CN104663853A - 速冻圆鮀鲣解冻机构和解冻方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及速冻圆鮀鲣加工领域。一种速冻圆鮀鲣解冻机构，包括吹气管、恒温器、循环泵、机架和水桶，机架设有支撑座和呈倾斜状态的支撑轴，水桶以周面接触的方式搁置在支撑轴上，支撑座支撑于水桶的底壁，水桶内周面连接有若干沿水桶周向分布的推块，吹气管经水桶的桶口输入到水桶内，吹气管同机架连接在一起，循环泵用于使水在水桶和恒温器之间循环。本发明提供了一种圆鮀鲣受热均匀、解冻水的热量利用率高、圆鮀鲣的品质劣化量小的速冻圆鮀鲣解冻机构和解冻方法，解决了现有的解冻装置解冻速冻圆鮀鲣时圆鮀鲣的受热均匀性差、解冻水的热量利用率低、解冻时间长且品质劣化量大的问题。本发明的方法解冻时使水桶滚动并向水桶中的水中吹气。

Description

速冻圆鮀鲣解冻机构和解冻方法

技术领域

本发明涉及速冻圆鮀鲣加工领域，尤其涉及一种速冻圆鮀鲣解冻机构和解冻方法。

背景技术

现有的对速冻圆鮀鲣进行解冻的方法有自然空气解冻法和静水解冻法两种。自然空气解冻法即为将速冻圆鮀鲣从冷藏库中取出，放在塑料框中，在室温(15±2)℃的自然环境下进行解冻。静水解冻法为将速冻圆鮀鲣从冷藏库中取出，完全浸泡在解冻箱中的水(以下将用于解冻的水称为解冻水)中，且使解冻箱中的解冻水温保持恒定的方式进行解冻。在中国专利号为2005200804466、公开日为2006年8月23日、名称为“恒温循环解冻箱”的专利文件中公开了一种现有结构的用于静水解冻的解冻机构。现有的速冻圆鮀鲣解冻存在以下不足：速冻圆鮀鲣受热时的均匀性差，解冻水的热量利用率低，解冻时间长，解冻出的圆鮀鲣的品质劣化量大。

发明内容

本发明提供了一种圆鮀鲣受热均匀、解冻水的热量利用率高、圆鮀鲣的品质劣化量小的速冻圆鮀鲣解冻机构和解冻方法，解决了现有的解冻装置解冻速冻圆鮀鲣时圆鮀鲣的受热均匀性差、解冻水的热量利用率低、解冻时间长且品质劣化量大的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种速冻圆鮀鲣解冻机构，包括吹气管、恒温器、循环泵、机架和水桶，所述水桶为低端直径大顶端直径小的圆台形，所述机架设有支撑座和一对呈倾斜状态的支撑轴，所述水桶以周面接触的方式搁置在所述一对支撑轴上，所述支撑座支撑于所述水桶的底壁，所述水桶内周面连接有若干沿水桶周向分布的推块，所述吹气管经所述水桶的桶口输入到所述水桶内，所述吹气管同所述机架连接在一起，所述循环泵的进口连接有伸入到所述水桶内的进水管，所述循环泵的出口同所述恒温器的进口连接在一起，所述恒温器的出口设有伸入所述水桶内的出水管。使用时，将冻品从冷藏库中取出放在在水桶中，水桶中加入解冻水，解冻水在循环泵的作用下在恒温器和水桶之间循环，恒温器使进入水桶中的水的水温为设定温度。气体(通常为空气、对于保鲜要求高时则为惰性气体如氮气)经吹气管吹到水桶中的解冻水中，而使得水桶中的解冻水产生鼓气流动。支撑座起到防止水桶沿支撑轴轴向滑下的作用。使支撑轴转动，支撑轴转动时驱动水桶转动(可以通过摩擦力或通过齿啮合的方式进行传动)，水桶转动过程中带动推块一起转动。推块将解冻水和冻品提升起、然后在重力的作用下解冻水和冻品重新掉落下而实现解冻水和冻品的接触位置变化，水所产生的运动为非圆周运动，不会在中心部位形成静流区，从而使得水的各处产生流动，使得冻品受热均匀且水桶中的水的过去温度均匀而起到提高传热效率的作用。支撑座可以为直接支撑于水桶、或设计滚轮等部件对水桶进行支撑。

