CN109329381A - 海产品船载源头品质保真加工一体化系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了海产品船载源头品质保真加工一体化系统及方法。本发明方法通过液态空气喷淋系统，将液态空气喷淋到渔船速冻舱内，使海产品快速通过最大结晶区；待海产品快速通过最大结晶区后，关闭液态空气喷淋系统，启用船载氟利昂制冷系统，继续速冻海产品，使海产品中心温度降低至‑18℃以下。本发明中的系统包括船载液态空气制取与存储系统、液态空气喷淋系统和船载氟利昂制冷系统。本发明将船载液态空气超低温速冻法与传统的氟利昂制冷速冻法相结合使用，不仅能缩短海产品的速冻时间，还能最大程度地保持海产品的鲜度品质。

Description

海产品船载源头品质保真加工一体化系统及方法
技术领域
本发明属于海产品保鲜加工领域，具体涉及一种海产品船载源头品质保真加工一体化系统及方法。
背景技术
鲜度是包括鱿鱼、金枪鱼在内的海产品的重要品质指标，也是决定其价格的关键因素。例如，金枪鱼严格实行按质论价，新鲜的金枪鱼价格比劣质的高上几倍，用于做生鱼片的鱼肉要求最高，价格也最贵。近年来，海产品的保鲜问题一直困扰着海洋捕捞业的发展。2018年2月，舟山渔船（浙岱渔10001灯光围网船）在东海渔场一网捕获约20万斤鰤鱼，价值1000多万元，但受限于船上的加工与保鲜水平，绝大多数鰤鱼不能做刺身食材，只能卖给冷冻厂加工鱼罐头，最终只卖了80多万元。据农业部渔业司的统计资料显示，每年有30%的渔获物因腐败而无法消费，这一损失占农业总损耗的25%，年损近1000亿元。
冻藏保鲜是海产品的主要保鲜方式。目前，远洋捕捞船上是将鱼体放在由制冷剂（或载冷剂）冷却的板或盘上，与冷壁直接接触，但与制冷剂（或载冷剂）间接接触，从而使鱼体的中心温度降低至-18℃以下。但是这种保鲜方式的速冻时间很长（7-9小时），受船上速冻库空间的限制，往往会出现捕捞到大量渔获物而来不及速冻保鲜的情况。此外，长期冷冻会导致渔获物不可预测的蛋白质变性、持水力下降、解冻后汁液流失等品质的劣化。因此，需要更新现有的远洋渔业保鲜加工技术与装备，来最大程度地提高渔获物的速冻效率和鲜度品质。
发明内容
本发明的目的是提出一种海产品船载源头品质保真加工一体化系统及方法，不仅能够提高海产品的速冻效率，还能够最大程度地保持海产品的鲜度品质。
本发明的方法是通过液态空气喷淋系统，将液态空气喷淋到渔船速冻舱内，使海产品快速通过最大结晶区；待海产品快速通过最大结晶区后，关闭液态空气喷淋系统，启用船载氟利昂制冷系统，继续速冻海产品，使海产品中心温度降低至-18℃以下。
本发明的系统包括船载液态空气制取与存储系统、液态空气喷淋系统和船载氟利昂制冷系统。
所述的船载液态空气制取与存储系统包括空气过滤器、空气压缩机、A分子筛吸附器、B分子筛吸附器、电加热器、主换热器、透平膨胀机和液态空气储存装置。
所述的空气过滤器用于去除空气中的灰尘和机械杂质。
所述的空气压缩机用于将经空气过滤器处理后的空气压缩到额定压力。
所述的A分子筛吸附器用于吸附压缩空气中的碳氢化合物；经A分子筛吸附器处理后的压缩空气进入主换热器并在主换热器中分为两路，其中的一路通过透平膨胀机后返回至主换热器，作为冷源与另一路压缩空气换热，即与正流空气换热；正流空气换热后液化，存储在液态空气储存装置中，供所述的液态空气喷淋系统使用；换热后作为冷源的气体通过电加热器后进入B分子筛吸附器，作为A分子筛吸附器的再生用气。
所述的液态空气喷淋系统的喷头机构由平行放置的不锈钢管连接而成，每根不锈钢管上均匀分布着若干个液态空气喷口，平行放置的不锈钢管可任意旋转，通过旋转不锈钢管的角度来控制液态空气喷口的喷淋角度。每个液态空气喷口的喷淋量一定，总的喷淋量由液态空气流量调节阀控制。液态空气喷口喷淋出的液态空气，在循环对流风机的作用下雾化形成气液两相流，与海产品表面接触进行热量交换，使海产品由外到内快速均匀冻结，快速通过最大结晶区。所述的液态空气喷淋系统的流量调节范围1L/min-150L/min,流量控制精度<±5%。
本发明的有益效果：船载液态空气超低温速冻法与传统的氟利昂制冷速冻法相结合使用，不仅能缩短海产品的速冻时间，还能最大程度地保持海产品的鲜度品质。
附图说明
图1为海产品船载源头品质保真加工一体化系统原理图；
图2为液态空气喷淋系统图；
图中：1-空气过滤器，2-空气压缩机，3-空气干燥器，4-控制阀，5-A分子筛吸附器，6- B分子筛吸附器，7-电加热器，8-主换热器，9-透平膨胀机，10-液态空气储存装置，11-液态空气喷淋系统，12-船载氟利昂制冷系统，13-温度传感器，14-喷头机构，15-安全阀，16-流量调节阀，17-液态空气进口，18-压力传感器，19-报警装置。
具体实施方式
以下结合附图1和图2对本发明作进一步说明。
本实施例中的系统主要包括船载液态空气（－192℃）制取与存储系统、液态空气喷淋系统11和船载氟利昂制冷系统12。
所述的船载液态空气制取与存储系统包括空气过滤器1、空气压缩机2、空气干燥器3、控制阀4、A分子筛吸附器5、B分子筛吸附器6、电加热器7、主换热器8、透平膨胀机9和液态空气储存装置10。所述的空气过滤器用于去除空气中的灰尘和机械杂质。所述的空气压缩机是将经空气过滤器处理后的空气压缩到额定压力。所述的A分子筛吸附器可将空气中的水分、CO2、C2H2等碳氢化合物吸附。所述的主换热器可将空气温度逐渐降低，换热后液化。
所述的液态空气喷淋系统包括喷头机构14、安全阀15、流量调节阀16、液态空气进口17、压力传感器18和报警装置19。液态空气喷淋系统的喷头机构由平行放置的不锈钢管连接而成，每根不锈钢管上均匀分布着若干个液态空气喷口，平行放置的不锈钢管可任意旋转，通过旋转不锈钢管的角度来控制液态空气喷口的喷淋角度。每个液态空气喷口的喷淋量一定，总的喷淋量由液态空气流量调节阀控制。液态空气喷口喷淋出的液态空气，在循环对流风机的作用下雾化形成气液两相流，与海产品表面接触进行热量交换，使海产品由外到内快速均匀冻结，快速通过最大结晶区。所述的液态空气喷淋系统的流量调节范围1L/min-150L/min,流量控制精度<±5%。
所述的船载氟利昂制冷系统可将渔船速冻舱内放在板或盘上的海产品中心温度降低至-18℃以下，渔船速冻舱带有温度传感器13。此时海产品与冷壁直接接触，但与制冷剂（或载冷剂）间接接触，速冻时间较长。
海产品船载源头品质保真加工主要分为三个步骤。首先是船载液态空气制取与存储，即空气进入空气过滤器，空气过滤器将空气中的灰尘和机械杂质去除，之后空气进入空气压缩机，空气被压缩到额定压力；压缩后的空气经空气干燥器后，进入A分子筛吸附器，空气中的水分、CO2、C2H2等碳氢化合物被吸附；出A分子筛吸附器的空气，进入主换热器，空气在主换热器中部分为两路，一路抽去透平膨胀机膨胀制冷，返回至主换热器，作为冷源与正流空气（另一路空气）换热，换热后作为冷源的气体一部分进入电加热器，然后进入B分子筛吸附器，作为A分子筛吸附器的再生用气，其余部分放空。正流空气换热后液化，存储在液态空气储存装置中，供液态空气喷淋系统使用。其次是启用液态空气喷淋系统，将－192℃的液态空气喷淋到渔船速冻舱内，液态空气瞬时释放极大的冷冻强度，使海产品快速通过最大结晶区。最后是待海产品快速通过最大结晶区后，关闭液态空气喷淋系统，启用船载氟利昂制冷系统，继续速冻海产品，使海产品中心温度降低至-18℃以下。

