CN103175375A - 一种冰箱的冷冻保鲜储存方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱的冷冻保鲜储存方法，其冷冻保鲜储存方法包括以下步骤：首先使食品进入过冷却状态；进入过冷却状态后给食品外界刺激，使食品温度到达冻结温度；控制风扇的频率，使食品快速结束冷冻状态。其控制装置包括检测单元、控制单元、判断单元，这几个单元共同协作，使得冰箱里的食物在结冰温度之前缓慢冷冻，在冻结时急速冷冻，使食物从过冷却状态迅速回升至冻结状态，并缩短了冻结时间。该方法避免了由冻结导致蛋白质变性、细胞组织损伤等冷却损伤，防止了由于氧化和细菌繁殖等原因所导致的食品质量下降。

Description

一种冰箱的冷冻保鲜储存方法

技术领域

本发明涉及冰箱领域，更具体的，涉及一种新型冰箱的冷冻保鲜储存方法。

背景技术

现有冷冻保鲜技术主要包括急速冷冻保鲜技术和三菱电机株式会社的冷冻保鲜技术。

急速冷冻保鲜技术为可以快速通过最大冰晶生成带的-1℃～-5℃的温度带，尽可能缩短冰结晶在该温度带所处时间，抑制生成较大的冰结晶体。但是急速冷冻保鲜技术还存在一些问题。比如当食品物体较大时，食品从表面开始冻结，当表面温度已经快速通过最大冰晶生成温度带时，食品内部温度还没有通过，或者还持续在这个最大冰晶生成温度带，所形成的冰晶体较大或者是针状的冰晶体。此种冰晶体能刺破食品细胞壁导致食品营养严重流失。在这种情况下，若是采用无限制增加压缩机的制冷量的方法也可以解决所述问题，但必须使用高性能的巨大压缩机，成本将巨额增加，与国家倡导的节能环保背道而驰。

作为可以避免或解决急速冷冻的问题而提出的新的高质量冷冻保鲜技术，就是过冷却冷冻技术。所谓过冷却冷冻是指让食品处于冷冻冻结温度点以下的温度带而不冻结状态，在过冷却状态下保存食品时，具有可以避免由冻结导致蛋白质变性、细胞组织损伤等冷却损伤缺点。

但是，当食品处于过冷却时间过长时，由于氧化和细菌繁殖等原因会导致食品的质量下降。另外由于过冷却状态是不稳定状态，当过冷却温度低的话很容易退出；当过冷却温度高的话，不易形成较多冰核，不能有效保护食品储存质量。

于是可以得出在结冰温度之前采用缓慢冷冻会比急速冷冻技术优越，在冻结时采用急速冷冻会比缓慢冷冻技术要优越。但现有的技术水平，还没有快速控制过冷却状态回升至冻结状态的方法，在冻结状态下也没有合适的速冻方法。

基于上述描述，亟需要寻找一种在结冰温度之前缓慢冷冻，在冻结时急速冷冻的控制方法，使食物从过冷却状态迅速回升至冻结状态以及缩短冻结时间的控制方法。

发明内容

为解决对于过冷却状态回升至冻结状态没有精确的控制方法，在冻结状态下也没有合适的速冻方法的问题，本发明的目的在于提供一种冰箱的冷冻保鲜储存方法，使用该方法可以使过冷却状态迅速回升至冻结状态并缩短了冻结时间，避免了由冻结导致蛋白质变性、细胞组织损伤等冷却损伤，防止了由于氧化和细菌繁殖等原因所导致的食品质量下降。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种冰箱的冷冻保鲜储存方法，包括以下步骤：

