CN105532842A - 一种多功能冻结保鲜-解冻库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能冻结保鲜-解冻库，用于解决食品在冻结、解冻过程中营养流失严重，食品品质不高的问题。包括冷库本体和安装在冷库本体内部的冻结解冻装置，冷库本体内部设置有用于放置食品的架子，冻结解冻装置包括：制冷装置，用于产生冷风使冷库本体内的温度降低；蒸汽加热装置，用于使冷库本体内的温度升高、湿度增大；电场装置，用于产生电场使放置在架子上的食品处于电场的环境中；其中，冻结时，开启制冷装置和电场装置，使架子上的食品处于低温和电场的环境中进行降温冻结；解冻时，开启蒸汽加热装置和电场装置，使架子上冻结的食品处于高温和电场的环境中，进行升温保湿解冻，冻结时设置的电场强度大于解冻时设置的电场强度。

Description

一种多功能冻结保鲜-解冻库

技术领域

本发明属于食品冻结解冻领域，特别涉及一种多功能冻结保鲜-解冻库。

背景技术

食品冻结是指将食品的温度降低到食品冻结点以下的某一预定温度，使食品中的大部分水分冻结成冰晶体，以减少微生物活动和食品发生变化所必需的液态水分，从而延长食品的保质期。由于结冰过程严格受温度的影响，因此食品冻结过程中的温度变化和控制就显得十分重要。例如，动植物组织的水分存在于细胞核细胞间隙，或呈结合态，或呈游离态。在冻结过程中，当温度降低到食品的冻结点时，那些和亲水胶体结合较弱或存在于低浓度溶液中的部分水分，主要是处于细胞间隙内的水分，就会首先形成冰晶体。水的冻结过程，伴随着盐离子溶液的增浓过程，使冻结温度不断降低，冰晶体也随着长大。冰晶体的长大若是大到足够使细胞受挤压或者被刺破，则解冻过程会有汁液流出现象，这是我们大多数时候应该想办法避免的。目前常用的速冻方法能使冰晶体不至于过大。冰结晶最大生成带：一般为-1℃～-5℃。在不同的冻结速度下通过该温度范围，会给食品带来不一样的变化。由于食品的原料很多，而且其组织状态(包括细胞结构)也各不一样，因此，冻结时的速度也各不相同，冻结条件的选择主要是“扬长避短”，尽量选择最优解。

解冻是食品经过冷冻后的必经过程。目前，常用的解冻方法有：空气自然解冻法、水解冻法、微波解冻法、超高压解冻法等。但是，这些方法都存在很多弊端。空气自然解冻法是将冷冻肉直接暴露于空气中，这样会导致肉表面氧化变色，且夏季由于环境温度高，微生物增殖速度快，导致解冻后原料肉品质的下降，而冬季由于环境温度低将影响解冻速率，延长生产周期。水解冻法速度较空气解冻法快，但是会使肉色灰白以及造成微生物污染，还易造成营养物质流失；同时，还浪费大量的水资源。微波解冻法虽然解冻速度快、效率高，但是由于微波对水和冰的穿透和吸收有差别，易造成解冻不均匀和局部过热现象。超高压解冻法虽然解冻时间短，对产品质量负面影响小，但是对设备要求高，且生产、运行成本高，在国内产业化运用尚不成熟。

现有技术中至少存在如下问题：食品在冻结、解冻过程中营养流失严重，食品的品质不高。

发明内容

本发明提供了一种多功能冻结保鲜-解冻库，用于解决食品在冻结、解冻过程中营养流失严重，食品品质不高的问题。

本发明提供的技术方案为：

一种多功能冻结保鲜-解冻库，包括冷库本体和安装在所述冷库本体内部的冻结解冻装置，所述冷库本体内部设置有用于放置食品的架子，所述冻结解冻装置包括：

制冷装置，用于产生冷风使所述冷库本体内的温度降低；

蒸汽加热装置，用于使所述冷库本体内的温度升高、湿度增大；

电场装置，用于产生电场使放置在所述架子上的食品处于电场的环境中；

其中，冻结时，开启所述制冷装置和所述电场装置，使所述架子上的食品处于低温和电场的环境中进行降温冻结；解冻时，开启所述蒸汽加热装置和所述电场装置，使所述架子上冻结的食品处于高温和电场的环境中，进行升温保湿解冻，冻结时设置的电场强度大于解冻时设置的电场强度。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述冻结解冻装置还包括：