本发明还包括位于所述水桶下方的擦拭机构，所述擦拭机构包括挤压辊和转动连接于所述机架的芯轴，所述芯轴、挤压辊和支撑轴三者平行，所述芯轴和挤压辊之间的间隙小于所述芯轴和水桶之间的间隙，所述芯轴表面设有吸水块，所述吸水块沿芯轴径向的厚度大于芯轴和水桶之间的间隙。由于水桶内的水的温度通常为15°左右，故在环境温度较高时会在水桶的外表面产生冷凝现象，冷凝水的存在不但影响解冻水的热量的利用率、而且影响环境卫生。设置擦拭机构，能够将水桶外表面上的冷凝水及时擦掉，从而能够提高解冻水的热利用效率和保持环境卫生。

作为优选，所述吸水块为沿芯轴周向延伸的环形结构。能够将水桶表面的冷凝水较彻底且及时地擦拭掉。

作为优选，所述芯轴的转动方向为从上向下，所述挤压辊表面设有沿挤压辊轴向延伸的集水沟，所述集水沟位于所述芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面的上方，所述挤压辊固接于所述机架。结构紧凑且能够方便地对冷凝水进行集中排放。

作为另一优选，所述擦拭机构还包括位于所述挤压辊的挤压处的下方的接水槽，所述芯轴的转动方向为从下向上。擦拭块经过挤压辊时，擦拭块中的水能够更为高效地被挤出，起到将水桶表面上的冷凝水高效地擦拭掉的效果。冷凝水能够被集中排放。

作为优选，所述挤压辊转动连接于所述机架，所述吸水块同挤压辊表面的接触处的线速度和所述挤压辊表面的线速度相等。吸水块对水桶进行擦拭时的磨损小。

作为优选，所述吸水块同水桶表面的接触处的线速度和所述水桶外周面的线速度相等。吸水块同挤压块接触而产生挤压时的磨损小。

作为优选，所述支撑座包括上段和下段，所述下段同所述机架固接在一起，所述上段通过平面轴承同所述下段转动连接在一起，所述水桶的下端连接在所述上段上，所述平面轴承和所述水桶同轴。能够使得水桶同支撑座之间不容易产生相对移动，从而能够避免二者移动而产生磨损；还能够防止支撑座产生阻碍水桶转动的力，从而降低支撑轴的负载，起到降低能耗的作用。

本发明还包括真空产生器、控制阀和破真空源，所述上段与所述下段套接在一起，所述上段与所述下段之间设有密封圈，所述上段设有吸盘，所述水桶通过所述吸盘吸附在所述上段上，所述上段通过所述密封圈与所述下段密封连接，所述上段、密封圈、下段三者合围成一个密封腔，所述密封腔同所述吸盘所围成的空间相连通，所述下段设有同所述密封腔相连通的气孔，所述控制阀用于控制所述气孔同所述真空产生器和破真空源二者中的一者连通。使用过程，当需要将水桶同机架固定在一起时，使气孔同真空产生器连通，真空产生器对吸盘内部空间进行抽真空，从而使得水桶能够牢固地同上段固定在一起；要取下水桶时，使气孔同破真空源连通而对吸盘进行破真空，使得水桶能够轻松地取下。破真空源可以为大气空间或其它气源。吸盘由于是可抽真空的吸盘，且通过控制阀同真空产生器和破真空源连接在一起，因此既能使得吸盘能够牢固地将水桶吸附着，且吸盘的吸附力不影响水桶的取下。支撑座的该技术方案使吸盘与真空泵之间的气路通过支撑座进行密封旋转连接，有效而巧妙地解决了吸盘旋转过程中气管会产生缠绕的问题。通过吸盘吸附，能够防止转动过程中产生的振动而导致水桶从支撑轴上掉落或产生打滑现象而导致的传动效率降低。

