CN109028712A - 一种高效低温速冻机及应用其的虾产品速冻加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效低温速冻机及应用其的虾产品速冻加工工艺，涉及速冻工艺技术领域，解决了现有技术因速冻加工时间长，导致存在电能消耗多、冷冻品彼此之间产生粘结以及产生损失加重生产成本的问题。其技术方案要点是包括用于输送冷冻品的输送装置，所述输送装置包括穿设速冻室的输送网带；所述速冻机还包括热交换系统，所述热交换系统包括朝冷冻品吹冷风的供风装置和用于吸热的制冷装置，所述供风装置和制冷装置之间具有供输送网带穿设的速冻室；所述制冷装置包括具有敞口的容箱以及内置于容箱内的呈过饱和状态下的溶液，且所述溶液中溶质的溶解度随温度升高而增大，达到了减少冷冻品的速冻加工时长的目的。

Description

一种高效低温速冻机及应用其的虾产品速冻加工工艺

技术领域

本发明涉及速冻工艺技术领域，更具体的说，涉及一种高效低温速冻机及应用其的虾产品速冻加工工艺。

背景技术

目前，普遍用于食品速冻的设备为速冻机，速冻机是一种能够在短时间内冻结大量冷冻品的高效率的冻结设备。可以有效、经济地冻结放置在速冻机内部的多种多样冷冻品，如各种形状的肉、鱼、虾、丸子、蔬菜以及调理食品，乳制品等。速冻机一般可以分为推进式速冻机、往复式速冻机、平板速冻机、流化态速冻机、隧道速冻机、螺旋速冻机、提升式速冻机等。

针对南美对虾的加工，因虾体中自然存在多酚氧化酶，在与空气中氧气接触的情况下，多酚氧化酶将虾体表面的无色化合物单酚氧化成无色双酚，又转变成无色醌类，醌类与虾体中的氨基酸结合形成黑褐色复合物，我们通常称之为虾体发黑现象，一旦虾体发黑即刻产生损失，因此普遍采用速冻的方式冷藏保鲜虾体。但是现有的速冻机中，普遍因速冻时间长，导致存在电能消耗多的问题，甚至造成冷冻品彼此之间产生粘结的现象，产生损失加重生产成本。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种高效低温速冻机，采用双重冷却的方式，减少冷冻品的速冻时长，从而降低电能消耗，同时，避免冷冻品彼此之间产生粘结。

本发明的上述技术第一目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高效低温速冻机，包括用于输送冷冻品的输送装置，所述输送装置包括穿设速冻室的输送网带；所述速冻机还包括热交换系统，所述热交换系统包括朝冷冻品吹冷风的供风装置和用于吸热的制冷装置，所述供风装置和制冷装置之间具有供输送网带穿设的速冻室；所述制冷装置包括具有敞口的容箱以及内置于容箱内的呈过饱和状态下的溶液，且所述溶液中溶质的溶解度随温度升高而增大。

通过采用上述技术方案，其工作原理为：利用热交换系统中的供风装置，为冷冻品提供强冷风，而制冷装置同时又吸收热量，主要利用过饱和状态下的溶液采取一定措施，溶解析出的溶质，溶解会吸收周围的热量，因此在供风装置与制冷装置的配合下，实现双重冷却的方式，减少冷冻品的速冻时长，从而降低电能消耗，且避免冷冻品彼此之间产生粘结，同时冷冻品凝固会产生热量，热量可加速溶质溶解甚至造成溶液中溶剂水分的部分蒸发，避免冷冻品水分流失，使得产品保持原有的感官特性。

本发明的进一步设置在于，所述制冷装置还包括贮液桶，内设用于搅拌溶液至饱和/不饱和状态下的第一搅拌机构；输液管道，与容箱相连以输送饱和/不饱和状态下的溶液；供液泵，与输液管道相连且从贮液桶处抽取饱和/不饱和状态下的溶液；以及第二搅拌机构，设于容箱内以搅拌溶液。

通过采用上述技术方案，内具第一搅拌机构的贮液桶，用于混合水与溶质形成溶液，其操作方式为，利用供液泵抽取贮液桶内的溶液经输液管道输送至容箱，在输送的整个过程中需启动第一搅拌机构。将溶液于容箱中静置，从而析出溶质，等待速冻操作开始，第二搅拌机构用于加速容箱内析出溶质的溶解。

