CN114343009A - 一种水蜜桃冷冻装置及冷冻方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水蜜桃冷冻装置及冷冻方法，属于农产品保鲜的技术领域。冷冻装置包括清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔以及速冻腔，冷冻方法包括步骤S1，选材、清洗；步骤S2，钝酶处理；步骤S3，强化钝酶；步骤S4，预冷处理；步骤S5，速冻处理；本发明实现了水蜜桃整果的消毒清洗、钝酶、预冷、速冻过程的一体化操作，实现了整果钝酶效果实时监测智能调控及产品货架期预测，有效抑制了水蜜桃在贮藏、加工中的褐变及风味、品质劣变，提高产品质量安全及并延长货架期，并且，该冷冻方法也实现对整果快速高效钝酶、冷冻操作，更加节能环保，最大程度保持了水蜜桃的品质。

Description

一种水蜜桃冷冻装置及冷冻方法

技术领域

本发明涉及农产品保鲜的技术领域，具体是涉及一种水蜜桃冷冻装置及冷冻方法。

背景技术

水蜜桃由于其口感香甜、营养丰富、肉厚汁多等特点，深受广大消费者的喜爱。但是，水蜜桃为夏季水果，采收期主要集中在高温高湿的环境中，且其本身易腐，因此，其采后极不耐贮运，对其加工已成为解决水蜜桃产期集中、保鲜难等问题、延长桃产业链的重要途径。

目前，市面上现有延长水蜜桃加工原料货架期的主要方式为冷冻，但是，在实际操作时，冷冻通常采用气流速冻技术，以气体为介质进行传热，但由于空气的导热系数较低，使得相关产品通过最大冰晶生成带的时间较长，从而形成的冰晶较大，导致产品细胞破裂，产品品质低劣的问题。同时，水蜜桃极易发生褐变，在产品冷冻过程中，随着冰晶的不断形成和变大，细胞破裂，酚类物质外泄，与分布在细胞膜和细胞质外围的多酚氧化酶接触后发生酶促褐变，并且随着贮藏期的延长以及冰晶的不断变大，褐变越明显，且在解冻升温过程中褐变速率会急速上升，出现迅速褐变的问题，严重影响产品的颜色、风味以及营养等品质。钝酶是抑制褐变的主要方式，现有的钝酶方式主要为预先热水、蒸汽烫漂钝酶，以直接热传导方式对产品进行加热，热量由产品表面传递至其内部，但由于传热速率慢，耗时长，为了在保证中心加热的同时防止表面加热过度，通常会将产品切分后进行钝酶操作，汁液流失严重，严重影响产品的色泽、风味、营养等品质，且该过程耗水耗能，存在较大的环保压力，不利于技术推广和使用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种水蜜桃冷冻装置及冷冻方法，以设置由清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔以及速冻腔组成的冷冻装置，同时利用该冷冻装置对水蜜桃进行冷冻，实现了对整果智能快速高效钝酶、冷冻操作，节能环保，且最大响度保持了水蜜桃的品质。

具体技术方案如下：

一种水蜜桃冷冻装置，具有这样的特征，包括：清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔、速冻腔、输送带以及控制柜，其中清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔、速冻腔沿一方向间隔布置，且沿同一方向上，输送带依次经过清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔以及速冻腔，控制柜分别与清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔以及速冻腔电连接。

上述的一种水蜜桃冷冻装置，其中，清洗消毒腔包括弱酸性电位水发生组件、高压喷淋组件、毛刷清洗组件以及沥水组件，并且，

弱酸性电位水发生组件内设置有循环浓缩弱酸性电位水发生器、有效氯传感器以及pH-氧化还原电位传感器，循环浓缩弱酸性电位水发生器连接有混合槽的入口，混合槽的入口还连接有水源，有效氯传感器和pH-氧化还原电位传感器均与混合槽的出口连接；