当食物的温度高于冻结温度的值为预设值T1时，控制单元控制风扇的频率达到第二预设值f2，使食品进入过冷却状态；

当判断单元判断过冷却的时间达到第一预设时间H1时，给食品施加外界刺激，使食品温度到达冻结温度；

控制单元控制风扇的频率达到第三预设频率f3，对食品进行制冷，使食品发生相变，并保持第二预设时间H2。

作为优选，采用变频压缩机给冷冻室进行制冷。

作为优选，通过调整变频压缩机和风扇的转速并使之达到最大值的方式给食品以外界刺激。

作为优选，对食品进行制冷时，还要提高变频压缩机的转速。

作为优选，所述食品的实时温度和状态通过显示单元显示出来。

本发明的有益效果为，由于本发明通过给食品外界刺激的方式使过冷却状态迅速回升至冻结状态，并且可对过冷却时间进行有效控制，大大的缩短了过冷却冷冻的冻结时间，所以可以有效防止在回升过程中由于氧化和细菌繁殖等原因导致的食品质量下降问题。由于本发明通过控制风扇的转速使食品进入过冷却状态，所以可以避免由于急速冷冻不能进入过冷却冻结，所形成的冰晶体较大或者是针状的冰晶体，容易刺破细胞壁，导致食品营养流失和急速冷冻能耗大的问题。并且在过冷却状态下保存食品时，可以避免由冻结导致蛋白质变性、细胞组织损伤等冷却损伤缺点。由于通过控制风扇的转速来使食物迅速结冰，有效的缩短冻结时间，所以可以使食品的冻结储存达到一个更佳保鲜的水平。由于本发明并没有采用无限制增加压缩机的制冷量的方法来缩短冻结时间，所以不必使用高性能的巨大压缩机，大大的降低了成本，更加节能环保。

附图说明

图1为本发明提供的冰箱的控制逻辑时序图；

图2为本发明提供的冰箱的侧面剖视图；

图3为本发明提供的冰箱的风道循环图；

图4为本发明提供的冰箱的冷冻保鲜储存方法流程图。

图中：

1、冷冻室；2、第一容器；3、第二容器；4、压缩机；5、风道；6、风扇；7、显控板。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

自然界存在水在0度以下不结冰的想象，这种现象被称为过冷却状态。所谓过冷却就是食品在其冻结温度以下而不冻结的状态。处于过冷却状态下的水经过一定的途径可以即将冻结成为冰，这种途径是来自外部的某种刺激，一般的刺激有震动、较大的冷量冲击均可以解除过冷却装态。

图1为本发明提供的冰箱的控制逻辑时序图。如图1所示，食品的冻结温度分为以下五种状态：

（1）、未冻结状态：食品温度从环温温度降温至冻结点以上的状态。

（2）、过冷却状态：食品温度处于冻结点以下但不冻结的状态。

（3）、过冷却退出状态：食品温度从冻结点以下温度回升至冻结点温度的状态。

（4）、冻结状态：食品到冻结点开始发生相变过程，水变成冰的状态。

（5）、冻结结束到冷冻储存状态：食品相变后，温度开始下降至冷冻温度的过程。

当通过合理的控制使食品处于过冷却状态时，需要施加外部刺激退出过冷却状态。过冷却状态退出后，食品进入冻结状态，水从液体变温固体状态，食品是温度不变。如果此状态所处的时间过长，食品在此过程中易受氧化和细菌繁殖等原因会导致食品的质量下降。

所以在结冰温度之前采用缓慢冷冻会比急速冷冻技术优越，在冻结时采用急速冷冻会比缓慢冷冻技术要优越。

本发明的详细内容就是在有效控制压缩机、风扇等器件，让食品的冻结过程的过冷却退出状态和冻结状态达到最优状态。

具体的，本发明所述的控制方法缩短了过冷却状态回升至冻结状态的时间，并且加快了冻结过程的冻结速冻。

图2为本发明所使用的冰箱的侧面剖视图。如图2所示，冰箱本体内设置一个冷冻室，该冷冻室也称作冷却室，在此冷冻室内有两个承载食品的容器，分别为第一容器2和第二容器3，冷冻室1顶部设置有一风道5，风道5内设置有一风扇6。在冰箱门体上设置有显控板7，并在冰箱的下端设置有压缩机5。显控板7按照设定的程序控制压缩机4和风扇6的开停及转速，从而使食品进入过冷却状态，并在一定要求下快速退出过冷却；之后进行快速制冷，使食品中的水的相变过程加速，冻结时间变短。

图3为本发明提供的冰箱的风道循环图。风道5内的风扇6的风循环路径如图3中所示，从风道5流出后，经过第一容器2和第二容器3，并返回风道5内，往复循环，保证承载在第一容器2和第二容器3内的食品能有效得到冷却。