本发明的进一步设置在于，所述输液管道与容箱之间设置有液位控制机构，所述液位控制机构包括转动连接于输液管道且置于容箱内的浮球以及与浮球相连且随浮球摆动而调节输液管道出口处流量的活塞。

通过采用上述技术方案，当容箱内液位过低时，浮球下沉，活塞翘起，此时输送管道的出口端处于开启状态；当液位上升，浮球随之浮起，活塞下降，从而慢慢堵塞输送管道的出口。因此利用液位控制机构控制输液管道出口处的流量，从而控制输入容箱内溶液的量。

本发明的进一步设置在于，所述容箱与速冻室之间连接有用于回收水资源的集液斗。

通过采用上述技术方案，集液斗用于引导蒸发至速冻室内的水分回流至容箱内，提高溶液的重复利用率，有效减少成本

本发明的进一步设置在于，所述供风装置包括设于输送装置上方的储风仓、与储风仓相连的送风管道以及与送风管道相连的供风源，所述储风仓的底部具有笼罩输送网带的喷气盘，且所述喷气盘上具有均匀分布的泄气孔。

通过采用上述技术方案，由储风仓、送风管道以及供风源构成供风装置，以取代现有技术中的供奉设备，储风仓可根据速冻时间设计长度，则仅需一个同轴流风机一样的供风源，从而达到减少供风源安装和使用的目的，同时储风仓的喷气盘上设置均匀的泄气孔，可均匀分散气流，使得置于喷气盘下方正在输送的冷冻品可接收均匀的气流，从而降低设备生产成本，并降低使用时的能耗。

本发明的进一步设置在于，所述储风仓的顶部处具有与送风管道相连的均压室，且所述均压室的侧壁均匀分布有多个位于同一高度的溢流孔；所述溢流孔的宽度由上至下逐步递减以形成倾斜朝下设置的下压气流。

通过采用上述技术方案，设置均压室，因均压室体积相对储风仓较小，使得均压室内允许储存的气流压强较大，加快储风仓内气流的分散，又通过同一高度的溢流孔排出气流，确保每个溢流孔处均能排出等量的气流

本发明的进一步设置在于，所述速冻机还包括供热交换系统内置的保温库体，且所述保温库体采用聚氨酯夹芯双面不锈钢板组装而成。

通过采用上述技术方案，保温库体采用聚氨酯夹芯双面不锈钢板组装而成，实现组装快，结合紧密，保温效果好，同时外形美观又卫生。

本发明的第二目的是提供一种虾产品速冻加工工艺，应用上述速冻机，减少虾体的速冻时长，尽可能避免虾体发黑造成的损失。

本发明的上述技术第二目的是通过以下技术方案得以实现的：一种虾产品速冻加工工艺，应用以上所述的一种高效低温速冻机，依次包括以下步骤，S1、解冻原料虾：将收购来已冷冻的原料虾进行解冻处理，并进行质量和卫生检查；S2、清洗分拣：安排人力对原料虾进行挑选，并使用气泡冲洗流水线，最后输送入虾自动分级机对原料虾进行不同规格的分级处理；S3、灭酶抑菌：将虾体浸泡在漂烫水中漂烫10min，其中，漂烫水的温度控制在98±2℃，漂烫后立即浸泡到冰水中进行冷却，冷却至少1h，其中，冰水温度控制在4±2℃；S4、控水速冻：利用直线振动筛将虾体均匀的输送入高效低温速冻机内进行速冻。

通过采用上述技术方案，因虾体易受其本身特有的多酚氧化酶影响，产生发黑现象，因此采用高温漂烫灭酶的方式以及急速冷却抑菌的方式，延长虾体保持新鲜的时长，同时利用上述速冻机，实现快速速冻的目的，减少整个加工过程中的时长，尽可能避免虾体发黑造成的损失。

本发明的进一步设置在于，所述S1、S2、S3以及S4均置于温度为20±2℃的解冻室中进行；所述S1中将已冷冻的原料虾浸泡在冷水温度为15±2℃的解冻槽中，且解冻时间至少8h。