作为优选，所述推块为沿水桶的轴向延伸的长条形结构，所述推块的沿水桶的径向的宽度从上向下逐渐变大，所述推块延伸至所述水桶的底面，所述推块设有推液面，所述推块以推液面靠近所述水桶内周面的状态倾斜。“推液面”是指推块沿水桶转动方向前侧的表面。在搅拌过程中，能够使得桶内物体被抬升得更高，能够进一步提高冻品受热的均匀性和降低水的热能利用率。

一种速冻圆鮀鲣解冻方法，将速冻圆鮀鲣放置在装有解冻水的且倾斜设置的水桶中，使水桶转动而促使速冻圆鮀鲣和解冻水产生翻滚，水桶滚动的同时通过吹气管在解冻水中吹气而促使解冻水产生流动，解冻水通过恒温器来保持温度在设定范围。

本发明具有下述优点：通过将水桶设置为倾斜状态，而通过支撑轴去驱动，使得解冻水和冻品既产生旋转运动又产生下降运动、所以不会产生静流区，能够使得冻品受热更为均匀且解冻水的热量利用率更好，解冻效率高，再结合吹气而形成假性沸腾现象，使得解冻时圆鮀鲣的品质下降量小；桶设置为圆台形，内空利用率高。

附图说明

图1为本发明实施例一的立体结构示意图。

图2为本发明实施例一的左视图。

图3为支撑座的轴向剖视图。

图4为实施例一沿水桶的轴向进行投影的局部示意图。

图5为实施例二沿水桶的轴向进行投影的局部示意图。

图6为本发明实施例三中的水桶沿水桶的轴向进行投影的示意图。

图中：机架1、支撑轴11、驱动轮12、驱动电机13、水桶2、推块21、推液面211、吹气管3、出气孔31、气泵32、恒温器4、出水管41、循环泵5、进水管51、擦拭机构6、挤压辊61、集水沟611、芯轴62、吸水块63、吸水块的同水桶表面接触处631、吸水块同挤压辊表面的接触处632、芯轴和挤压辊之间的间隙64、芯轴和水桶之间的间隙65、接水槽66、支撑座7、上段71、下段72、吸盘73、吸盘所围成的空间731、平面轴承74、密封圈75、密封腔76、气孔77、真空产生器8、控制阀9、芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面S。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种速冻圆鮀鲣解冻机构，包括机架1、水桶2、吹气管3、恒温器4、循环泵5和擦拭机构6。

机架1设有一对呈倾斜状态的支撑轴11。支撑轴11转动连接于机架1上。一对支撑轴11沿左右方向分布。两根支撑轴11平行。支撑轴11设有若干个沿轴向分布的驱动轮12。一对支撑轴11中位于左侧的那个支撑轴同驱动电机13连接在一起。驱动电机13连接在支撑轴的低端。这样能够提高本发明的稳定性。

水桶2为底端大上端(即开口端)小的圆台形。水桶2以周面接触的方式搁置在一对支撑轴11中的驱动轮12上。水桶2内周面连接有推块21。推块21有6块。推块21沿水桶1周向分布。推块21为沿水桶2的轴向延伸的长条形结构。推块21的沿水桶的径向的宽度从上向下逐渐变大。推块21延伸至水桶2的底面。水桶2的轴线同支撑轴11平行。