图4为本发明提供的冰箱的冷冻保鲜储存方法流程图。如图4所示，这种冰箱的冷冻保鲜储存方法，包括以下步骤：

步骤S00、控制单元控制红外传感器检测冷冻室内有无食物及食物温度，并控制温度传感器检测冷冻室内的温度，同时红外传感器和温度传感器把检测到的信号传递给判断单元。

步骤S10、所述判断单元根据接收到的步骤S10中的信号判断食物温度和冷冻室内的温度是否均高于冻结温度T，如果是，则执行步骤S20，否则继续执行步骤S00。

步骤S20、所述控制单元控制压缩机启动，调节风扇的频率到达第一预设值f1，同时控制制冷系统中的电动切换阀切换至冷冻室，对食物进行制冷，红外传感器检测食物的温度并把检测信号传递给判断单元。其中第一预设值f1参考现有技术中已有的温度。

步骤S30、所述判断单元判断食物的温度高于冻结温度的值是否为预设温度T1，如果是，则执行步骤S40，否则，执行步骤S20。其中预设温度T1为冻结点以上或快要进入冻结点的温度。

步骤S40、所述控制单元控制风扇的频率，使之达到第二预设值f2，该第二预设值f2的大小可以保证食品进入过冷却状态。

步骤S50、所述判断单元判断过冷却的时间是否达到第一预设时间H1，如果是，则执行步骤S60，否则，继续执行步骤S40。第一预设时间H1的大小根据具体情况确定。

步骤S60、给食品外界刺激，利用简单的构造实现将盛放在所述的冷冻室或冷却室的食品快速从食品冻结温度点以下的温度回升至冻结温度，快速回升时间在1-30秒左右，之后执行步骤S70。

于本实施例中，可以通过调整变频压缩机和风扇的转速并使之达到最大值的方式给食品以外界刺激。也可以通过外界给冷冻室内的食物震动的方式给食品以外界刺激。当然，也可以采用其它的方法给食品以外界刺激。

步骤S70、所述控制单元控制风扇的频率达到第三预设频率f3，使食品发生相变，进行制冷，并保持第二预设时间H2。其中第三预设频率f3的值根据冻结时间确定，其大小控制在可使得冷气调整装置和控制装置将盛放在冷冻室或冷却室的食品的冻结时间，即第二预设时间H2限制在3-5小时左右。

于本实施例中，也可以采用变频压缩机给冷冻室进行制冷。当采用变频压缩机给冷冻室进行制冷时，在步骤S70中，还要提高变频压缩机的转速，来提高食品的制冷量效果。另外，在其它几个阶段，也要调整变频压缩机的转速，和风扇的转速相互配合，提高制冷效果。

于本实施例中，还包括显示单元，所述食品的实时温度和状态通过显示单元显示出来，方便查看。

本发明还提供一种实现冰箱的冷冻保鲜储存方法的控制装置，在该实施例中，所述装置至少包括：

检测单元，所述检测单元至少包括检测冷冻室内的温度的温度传感器、以及检测冷冻室内有无食物及食物温度的红外传感器。

控制单元，所述控制单元控制压缩机启动，并控制风扇的频率，同时控制制冷系统中的电动切换阀的切换，并且还控制红外传感器检测冷冻室内有无食物及食物温度，控制温度传感器检测冷冻室内的温度。

判断单元，所述判断单元判断食物温度和冷冻室内的温度是否均高于冻结温度T，以及判断食物的温度高于冻结温度的值是否为预设温度T1，并且判断过冷却的时间是否达到第一预设时间H1。

于本实施例中，所述控制装置还具有显示单元，能够显示食品的实时温度和状态。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种冰箱的冷冻保鲜储存方法，其特征在于，包括以下步骤：

当食物的温度高于冻结温度的值为预设值T1时，控制单元控制风扇的频率达到第二预设值f2，使食品进入过冷却状态；

当判断单元判断过冷却的时间达到第一预设时间H1时，给食品施加外界刺激，使食品温度到达冻结温度；

控制单元控制风扇的频率达到第三预设频率f3，对食品进行制冷，使食品发生相变，并保持第二预设时间H2。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用变频压缩机给冷冻室进行制冷。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：通过调整变频压缩机和风扇的转速并使之达到最大值的方式给食品以外界刺激。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：对食品进行制冷时，还要提高变频压缩机的转速。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述食品的实时温度和状态通过显示单元显示出来。

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