通过采用上述技术方案，少虾体与空气中氧气的接触，控制温度，减弱分子热运动，从而降低氧化作用的效率，选择晚上时间，合理调配加工周期内的时间。

综上所述，本发明具有以下有益效果：利用热交换系统中的供风装置，为冷冻品提供强冷风，而制冷装置同时又吸收热量，主要利用过饱和状态下的溶液采取一定措施，溶解析出的溶质，溶解会吸收周围的热量，因此在供风装置与制冷装置的配合下，实现双重冷却的方式，减少冷冻品的速冻时长，从而降低电能消耗，且避免冷冻品彼此之间产生粘结。

附图说明

图1为实施例一中高效低温速冻机于透视保温库体下的示意图；

图2为实施例一中保温库体内省略侧导板和顶部钣金的示意图；

图3为实施例一中液位控制装置的示意图。

图中，1、保温库体；2、输送装置；21、输送网带；3、热交换系统；31、供风装置；32、制冷装置；41、储风仓；411、喷气盘；4111、泄气孔；412、侧导板；413、隔板件；4131、层板；4132、抵板；414、小隔板；42、送风管道；5a、均压室；5a1、溢流孔；5b、聚液室；5b1、导风孔；5c、排气室；61、容箱；62、输液管道；63、贮液桶；7、液位控制机构；71、浮球；72、活塞；73、连杆；8、集液斗。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图1和图2所示，一种高效低温速冻机，包括置于外部的保温库体1，保温库体1采用聚氨酯夹芯双面不锈钢板组装而成。保温库体1内安装有热交换系统3的主体部分，热交换系统3包括用于提供垂直向下方向强冷风的供风装置31以及用于吸收保温库体1内热气的制冷装置32，制冷装置32主要设置于供风装置31的正下方，且两者之间于保温库体1内形成一个速冻室；穿设保温库体1和速冻室处安装有输送装置2，输送装置2包括用于输送冷冻品的输送网带21以及驱动输送网带21的动力源，保温库体1具有供输送网带21穿设的进料口和出料口以及供人出入的检修门。

供风装置31包括一个储风仓41、一个送风管道42以及一个供风源。其中，供风源包括用于进行液-汽热交换的板式换热器以及与板式换热器相连的供气泵（图中未示意出）。送风管道42的一端与供气泵相连，用于输送强冷风。

储风仓41由不锈钢材料制成，储风仓41平行于输送网带21长度方向的截面呈矩形，而平行于输送网带21宽度方向的截面呈等腰梯形，具有一个作为底面的喷气盘411，喷气盘411上均匀分布有多个泄气孔4111；储风仓41倾斜设置的两个侧面为侧导板412，侧导板412转动连接于喷气盘411的两侧，且由下至上朝储风仓41内部的方向倾斜设置。

储风仓41的内部顶部具有抵接侧导板412顶端的钣金件，构成一个矩形体的均压室5a，侧导板412锁合固定在均压室5a的侧壁（图中未显示锁合结构），均压室5a的侧壁与送风管道42相连，使得强冷风分散于均压室5a内，均压室5a侧壁的顶部均匀开设有多个位于同一高度的溢流孔5a1，以便排出强冷风，溢流孔5a1所在的侧壁对应侧导板412，溢流孔5a1的宽度由上至下逐步递减以形成倾斜朝下设置，在本发明实施例中，溢流孔5a1呈倒立三角形状，使得流通溢流孔5a1的气流上下不平衡，从而形成倾斜朝下喷射的下压气流。

储风仓41内位于均压室5a和喷气盘411之间处还设置有隔板件413，隔板件413包括一个层板4131和两个抵板4132，层板4131水平设置于储风仓41内，且层板4131的中部下凹，两个抵板4132垂直焊接固定在层板4131的边沿处，且抵板4132对应侧导板412设置，形成用于收集水分的水槽。抵板4132的顶端抵触侧导板412，且经层板4131横设于均压室5a与喷气盘411之间，从而将均压室5a外的空间分隔为位于上侧的聚液室5b以及位于下侧的排气室5c。抵板4132的顶部处也均匀开设有多个位于同一高度的导风孔5b1，导风孔5b1与溢流孔5a1相同，其宽度由上至下逐步递减，在本发明实施例中呈倒立三角形状，从而形成倾斜朝下喷射的导向气流。