高压喷淋组件与混合槽的出口连通，高压喷淋组件具有喷淋区；

毛刷清洗组件包括平行布置的若干清洗毛刷辊，且沿输送带的输送方向上，清洗毛刷辊均位于高压喷淋组件的下方；

沥水组件包括沥水网和集水槽，沥水网与喷淋区通过传送带连接，集水槽位于沥水网的下方。

上述的一种水蜜桃冷冻装置，其中，射频辐照腔包括射频辐照壳体、射频发生器、上极板、下极板、光纤测温传感器、红外热成像传感器以及第一过热警报器，射频辐照壳体具有内腔，上极板和下极板平行且间隔布置且均滑设于射频辐照壳体的内腔中，输送带从上极板和下极板间穿过，射频发生器与上极板和下极板之间通过射频传送线连接，且射频发生器的发射频率为27.12～40.68MHz，功率为2.5～8KW，上极板和下极板之间的间距可调范围为7～35cm，同时，光纤测温传感器、红外热成像传感器均设置于射频辐照壳体上且朝向内腔布置，第一过热警报器与控制柜电连接。

上述的一种水蜜桃冷冻装置，其中，恒温腔包括恒温壳体、第一加热器、温度传感器、促流风机、强对流风道、第二过热报警器以及褐变程度监测组件，加热器设置于恒温壳体内，强对流风道与恒温壳体连通，同时，促流风机设置于强对流风道中，温度传感器伸入恒温壳体内，第二过热报警器和温度传感器均电连接于控制柜上，并且，

褐变程度监测组件包括监测壳体、自动切刀、喷洒器、溶液瓶、第二加热器以及褐变度传感器，监测壳体设置于恒温腔上，自动切刀安装于监测壳体上，喷洒器管道连接有溶液瓶，且喷洒器朝向自动切刀的作用区域，第二加热器和褐变度传感器均设置于监测壳体内并与控制柜电连接。

上述的一种水蜜桃冷冻装置，其中，冷却腔包括冷却水槽、制冷水槽、温度监测器以及第一循环水泵、第二循环水泵，冷却水槽具有冷却进水口和冷却出水口，且冷却出水口低于冷却进水口，且冷却水槽内设置有第一循环水泵，并且，制冷水槽具有制冷组件、制冷出水口、以及制冷进水口，制冷进水口和制冷出水口之间设置有制冷组件，同时，制冷进水口与冷却出水口连通，制冷出水口和冷却进水口连通，且制冷出水口和冷却进水口之间设置有第二循环水泵，同时，温度监测器设置于冷却水槽上并电连接于控制柜上。

上述的一种水蜜桃冷冻装置，其中，输送带位于冷却腔的一段包括水平部和倾斜部，水平部设置于冷却水槽的前端并低于冷却水槽内的冷却水的液面，倾斜部倾斜朝上布置，且倾斜部的低端与水平部连接。

上述的一种水蜜桃冷冻装置，其中，速冻腔包括速冻箱、制冷装置、电场发生组件、电场强度传感器、温度传感器以及负压组件，并且，

输送带从速冻箱中穿过；

制冷装置安装于速冻箱外并与速冻箱连通；

电场发生组件包括电场发生电源、正极板以及负极板，正极板和负极板相对布置于速冻箱内壁上且分别位于输送带输送方向的两侧，电场发生电源与正极板和负极板电连接；

电场强度传感器和温度传感器均设置于速冻箱内并与控制柜电连接；

负压组件包括负压风机和负压管道，负压管道的一端与速冻箱连通，负压风机安装于负压管道上。

一种水蜜桃的冷冻方法，使用到了上述的水蜜桃冷冻装置，具有以下几个步骤：

步骤S1，选材、清洗；

根据挑选需求选择合适的水蜜桃进行分级，然后将挑选分级后的水蜜桃由输送带输送至清洗消毒腔内，启动毛刷清洗组件，通过清洗毛刷辊进行表面清洗，并且，清洗毛刷辊的转速控制在50～100r/min，同时，启动弱酸性电位水发生组件和高压喷淋组件，通过高压喷淋组件将弱酸性电位水喷淋于水蜜桃上，并且，高压喷淋组件的喷淋压力为0.1～0.5MPa，喷速为2～10L/min，弱酸性电位水的有效氯含量为20～40mg/L，pH值为6.0～6.8，氧化还原电位为850～1000mV，并将清洗和喷淋后的水蜜桃通过沥水组件沥除流动水分；