Claims (6)

1.海产品船载源头品质保真加工一体化方法，其特征在于该方法通过液态空气喷淋系统，将液态空气喷淋到渔船速冻舱内，使海产品快速通过最大结晶区；待海产品快速通过最大结晶区后，关闭液态空气喷淋系统，启用船载氟利昂制冷系统，继续速冻海产品，使海产品中心温度降低至-18℃以下。
2.海产品船载源头品质保真加工一体化系统，包括船载液态空气制取与存储系统、液态空气喷淋系统和船载氟利昂制冷系统，其特征在于：
所述的船载液态空气制取与存储系统包括空气过滤器、空气压缩机、A分子筛吸附器、B分子筛吸附器、电加热器、主换热器、透平膨胀机和液态空气储存装置；
所述的空气过滤器用于去除空气中的灰尘和机械杂质；
所述的空气压缩机用于将经空气过滤器处理后的空气压缩到额定压力；
所述的A分子筛吸附器用于吸附压缩空气中的碳氢化合物；经A分子筛吸附器处理后的压缩空气进入主换热器并在主换热器中分为两路，其中的一路通过透平膨胀机后返回至主换热器，作为冷源与另一路压缩空气换热，即与正流空气换热；正流空气换热后液化，存储在液态空气储存装置中，供所述的液态空气喷淋系统使用；换热后作为冷源的气体通过电加热器后进入B分子筛吸附器，作为A分子筛吸附器的再生用气。
3.根据权利要求2所述的海产品船载源头品质保真加工一体化系统，其特征在于：所述的空气压缩机与A分子筛吸附器之间还设置有空气干燥器。
4.根据权利要求2所述的海产品船载源头品质保真加工一体化系统，其特征在于：所述的液态空气喷淋系统包括喷头机构、安全阀、流量调节阀、压力传感器和报警装置，所述喷头机构由平行放置的不锈钢管连接而成，每根不锈钢管上均匀分布着若干个液态空气喷口，平行放置的不锈钢管可任意旋转，通过旋转不锈钢管的角度来控制液态空气喷口的喷淋角度。
5.根据权利要求4所述的海产品船载源头品质保真加工一体化系统，其特征在于：每个液态空气喷口的喷淋量一定，总的喷淋量由流量调节阀控制，液态空气喷口喷淋出的液态空气，在循环对流风机的作用下雾化形成气液两相流，与海产品表面接触进行热量交换，使海产品由外到内快速均匀冻结，快速通过最大结晶区。
6.根据权利要求4或5所述的海产品船载源头品质保真加工一体化系统，其特征在于：所述的液态空气喷淋系统的流量调节范围1L/min-150L/min,流量控制精度<±5%。
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