吹气管3经水桶1的桶口输入到水桶内。吹气管3位于水桶内的部分设有若干出气孔31。吹气管3的进口端同气泵32连接在一起。气泵32固定于机架1。

恒温器4固定于机架1。恒温器4的出口设有伸入水桶1内的出水管41。

循环泵5固定于机架1。循环泵5的进口连接有伸入到水桶1内的进水管51。循环泵5的出口同恒温器4的进口连接在一起。

擦拭机构6位于水桶1下方。擦拭机构6包括挤压辊61和转动连接于所述机架的芯轴62。挤压辊61同机架固接在一起。挤压辊61同水桶1平行。挤压辊61表面设有集水沟611。集水沟611沿挤压辊61轴向延伸。芯轴62转动连接于机架1。芯轴62也是通过驱动电机13驱动的。芯轴62和挤压辊61平行。芯轴62表面设有吸水块63。吸水块63为海绵制作而成。吸水块63为沿芯轴62周向延伸的环形结构、也即是完全包裹住芯轴62的。

参见图2，机架1还设有支撑座7、真空产生器8、控制阀9和破真空源。本实施例中破真空源即为大气空间，也即为吸盘73的外部空间，当然采用空压机或液氮作为破真空源也是可以的。

支撑座7包括上段71和下段72。下段72同机架1固接在一起。上段71连接有吸盘73。支撑座7通过吸盘73吸附住水桶2而对水桶1进行支撑。

真空产生器8为真空泵。

控制阀9为两位三通阀。控制阀9的进气口通过气管同真空产生器8的吸气口对接在一起，控制阀9的两个出气口中的一个同下段72中的气孔77(参见图3)连接在一起、另一个空置也即同破真空源连接在一起。

参见图3，上段71套接在下段72上，上段71通过平面轴承74同下段71转动连接在一起。由于平面轴承74的作用，使得上段71与下段72之间可以轻松地转动，且能在沿轴向受力的情况下轻松转动。平面轴承74和水桶2(参见图2)同轴。上段71与下段72之间设有密封圈75，上段71与下段72通过密封圈75密封连接在一起。上段71、密封圈75、下段72三者合围成一个密封腔76。密封腔76同吸盘所围成的空间731相连通。下段72设有同密封腔76相连通的气孔77。

参见图4，芯轴和挤压辊之间的间隙64小于芯轴和水桶之间的间隙65。吸水块63沿芯轴径向的厚度大于芯轴和水桶之间的间隙65。芯轴63的转动方向为从上向下即图中B向。水桶2的转动方向同芯轴62的转动方向相反。集水沟611位于芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面S的上方。吸水块的同水桶表面接触处631的线速度和水桶1外周面的线速度相等。

通过本机构对速冻圆鮀鲣进行解冻的方法为：

参见图1到图4，通过控制阀9使真空产生器8同吸盘73所围成的空间相连通，真空产生器8使吸盘73内的压力下降而牢固地吸附住水桶2。在循环泵5的作用下，解冻水在水桶2和恒温器4之间循环。恒温器4使出水温度保持在室温(15±2)℃。气泵32使空气从吹气管3的出气口31中吹到水桶2中的冷冻水中而产生翻滚的水花。将速冻圆鮀鲣从-18℃的冷藏库中取出后放到水桶2中。通过驱动电机13驱动支撑轴11转动，支撑轴11通过驱动轮12驱动水桶2转动。驱动电机13还驱动芯轴62安装图4中的B向转动。水桶2带动推块21一起转动。推块21转动的过程通过推液面211去沿水桶2的周向上推解冻水和速冻圆鮀鲣，解冻水和速冻圆鮀鲣在重力作用下下落，从而产生对流形式的流动和翻滚。芯轴52驱动吸水块63转动，吸水块63同水桶2的外表面接触时将水桶2表面的冷凝水吸入，吸水块63转动到同挤压辊61接触时、吸水块63中的水被挤压处而变干，水沿集水沟611下流。解冻至圆鮀鲣温度为5℃则停止解冻。

当要取下水桶1时，通过控制阀9使破真空源同吸盘73所围成的空间相连通，吸盘73被破真空，从而不会干涉水桶2的取下。

与此同时还进行了以下对比实验，即对速冻圆鮀鲣进行自然空气解冻：具体为将速冻圆鮀鲣从-18℃的冷藏库中取出，放在塑料框中，在室温(15±2)℃的自然环境下进行解冻，解冻至圆鮀鲣的温度5℃为止。