温湿度传感器，其用来检测所述冷库本体内的温湿度；

其中，解冻时，若所述温湿度传感器检测到所述冷库本体内部的温度达到第一预设定温度值时，开启所述制冷装置，使所述冷库本体内部的温度降至第二预设温度值，通过所述蒸汽加热装置和所述制冷装置使所述冷库本体内的温度维持在所述第一预设温度值和所述第二预设温度值之间，且使所述冷库本体内的湿度大于一预设湿度值。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述温湿度传感器还设置有一活动的温度探头，其用于插入至所述食品的中心部位用来检测所述食品的中心部位温度；其中，冻结时，待所述食品中心部位的温度达到一第三预设温度时，冻结过程结束，解冻时，待所述食品中心部位的温度达到一第四预设温度时，解冻结束。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述制冷装置包括：

制冷机组和送风风机，其用于产生冷风；

输送管道，其用于将产生的冷风输送至所述冷库本体内部。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，在所述输送管道的一端口处设置有挡板和用于调节所述挡板改变所述输送管道端口处出风大小和风向的调节部件。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述蒸汽加热装置包括：

蒸汽管道，其用于传输热蒸汽；

蒸汽分布器，其与所述蒸汽管道相连接，所述蒸汽管道内的蒸汽通过蒸汽分布器喷射到所述架子上的冻结食品上。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述蒸汽分布器上设置有多个蒸汽喷口，所述蒸汽管道内的蒸汽通过蒸汽分布器上的多个蒸汽喷口喷射到所述架子上的冻结食品上。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述电场装置包括电极板和连接所述电极板的交流电源。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述制冷装置安装在所述冷库本体的顶壁上，所述送风风机和所述输送管道设置有多个。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，在所述冷库本体内部相对的两侧壁上和所述冷库本体的顶壁上均设置有电极板，冷冻时，开启所述冷库本体侧壁上和顶壁上的电极板电源，解冻时，开启所述冷库本体侧壁上的电极板电源。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述用于放置食品的架子为可移动的架子，所述架子设置有多个。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述蒸汽管道和所述蒸汽分布器各设置有两个，分别设置在所述冷库本体相对的两侧壁上，且设置在所述冷库本体内部的上方位置。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述挡板设置有多个，其等间距地分布在所述输送管道端口处，所述挡板与水平面的夹角设置为60°。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述温湿度传感器、所述制冷装置、所述蒸汽加热装置和所述电场装置均与一微控制器电连接，其中，若冻结结束后，所述温湿度传感器检测到所述库体本体内部的温度上升至一第五预设温度时，自动开启制冷装置和电场装置。

优选的是，所述的多功能冻结保鲜-解冻库，所述制冷机组为变频的制冷机组，所述送风风机为变频的送风风机。

本发明所述的多功能冻结保鲜-解冻库，将制冷装置和蒸汽加热装置一同设置在冷库本体内部，所以食品的冻结和解冻过程都在同一个冷库本体内进行，减少了食品的二次搬运和损耗，能够最大限度地保持食品的新鲜程度。由于设置有电场装置，用于产生电场使放置在架子上的食品处于电场的环境中，且在冻结和解冻过程中都开启了电场装置，所以在食品冻结和解冻过程中，增加了电场的作用，使得食品原料冻结速度和解冻速度都得以加快，解冻汁液流失少，能耗降低，食品品质提升，最大程度上保持食品了的新鲜程度，有效抑制了微生物生长，大幅度提高了生产效率和食品质量。此外，该冷库结构简单，操作简便，造价便宜，运行成本低。所以对于高品质的食品保存、贮藏具有重大意义。温湿度传感器的设置，使冷库本体内的食品在冻结和解冻过程中对温湿度的控制更为准确，进一步实现了食品的保鲜解冻。本发明解决了现有冷冻食品解冻时营养流失严重、解冻速率慢、微生物污染严重、生产成本高及解冻肉样品质低等问题，实现食品的微创冻结和保鲜解冻，提高了企业的经济效益和解冻食品的品质。