并且，高压喷淋组件将弱酸性电位水喷淋于水蜜桃上的过程为阶段式杀菌过程，先用有效氯含量为35-40mg/L的弱酸性电位水处理60s，然后用有效氯含量为25-35mg/L的弱酸性电位水处理45s，最后再用20-25mg/L的弱酸性电位水处理15s。

步骤S2，钝酶处理；

将步骤S1中沥除流动水分且保持整果表皮湿润的水蜜桃由输送带运输至射频辐照腔内，调节上极板和下极板间距为14～25cm，启动射频发生器，控制射频功率为4～6KW，进行射频钝酶操作，并且，射频钝酶操作过程为变频钝酶，先调频至40.68MHz，处理120～160s，然后调频至27.12MHz处理 80～200s,控制水蜜桃表面平均温度达55-65℃后停止射频钝酶操作。

步骤S3，强化钝酶；

将经过步骤S2中射频钝酶操作后的水蜜桃由输送带运输至恒温腔内，启动第一加热器和促流风机，控制恒温壳体内的温度为65～80℃，同时，处理时间范围为2～10min，然后从处理后的水蜜桃中抽样若干个运输至褐变程度监测组件中，通过自动切刀沿水蜜桃的纵切面切开1～2cm厚度的果肉，并通过喷洒器将溶液瓶中存储的多酚氧化酶底物喷洒至切面处，启动第二加热器并控制反应温度范围为30～40℃，控制反应时间范围为15～30min，再用褐变度传感器监测果肉表面色泽变化，判断褐变度，并根据褐变度与冻藏货架期之间的相关性来评价货架期；

步骤S4，预冷处理；

将步骤S3中经过强化钝酶后的水蜜桃由输送带运输至冷却腔内，启动冷却水槽和制冷水槽，控制冷却水温度范围在5～15℃；

步骤S5，速冻处理；

将步骤S4中已经预冷处理后的水蜜桃由输送带运输至速冻腔内，启动制冷装置、电场发生组件以及负压组件，控制处理温度范围为-45～-30℃，控制负压气流速度范围为1～3m/s，控制电场强度范围为2.5～10kV。

上述的一种水蜜桃的冷冻方法，其中，多酚氧化酶底物是浓度为0.05～0.25mol/L、pH值为5.5～7.0的儿茶素溶液。

上述的一种水蜜桃的冷冻方法，其中，强化钝酶处理中，褐变程度监测组件在同一批次的水蜜桃加工过程中的启动次数为1～5次。

上述技术方案的积极效果是：

上述的水蜜桃冷冻装置及冷冻方法，冷冻装置包括清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔以及速冻腔，实现对水蜜桃整果的清洗杀菌、无水钝酶并强化钝酶效果，并且也防止余热引起果品劣变的问题，另外也防止了果品内部冰晶生长导致的品质损坏问题，同时实现果品钝酶效果实时监测智能调控及产品货架期预测，有效防止了水蜜桃在贮藏、加工中的褐变及风味、品质劣变，提高产品质量安全及并延长货架期，同时利用该冷冻装置对水蜜桃进行冷冻的方法，能实现对整果快速高效钝酶、冷冻操作，更加节能环保，最大程度保持了水蜜桃的品质。