喷气盘411和层板4131之间沿输送网带21的长度方向均匀焊接固定有多个小隔板414（图中仅显示两个），小隔板414的边沿抵触侧导板412，从而将排气室5c分隔为多个等体积的小腔室，每个小腔室对应的导风孔5b1数量相同，从而均匀分摊导向气流，使得喷气盘411中每个泄气孔4111的气流强度相同，实现均匀排气的目的。

制冷装置32包括一个容箱61、一个贮液桶63、一个输液管道62以及一个供液泵。贮液桶63外置于保温库体1，用于混合水与溶质形成溶液，其中，溶质必须具备溶解度随温度升高而增大的特性，在本发明实施例中，溶质选用盐，溶解度特性明显，且成本低廉，贮液桶63内还安装有包括搅拌叶的第一搅拌机构（图中未示意出），用于搅拌溶液至不饱和状态。供液泵连接输送管道和贮液桶63（图中未示意出），用于从贮液桶63内抽取不饱和状态下的溶液。输送管道的另一端穿设保温库体1连接容箱61，从而将不饱和状态下的溶液输送至容箱61内，在容箱61内的溶液静置一段时间后，变为过饱和状态。容箱61内安装有与第一搅拌机构相同的第二搅拌机构（图中未示意出），用于搅拌溶解析出的溶质，从而吸收周围的热量。

结合图3所示，输液管道62和容箱61之间设置有液位控制机构7，液位控制机构7包括一个浮球71和一个活塞72，浮球71与活塞72经连杆73相连，连杆73转动连接于输液管道62的出口端。当容箱61内液位过低时，浮球71下沉，活塞72翘起，此时输送管道的出口端处于开启状态；当液位上升，浮球71随之浮起，活塞72下降，从而慢慢堵塞输送管道的出口。因此利用液位控制机构7控制输液管道62出口处的流量，从而控制输入容箱61内溶液的量。

容箱61和速冻室之间连接有一个集液斗8，用于引导蒸发至速冻室内的水分回流至容箱61内，提高溶液的重复利用率，有效减少成本。

使用本速冻机时，先将溶液以不饱和状态的形式输送至容箱61内，液位控制机构7关闭后，启动输送装置2、供风装置31以及容箱61内的第二搅拌机构，供风源将强冷风经送风管道42输送至体积较小的均压室5a，使得内部压强较大，通过溢流孔5a1和导风孔5b1的导向，形成具有倾斜朝下趋势的下压气流和导向气流，经侧导板412引导和反射气流，将气流均匀分散至排气室5c的小腔室内，进而实现喷气盘411处均匀向输送网带21上冷冻品喷气的效果。此时，冷冻品凝固释放出的热量被搅拌中的溶液吸收，从而加速冷冻品的凝固，减少速冻时长，降低速冻所需电能的消耗，避免冷冻品彼此之间粘结；同时热量可造成溶液中溶剂水分的部分蒸发，避免冷冻品水分流失，使得产品保持原有的感官特性。

实施例二：

一种虾产品速冻加工工艺，应用实施例一中所述的速冻机，整个工艺过程均于解冻室内进行，且解冻室的温度控制在20℃，具体包括以下步骤：

S1、解冻原料虾；

将收购来已冷冻的原料虾进行解冻处理，具体将原料虾浸泡在冷水温度为15℃的解冻槽中，且解冻时间至少8h，减少虾体与空气中氧气的接触，控制温度，减弱分子热运动，从而降低氧化作用的效率，选择晚上时间，合理调配加工周期内的时间。解冻后对虾体进行质量和卫生检查，摒弃不合格虾体。

S2、清洗分拣；

安排人力将虾体铺设在与虾自动分级机相连的输送带上，并对原料虾进行挑选，同时使用气泡冲洗该流水线上的虾体，清洗虾体，利用虾自动分级机对原料虾进行不同规格的分级处理。