附图说明

图1为本发明所述的多功能冻结保鲜-解冻库的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的多功能冻结保鲜-解冻库包括冷库本体4和安装在冷库本体内的冻结解冻装置，冷库本体内部设置有用于放置食品的架子1，冻结解冻装置包括：制冷装置，用于产生冷风使冷库本体内的温度降低；蒸汽加热装置，用于使冷库本体内的温度升高，湿度增大；电场装置，用于产生电场使放置在架子上的食品处于电场的环境中；

其中，冻结时，开启制冷装置和电场装置，使架子上的食品处于低温和电场的环境中进行降温冻结；解冻时，开启蒸汽加热装置和电场装置，使架子上冻结的食品处于高温和电场的环境中，进行升温保湿解冻。

将制冷装置和蒸汽加热装置一同设置在冷库本体内部，所以食品的冻结和解冻过程都在同一个冷库本体内进行，减少了食品的二次搬运和损耗，能够最大限度地保持食品的新鲜程度。由于设置有电场装置，用于产生电场使放置在架子上的食品处于电场的环境中，且在冻结和解冻过程中都开启了电场装置，所以在食品冻结和解冻过程中，增加了电场的作用，使得食品原料冻结速度和解冻速度都得以加快，解冻汁液流失少，能耗降低，食品品质提升，最大程度上保持食品了的新鲜程度，有效抑制了微生物生长，大幅度提高了生产效率和食品质量。此外，该冷库结构简单，操作简便，造价便宜，运行成本低。所以对于高品质的食品保存、贮藏具有重大意义。

继续参阅图1，在本发明实施例的另一种实施方式中，冻结解冻装置还包括：

温湿度传感器17，其用来检测冷库本体内的温湿度；其中，解冻时，若温湿度传感器17检测到冷库本体内部的温度达到第一预设定温度值时，开启制冷装置，使冷库本体内部的温度降至第二预设温度值，通过蒸汽加热装置和制冷装置使冷库本体内的温度维持在第一预设温度值和第二预设温度值之间，且使冷库本体内的湿度大于一预设湿度值。温湿度传感器17还设置有一活动的温度探头18，其用于插入至食品的中心部位用来检测食品的中心部位温度，其中，冻结时，待食品中心部位的温度达到一第三预设温度时，冻结过程结束，解冻时，待食品中心部位的温度达到一第四预设温度时，解冻结束。

温湿度传感器的设置，使冷库本体内的食品在冻结和解冻过程中对温湿度的控制更为准确，进一步实现了食品的保鲜解冻。解冻过程中，待冷库本体内部的温度上升至第一预设温度值，开启制冷装置，使冷库本体内部的温度降至第二预设温度值，通过蒸汽加热装置和制冷装置联合调节冷库本体内部的温湿度，使冷库本体内的温度始终维持在第一预设温度值和第二预设温度值之间，湿度大于一预设湿度值。如此循环，直至食品中心部位的温度达到第四预设温度时，解冻过程结束。冻结时，待食品的中心部位的温度达到第三预设温度时，冻结过程结束。第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度和第四预设温度值可根据实际情况，根据食品的种类进行具体地设置，在这里不做具体地限定。例如，冻结解冻肉时，第一预设温度可设为8℃，第二预设温度设为2℃，第三预设温度可设为-15℃，第四预设温度设为-2℃，预设湿度值>90％。

进一步的，制冷装置包括：制冷机组16和送风风机13，其用于产生冷风；输送管道，其用于将产生的冷风输送至冷库本体内部。在输送管道14的一端口处设置有挡板12和用于调节挡板改变输送管道端口处出风大小和风向的调节部件9。挡板12可以设置有多个，等间距地分布在输送管道端口处，挡板12与水平面的夹角可以设置为60°，调节部件9通过控制挡板的开度大小来控制输送管道端口10处出风的大小，调节部件9在这里不做具体限定，可根据实际情况设置，例如可设置为调节螺栓。制冷装置安装在冷库本体4的顶壁上，送风风机13和输送管道14设置有多个，具体的个数可以根据实际情况具体设定，在这里不做限定，送风风机13和制冷机组16可以设置在冷库本体4的外面，输送管道14贯穿冷库本体4的顶壁将冷风送至冷库本体内部，输送管道14的轴向以垂直于冷库本体4的顶壁设置，送风风机13和制冷机组16也可以设置在冷库本体4的内部，可以根据实际情况进行设置。制冷机组16为变频的制冷机组，送风风机13为变频的送风风机，可以调节制冷温度和送风强度。