对速冻圆鮀鲣进行静水解冻：具体为将速冻圆鮀鲣从-18℃的冷藏库中取出，置于现有的解冻箱或桶中将其完全浸泡在处于静止状态的解冻水。降低水温度控制为(15±2)℃，解冻至圆鮀鲣的温度5℃为止。

通过以上三种方法进行解冻所得的各项数据对比如以下个个表所示。各个表中的动态解冻是指本发明的解冻方法。

表1、三种解冻方法所需的解冻时间

解冻方法	自然空气解冻	静水解冻	动态解冻
				解冻时间(小时)	18.0	9.0	4.5

从表1可以看出，不同解冻方式所需要的解冻时间差异较大。自然空气解冻所需时间最长，分别为静水解冻和动态解冻所需时间的2和4倍。与静水解冻相比，动态解冻能够缩短1/2解冻时间。

表2、三种解冻方法下圆鮀鲣肉pH值的变化

pH是判定肉质优劣的一个关键参数，新鲜圆鮀鲣的pH值在7～7.3之间，当冻结时，肉内90％以上的水分已冻结，肌球蛋白的ATP酶与微生物的作用受到抑制，因此，其pH值能一直保持在5.9～6.3之间^[7]。一般来说，pH值超过6.5的肉被认为品质受损。从表2可以看出，动态解冻法对圆鮀鲣肉的pH保持效果更好，pH的变化最为缓和，说明该方法对鲣鱼的新鲜度和品质有很好的保障作用。

表3、三种解冻方法下圆鲣鲣肉色差值的变化

表4、三种解冻方法下圆鮀鲣肉高铁肌红蛋白含量的变化

圆鮀鲣肉色泽是影响消费者购买行为的决定性因素。在加工和储藏过程中，圆鮀鲣肉经过不断地氧化变色，由最初的脱氧肌红蛋白(deoMb)、氧合肌红蛋白(oxyMb)，转变成不受欢迎的棕褐色衍生物。从表3、表4可以看出，圆鮀鲣肉高铁肌红蛋白含量与色差值a*呈现出一定的负相关性，与其他两种解冻方法相比，动态解冻时能够更有效地抑制圆鮀鲣肉肌红蛋白的氧化，减缓褐变速度，保护了肉的色泽，延长肉的品质保持时间。

表5、三种解冻方法下圆鮀鲣肉TVBN含量的变化

挥发性盐基氮(TVBN)反映了水产品蛋白质的变化，是判断鱼肉鲜度的主要化学指标之一。由于微生物和酶的作用，在腐败过程中蛋白质分解而产生具有挥发性的氨以及胺类等碱性含氮物质，并且该类物质的含量越高，表明氨基酸被分解的越多，鱼肉变质的程度越大，因此，TVBN值越高表示其新鲜度越差。从表5可以看出，三种解冻方式下，虽然TVBN值都有一定增长，动态解冻TVBN增长最小，也就是说解冻后鱼肉的鲜度最好。

表6、三种解冻方法下圆鮀鲣肉组胺含量的变化

组胺是衡量鱼肉新鲜度的重要指标。与传统方法TVB-N、TMA-N相比，组胺更能准确地反映鱼肉的品质和安全状况]。组胺产生的原因同鱼肉的腐败过程紧密相关，鱼体死后在细菌作用下，组氨酸将迅速分解生成组胺]。从表6可以看出动态解冻方法组胺含量增加量最小。

表7、三种解冻方法下圆鮀鲣肉菌落总数的变化

微生物的活动是影响鱼货架期的一个主要因素。微生物的生长繁殖将分解鱼肉中蛋白质和产生氨类物质，导致pH升高，影响鱼肉中肌红蛋白的稳定性，进而影响金枪鱼鱼肉的色泽，因此微生物的数量是影响色泽的一个重要指标]。从表7可以看出动态解冻肉菌落总数最小，也就是说解冻后鱼肉的质量最好。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图5，挤压辊61也是转动连接于机架1(参见图1)的。挤压辊也是通过驱动电机13(参见图1)驱动的。擦拭机构6还包括接水槽66，即通过接水槽替代集水沟。接水槽66位于挤压辊61的挤压处的下方。吸水块同挤压辊表面的接触处632的线速度和挤压辊611表面的线速度相等。使用时，芯轴62的转动方向为从下向上即图中C向，也即同实施例一的转动方向相反。挤压辊61的转动方向同芯轴的转动方向相反。