S3、灭酶抑菌；

将虾体浸泡在漂烫水中漂烫10min，且漂烫水的温度控制在98℃，最大程度的将虾体中多酚氧化酶灭活，降低成本。漂烫后立即将虾体浸泡到冰水中进行冷却，冰水温度控制在4℃，冷却至少1h，且冰水中添加食品级的复合加工助剂，主要含有茶多酚、左旋半胱氨酸、EDTA以及柠檬酸，降低虾体漂烫后颜色的衰退效率，长时间保留虾体漂烫后鲜艳的橘红色。

S4、控水速冻；

人工将S3处理后的虾体投放入直线振动筛中，从而将虾体均匀的输送入上述速冻机内进行速冻。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种高效低温速冻机，包括用于输送冷冻品的输送装置(2)，其特征在于：所述输送装置(2)包括穿设速冻室的输送网带(21)；所述速冻机还包括热交换系统(3)，所述热交换系统(3)包括朝冷冻品吹冷风的供风装置(31)和用于吸热的制冷装置(32)，所述供风装置(31)和制冷装置(32)之间具有供输送网带(21)穿设的速冻室；所述制冷装置(32)包括具有敞口的容箱(61)以及内置于容箱(61)内的呈过饱和状态下的溶液，且所述溶液中溶质的溶解度随温度升高而增大。

2.根据权利要求1所述的一种高效低温速冻机，其特征在于：所述制冷装置(32)还包括贮液桶(63)，内设用于搅拌溶液至饱和/不饱和状态下的第一搅拌机构；输液管道(62)，与容箱(61)相连以输送饱和/不饱和状态下的溶液；供液泵，与输液管道(62)相连且从贮液桶(63)处抽取饱和/不饱和状态下的溶液；以及第二搅拌机构，设于容箱(61)内以搅拌溶液。

3.根据权利要求2所述的一种高效低温速冻机，其特征在于：所述输液管道(62)与容箱(61)之间设置有液位控制机构(7)，所述液位控制机构(7)包括转动连接于输液管道(62)且置于容箱(61)内的浮球(71)以及与浮球(71)相连且随浮球(71)摆动而调节输液管道(62)出口处流量的活塞(72)。

4.根据权利要求1所述的一种高效低温速冻机，其特征在于：所述容箱(61)与速冻室之间连接有用于回收水资源的集液斗(8)。

5.根据权利要求1所述的一种高效低温速冻机，其特征在于：所述供风装置(31)包括设于输送装置(2)上方的储风仓(41)、与储风仓(41)相连的送风管道(42)以及与送风管道(42)相连的供风源，所述储风仓(41)的底部具有笼罩输送网带(21)的喷气盘(411)，且所述喷气盘(411)上具有均匀分布的泄气孔(4111)。

6.根据权利要求5所述的一种高效低温速冻机，其特征在于：所述储风仓(41)的顶部处具有与送风管道(42)相连的均压室(5a)，且所述均压室(5a)的侧壁均匀分布有多个位于同一高度的溢流孔(5a1)；所述溢流孔(5a1)的宽度由上至下逐步递减以形成倾斜朝下设置的下压气流。

7.根据权利要求1所述的一种高效低温速冻机，其特征在于：所述速冻机还包括供热交换系统(3)内置的保温库体(1)，且所述保温库体(1)采用聚氨酯夹芯双面不锈钢板组装而成。

8.一种虾产品速冻加工工艺，其特征在于：应用权利要求1-7任一项所述的一种高效低温速冻机，依次包括以下步骤，

S1、解冻原料虾：将收购来已冷冻的原料虾进行解冻处理，并进行质量和卫生检查；

S2、清洗分拣：安排人力对原料虾进行挑选，并使用气泡冲洗流水线，最后输送入虾自动分级机对原料虾进行不同规格的分级处理；

S3、灭酶抑菌：将虾体浸泡在漂烫水中漂烫10min，其中，漂烫水的温度控制在98±2℃，漂烫后立即浸泡到冰水中进行冷却，冷却至少1h，其中，冰水温度控制在4±2℃；

S4、控水速冻：利用直线振动筛将虾体均匀的输送入高效低温速冻机内进行速冻。

9.根据权利要求8所述的一种虾产品速冻加工工艺，其特征在于：所述S1、S2、S3以及S4均置于温度为20±2℃的解冻室中进行；所述S1中将已冷冻的原料虾浸泡在冷水温度为15±2℃的解冻槽中，且解冻时间至少8h。