进一步的，电场装置包括电极板3和连接电极板的交流电源15，在所述冷库本体4内部相对的两侧壁上和所述冷库本体4的顶壁上均设置有电极板3，冷冻时，开启所述冷库本体侧壁上和顶壁上的电极板电源，解冻时，开启所述冷库本体侧壁上的电极板电源。

需要说明的是，电场的存在，能够加速食品的冻结和解冻。冻结时，开启所述冷库本体侧壁上和顶壁上的交流电源15，食品内部的水分子在电子同频共振环境中，水分子的极性在交流电场中不断的转换方向，冰晶体的形成变得均匀、细小，细胞壁不易被细小的冰晶刺穿，细胞膜的完整，保证汁液和颜色不损失。解冻时，开启所述冷库本体侧壁上的交流电源15，两个电极板之间能够产生离子风，离子风到达冰晶后能够促使冰晶体的加速溶解，而且由于本身冻结时冰晶颗粒很小所以更加得以迅速溶解。

进一步的，温湿度传感器17、制冷装置、蒸汽加热装置和电场装置均与一微控制器电连接(图1中未标记)。

冻结时，将需要处理的食品放置在架子上，用于放置食品的架子为可移动的架子，将架子推入到库体本体内部，并将活动的温度探头插入至待处理食品的中心部位，关闭库体本体的门。开启交流电源，开启制冷机组和送风风机，此时，冷风顺着输送管道通过输送管道端口处挡板开启的部分均匀吹向架子上的食品。在交流电场的作用下，水分子振动效应使得待处理食品中的水迅速的冻结，但是只形成细小的冰晶。待处理食品的中心达到第三预设温度后，关闭交流电源和制冷机组、送风风机。若随着时间的推移，温湿度传感器检测到库体本体内部的温度上升至一第五预设温度时，制冷机组和送风风机、交流电源的开关会自动开启，以维持处理食品的保存温度，第五预设温度可以根据实际情况进行具体设定，在这里不做具体限定。

进一步的，蒸汽加热装置包括：蒸汽管道7，其用于传输热蒸汽；蒸汽分布器6，其与蒸汽管道7相连接，蒸汽管道内的蒸汽通过蒸汽分布器6喷射到架子上的冻结食品上。蒸汽分布器上设置有多个蒸汽喷口5，蒸汽管道7内的蒸汽通过蒸汽分布器6上的多个蒸汽喷口5喷射到架子上的冻结食品上，喷口为上大下小的锥形喷口，喷口的大小可以改变。蒸汽管道7和蒸汽分布器6各设置有两个，分别设置在所述冷库本体相对的两侧壁上，且设置在冷库本体内部的上方位置。蒸汽管道7和蒸汽分布器6的个数可以根据实际情况进行设定。

若冻结食品需要进行解冻处理时，开启交流电源15，使相对的两电极板3之间产生交流电场，此时的交流电场强度和冻结时采用的交流电场强度不同。开启蒸汽管道的阀门，经过减压后的蒸汽通过蒸汽管道7进入到蒸汽分布器6中，再通过蒸汽分布器6上的多个蒸汽喷口5均匀地向下喷到放置在架子上的需要解冻处理的食品表面上，给需解冻的食品进行升温加湿。待温湿度传感器检测到库体本体内部的温度升高到第一预设温度值，开启制冷装置，使冷库本体内部的温度降至第二预设温度值，通过蒸汽加热装置和制冷装置联合调节冷库本体内部的温湿度，使冷库本体内的温度始终维持在第一预设温度值和第二预设温度值之间，湿度大于一预设温度值，预设湿度值在这里也不做具体地限定，可根据实际情况进行设定。

在蒸汽分布器6外面设置有蒸汽分布器保护板8，可以防止蒸汽凝结在蒸汽分布器6表面上，造成污染。电极板3外也设置有电极板保护罩2，为了防止电极板损坏和人员接触，发生危险。在送风风机13外设置有送风风机护罩11。