实施例三，同实施例二的不同之处为：

参见图6，推块2以推液面11靠近水桶2内周面31的状态倾斜。使用时，水桶2是按照图中A向转动。

Claims (10)

1.一种速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，包括吹气管、恒温器、循环泵、机架和水桶，所述水桶为低端直径大顶端直径小的圆台形，所述机架设有支撑座和一对呈倾斜状态的支撑轴，所述水桶以周面接触的方式搁置在所述一对支撑轴上，所述支撑座支撑于所述水桶的底壁，所述水桶内周面连接有若干沿水桶周向分布的推块，所述吹气管经所述水桶的桶口输入到所述水桶内，所述吹气管同所述机架连接在一起，所述循环泵的进口连接有伸入到所述水桶内的进水管，所述循环泵的出口同所述恒温器的进口连接在一起，所述恒温器的出口设有伸入所述水桶内的出水管。

2.根据权利要求1所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，还包括位于所述水桶下方的擦拭机构，所述擦拭机构包括挤压辊和转动连接于所述机架的芯轴，所述芯轴、挤压辊和支撑轴三者平行，所述芯轴和挤压辊之间的间隙小于所述芯轴和水桶之间的间隙，所述芯轴表面设有吸水块，所述吸水块沿芯轴径向的厚度大于芯轴和水桶之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，所述吸水块为沿芯轴周向延伸的环形结构。

4.根据权利要求2或3所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，所述芯轴的转动方向为从上向下，所述挤压辊表面设有沿挤压辊轴向延伸的集水沟，所述集水沟位于所述芯轴轴线和挤压辊的轴线所确定的平面的上方，所述挤压辊固接于所述机架。

5.根据权利要求2或3所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，所述擦拭机构还包括位于所述挤压辊的挤压处的下方的接水槽，所述芯轴的转动方向为从下向上。

6.根据权利要求5所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，所述挤压辊转动连接于所述机架，所述吸水块同挤压辊表面的接触处的线速度和所述挤压辊表面的线速度相等。

7.根据权利要求2或3所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，所述吸水块同水桶表面的接触处的线速度和所述水桶外周面的线速度相等。

8.根据权利要求1或2或3所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，所述支撑座包括上段和下段，所述下段同所述机架固接在一起，所述上段通过平面轴承同所述下段转动连接在一起，所述水桶的下端连接在所述上段上，所述平面轴承和所述水桶同轴。

9.根据权利要求8所述的速冻圆鮀鲣解冻机构，其特征在于，还包括真空产生器、控制阀和破真空源，所述上段与所述下段套接在一起，所述上段与所述下段之间设有密封圈，所述上段设有吸盘，所述水桶通过所述吸盘吸附在所述上段上，所述上段通过所述密封圈与所述下段密封连接，所述上段、密封圈、下段三者合围成一个密封腔，所述密封腔同所述吸盘所围成的空间相连通，所述下段设有同所述密封腔相连通的气孔，所述控制阀用于控制所述气孔同所述真空产生器和破真空源二者中的一者连通。

10.一种适用于权利要求1所述的速冻圆鮀鲣解冻机构的速冻圆鮀鲣解冻方法，其特征在于，将速冻圆鮀鲣放置在装有解冻水的且倾斜设置的水桶中，使水桶转动而促使速冻圆鮀鲣和解冻水产生翻滚，水桶滚动的同时通过吹气管在解冻水中吹气而促使解冻水产生流动，解冻水通过恒温器来保持温度在设定范围。