离以及酒精溶液S的喷洒量可以调节，以便食品在其表面之下的大约30％的部分被喷射器9冷冻且围绕食品F中心的非冷冻部分在冷却剂箱8中冷冻。因此，能够减少冷冻食品F所需的时间且还能够实现冷却剂箱8的尺寸减小。更具体地，在冷却剂箱8中的冷却时间能够被减少到大约50％且冷却剂箱8能够将尺寸减小到大约30％。 

可选择地，可以做出调节使得可以由喷射器9并在箱8中将食品F向下冷冻到其表面之下大约80％的深度，且可以例如通过单元冷却机11对从冷却剂箱8取出的食品F吹-45℃温度的冷空气(干燥空气)，以冷冻围绕食品F中心的非冷冻部分。因此通过吹冷空气能够同时实现冷冻食品F和移除食品F中残存的酒精溶液S，并且因此能够减少冷冻食品F所需的时间并且能够实现减小冷却剂箱8的尺寸。更具体地，在冷却剂箱8中的冷却时间能够被减少到大约75％且冷却剂箱8也能够被减小尺寸到大约50％。 

以上，基于附图中示出的实施例作出了描述。然而，本发明不局限于上述实施例，且可以在权利要求范围的描述内任意改变。例如，第四输送机和冷却机单元可以省略且在第三输送机下游侧的端部部分可以定位在排放部分处。另外，根据以上描述，作为待冷冻物的食品与冷却剂直接接触。然而，在食品浸入在冷却剂中之前，其可以实施包裹、包装等。 

实施例

接下来，为了确定本发明的效果，在以下给出了使用各种类型的冷冻装置进行各种评估的说明。实施例1的冷冻装置和比较实例1到3的每一个冷冻装置都是使用在-30℃温度的酒精溶液的液体冷冻类型，而常规实例1的冷冻装置是吹风式冷冻类型(隧道式冷冻器)。应指出，在本实验中，由每个冷冻装置冷冻的食品的量是相同的(大约60kg)。 

这里，实施例1的冷冻装置具有图1和2中示出的构型，其中第一输送机为1200mm宽(W1)且6000mm长(L1)，第二输送机为1200mm宽(W2)且6000mm长(L2)，以及第三输送机为1500mm宽(W3)且10000mm长(L3)。 

比较实例1的冷冻装置包括填充有酒精溶液的冷冻箱、用于在食品被浸入冷冻箱中之后将食品取出到大气中的输送机以及设置在输送机的下游侧的两个冷却机单元。该装置与实施例1的冷冻装置不同之处在于不包括第一输送机、第二输送机、翻转板和喷射器。 

比较实例2的冷冻装置与比较实例1不同之处在于使用吊篮代替输送机来输送食品。比较实例3的冷冻装置是批次式装置。 

以三个标准例如好、可接受、差做出评估。在表1中，好由“◎”代表，可接受由“○”代表且差由“×”代表。另外，为了评估食品被冷冻后的形状，当受损/变形的(包括粘着冷冻)食品与冷冻食品总数的比率小于1％时，其被评估为好，当比率为1％到10％时，其被评估为可接受，且当比率为大于10％时，其被评估为差。对于不均匀冷冻来说，当不均匀冷冻食品与冷冻食品总数的比率小于1％时，其被评估为好，当比率为1％到5％时，其被评估为可接受，且当比率大于5％时，其被评估为差。对于酒精溶液的提取和浓度变化来说，当使用装置之前和之后的体积和浓度变化率小于1％时，其被评估为好，当比率为1％到5％时，其被评估为可接受，且当比率大于5％时，其被评估为差。另外，在表1中，安装空间是指整个装置的安装空间。安装空间越小，则冷冻相同量的被冷冻物所需的装置尺寸越小。 

表1 

从表1中示出的结果显而易见的是，通过应用本发明，食品能够以高质量冷冻而不引起粘着冷冻(改变食品形状)和不均匀冷冻。另外，对于连续可操作性，常规装置每天只能够操作8个小时左右，然而本发明的装置能够操作24个小时。另外，对于冷冻时间，根据本发明的装置能够比常规装置冷冻快20倍。 