总而言之，本发明实施例解决了现有冷冻食品解冻时营养流失严重、解冻速率慢、微生物污染严重、生产成本高及解冻肉样品质低等问题，实现食品的微创冻结和保鲜解冻，提高了企业的经济效益和解冻食品的品质。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (15)

1.一种多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，包括冷库本体和安装在所述冷库本体内部的冻结解冻装置，所述冷库本体内部设置有用于放置食品的架子，所述冻结解冻装置包括：

制冷装置，用于产生冷风使所述冷库本体内的温度降低；

蒸汽加热装置，用于使所述冷库本体内的温度升高、湿度增大；

电场装置，用于产生电场使放置在所述架子上的食品处于电场的环境中；

其中，冻结时，开启所述制冷装置和所述电场装置，使所述架子上的食品处于低温和电场的环境中进行降温冻结；解冻时，开启所述蒸汽加热装置和所述电场装置，使所述架子上冻结的食品处于高温和电场的环境中，进行升温保湿解冻，冻结时设置的电场强度大于解冻时设置的电场强度。

2.如权利要求1所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述冻结解冻装置还包括：

温湿度传感器，其用来检测所述冷库本体内的温湿度；

其中，解冻时，若所述温湿度传感器检测到所述冷库本体内部的温度达到第一预设定温度值时，开启所述制冷装置，使所述冷库本体内部的温度降至第二预设温度值，通过所述蒸汽加热装置和所述制冷装置使所述冷库本体内的温度维持在所述第一预设温度值和所述第二预设温度值之间，且使所述冷库本体内的湿度大于一预设湿度值。

3.如权利要求2所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述温湿度传感器还设置有一活动的温度探头，其用于插入至所述食品的中心部位用来检测所述食品的中心部位温度；其中，冻结时，待所述食品中心部位的温度达到一第三预设温度时，冻结过程结束，解冻时，待所述食品中心部位的温度达到一第四预设温度时，解冻结束。

4.如权利要求1所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述制冷装置包括：

制冷机组和送风风机，其用于产生冷风；

输送管道，其用于将产生的冷风输送至所述冷库本体内部。

5.如权利要求4所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，在所述输送管道的一端口处设置有挡板和用于调节所述挡板改变所述输送管道端口处出风大小和风向的调节部件。

6.如权利要求1所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述蒸汽加热装置包括：

蒸汽管道，其用于传输热蒸汽；

蒸汽分布器，其与所述蒸汽管道相连接，所述蒸汽管道内的蒸汽通过蒸汽分布器喷射到所述架子上的冻结食品上。

7.如权利要求6所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述蒸汽分布器上设置有多个蒸汽喷口，所述蒸汽管道内的蒸汽通过蒸汽分布器上的多个蒸汽喷口喷射到所述架子上的冻结食品上。

8.如权利要求1所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述电场装置包括电极板和连接所述电极板的交流电源。

9.如权利要求4或5所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述制冷装置安装在所述冷库本体的顶壁上，所述送风风机和所述输送管道设置有多个。

10.如权利要求8所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，在所述冷库本体内部相对的两侧壁上和所述冷库本体的顶壁上均设置有电极板，冷冻时，开启所述冷库本体侧壁上和顶壁上的电极板电源，解冻时，开启所述冷库本体侧壁上的电极板电源。

11.如权利要求1所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述用于放置食品的架子为可移动的架子，所述架子设置有多个。

12.如权利要求6所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述蒸汽管道和所述蒸汽分布器各设置有两个，分别设置在所述冷库本体相对的两侧壁上，且设置在所述冷库本体内部的上方位置。

13.如权利要求5所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述挡板设置有多个，其等间距地分布在所述输送管道端口处，所述挡板与水平面的夹角设置为60°。

14.如权利要求3所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述温湿度传感器、所述制冷装置、所述蒸汽加热装置和所述电场装置均与一微控制器电连接，其中，若冻结结束后，所述温湿度传感器检测到所述库体本体内部的温度上升至一第五预设温度时，自动开启制冷装置和电场装置。

15.如权利要求4所述的多功能冻结保鲜-解冻库，其特征在于，所述制冷机组为变频的制冷机组，所述送风风机为变频的送风风机。