工业适用性 

因此，根据本发明，能够提供用于以高质量冷冻食品而不降低冷冻处理效率的装置和方法。 

符号说明 

1用于食品的连续冷冻装置 

2壁 

2a供给部分 

2b排放部分 

2c冷冻室 

3a、3b盖体 

4第一输送机 

5第二输送机 

6第三输送机 

7第四输送机 

8冷却剂箱 

9喷射器 

10翻转板 

11冷却机单元 

13搅拌器 

14用于冷却的线圈 

Claims (11)

1.一种用于食品的连续冷冻装置，其用于在朝着排放部分输送从供给部分连续供给的作为待冷冻物的食品的同时冷冻该食品，所述用于食品的连续冷冻装置包括：

网状第一输送机，所述网状第一输送机使其一端定位在所述供给部分上，并将食品沿着第一方向从所述一端输送到另一端；

第二输送机，所述第二输送机直接在所述第一输送机下方沿着所述第一输送机延伸，并沿着与所述第一方向相反的第二方向输送从所述第一输送机的所述另一端落下的食品；

冷却剂箱，所述冷却剂箱直接设置在所述第二输送机下方并储存冷冻从所述第二输送机落下的食品的冷却剂；

第三输送机，所述第三输送机使其至少一部分沉浸在所述冷却剂箱中的所述冷却剂中，并在将从所述第二输送机落下的食品浸入在所述冷却剂箱中的所述冷却剂中的同时输送该食品；以及

冷却剂喷洒设备，所述冷却剂喷洒设备直接设置在所述第一输送机上方，并朝着所述第一输送机喷洒所述冷却剂。

2.根据权利要求1所述的用于食品的连续冷冻装置，包括翻转设备，所述翻转设备设置在所述第一输送机的所述另一端和所述第二输送机之间，并通过将从所述第一输送机落下的食品翻转来将该食品引导到所述第二输送机。

3.根据权利要求1或2所述的用于食品的连续冷冻装置，其中所述第二输送机的折返部分位于所述冷却剂箱中的所述冷却剂的液位处或位于所述冷却剂箱中的所述冷却剂的液位下方。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的用于食品的连续冷冻装置，包括设置在所述冷却剂箱和所述排放部分之间的冷空气喷吹设备，所述冷空气喷吹设备将冷空气吹到从所述冷却剂箱中的所述冷却剂中取出的食品上。

5.根据权利要求4所述的用于食品的连续冷冻装置，其中所述冷空气喷吹设备设置为能够吹出在从-35℃到-45℃的温度的冷空气。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的用于食品的连续冷冻装置，其中所述冷却剂喷洒设备把所述冷却剂箱中的所述冷却剂用作供应源。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的用于食品的连续冷冻装置，其中所述第三输送机使其至少一部分直接定位在所述第二输送机下方。

8.一种用于食品的连续冷冻方法，其用于在向排放部分输送从供给部分连续供给的食品的同时将该食品冷冻，所述用于食品的连续冷冻方法包括以下步骤：

由网状第一输送机在第一方向上输送从所述供给部分供给的食品；

由直接在所述第一输送机下方沿着所述第一输送机延伸的第二输送机在与所述第一方向相反的第二方向上输送从所述第一输送机落下的食品；并且

由第三输送机在将从所述第二输送机落下的食品浸入直接在所述第二输送机下方延伸的冷却剂箱中的冷却剂中的同时输送该食品，其中

在由所述第一输送机和所述第二输送机输送食品期间，冷却剂由直接设置在所述第一输送机上方的冷却剂喷洒设备喷洒在所述第一输送机和所述第二输送机上的食品上。

9.根据权利要求8所述的用于食品的连续冷冻方法，其中将从所述第一输送机落下的食品在该食品由所述第二输送机沿着第二方向输送之前进行翻转。

10.根据权利要求8或9所述的用于食品的连续冷冻方法，其中，在所述冷却剂箱和所述排放部分之间将冷空气吹到从所述冷却剂箱中的所述冷却剂中取出的食品上。

11.根据权利要求10所述的用于食品的连续冷冻方法，其中在所述冷却剂箱和所述排放部分之间将在从-35℃到-45℃的温度的冷空气吹到从所述冷却剂箱中的所述冷却剂中取出的食品上。

Images