附图说明

图1为本发明的一种水蜜桃冷冻装置的结构示意图；

图2为本发明一较佳实施例的褐变程度监测组件中的自动切刀的结构图；

图3为本发明一较佳实施例的自动切刀中的底部切刀的一种状态示意图；

图4为本发明一较佳实施例的自动切刀中的底部切刀的另一种状态示意图；

图5为本发明的一种水蜜桃冷冻方法置的流程示意图。

附图中：1、清洗消毒腔；2、射频辐照腔；3、射频抑制器；4、恒温腔；5、冷却腔；6、速冻腔；7、输送带；8、控制柜；9、褐变程度监测组件；91、自动切刀；911、侧部切刀；912、底部切刀；9111、偏转驱动器；9112、偏转座；9113、进给滑轨；9114、进给齿条；9115、进给滑板；9116、进给齿轮；9117、进给驱动器；9118、侧切刀；9121、主伸缩驱动器；9122、下切刀；9123、辅助伸缩驱动器；9124、伸缩刀片；9125、连杆；9126、推拉杆；9127、滑块；9128、偏转槽；9129、推拉槽。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图5对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种水蜜桃冷冻装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的水蜜桃冷冻装置包括：清洗消毒腔1、射频辐照腔2、射频抑制器3、恒温腔4、冷却腔5、速冻腔6、输送带7以及控制柜8，其中清洗消毒腔1、射频辐照腔2、射频抑制器3、恒温腔4、冷却腔5、速冻腔6沿一方向间隔布置，且沿同一方向上，输送带7依次经过清洗消毒腔1、射频辐照腔2、射频抑制器3、恒温腔4、冷却腔5以及速冻腔6，通过输送带7实现了待冷冻的水密桃在清洗消毒腔1、射频辐照腔2、射频抑制器3、恒温腔4、冷却腔5以及速冻腔6之间的转移，满足自动操作的工作需求。另外，控制柜8分别与清洗消毒腔1、射频辐照腔2、射频抑制器3、恒温腔4、冷却腔5以及速冻腔6电连接，通过控制柜8分别控制清洗消毒腔1、射频辐照腔2、射频抑制器3、恒温腔4、冷却腔5以及速冻腔6的运行，共同完成水蜜桃的冷冻操作。

具体的，清洗消毒腔1又包括弱酸性电位水发生组件、高压喷淋组件、毛刷清洗组件以及沥水组件，此时，弱酸性电位水发生组件内设置有循环浓缩弱酸性电位水发生器、有效氯传感器以及pH-氧化还原电位传感器，循环浓缩弱酸性电位水发生器连接有混合槽的入口，即通过循环浓缩弱酸性电位水发生器产生的电位水流至混合槽，并且，混合槽的入口还连接有水源，使得电位水能在混合槽内与水源供给的水混合，实现对电位水的稀释，得到满足有效氯浓度要求的水，满足清洗要求，另外，将有效氯传感器和pH-氧化还原电位传感器均与混合槽的出口连接，能通过有效氯传感器监测水的有效氯含量，同时，通过pH-氧化还原电位传感器监测水的pH和氧化还原电位，另外，循环浓缩弱酸性电位水发生器的发生速率根据有效氯传感器和pH-氧化还原电位传感器的测量值自动调整，从而保证了混合槽的出口排出的水能满足使用需求。

另外，高压喷淋组件与混合槽的出口连通，使得混合槽的出口排出的水能进入到高压喷淋组件中，并且，高压喷淋组件具有喷淋区，使得在待冷冻的水蜜桃经过喷淋区时，高压喷淋组件能将通过混合槽稀释后的电位水喷洒于水蜜桃的表面，达到清洗杀菌的目的。

另外，毛刷清洗组件又包括平行布置的若干清洗毛刷辊，且沿输送带7的输送方向上，清洗毛刷辊均位于高压喷淋组件的下方，即在待冷冻的水蜜桃的表面上被高压喷淋组件喷射电位水后，能通过清洗毛刷辊进行清洗，即在高压喷淋组件和清洗毛刷辊的共同作用下，可在不伤害果品的同时洗净待冷冻的水蜜桃表面的桃毛并降低微生物，提高了水蜜桃的质量安全，并延缓了水蜜桃冻藏腐败变质的周期。

并且，沥水组件又包括沥水网和集水槽，此时，沥水网与喷淋区通过传送带连接，即经过高压喷淋组件和毛刷清洗组件清洁后的水蜜桃能通过传送带进入到沥水区，完成沥水操作以满足排水需求，并且，将集水槽位于沥水网的下方，通过集水槽实现对沥下的水的收集，避免资源浪费，并且，可使水蜜桃表面保持湿润，为后续钝酶等工序提供了有利条件。

更加具体的，射频辐照腔2又包括射频辐照壳体、射频发生器、上极板、下极板、光纤测温传感器、红外热成像传感器以及第一过热警报器，输送带从上极板和下极板间穿过，射频辐照壳体具有内腔，通过射频辐照壳体为上极板、下极板等结构部件提供了安装和保护空间。同时，将上极板和下极板平行且间隔布置，并且，上极板和下极板均滑设于射频辐照壳体的内腔中，使得上极板和下极板均可在射频辐照壳体的内腔中移动，为后续调节上极板和下极板之间的距离提供了条件。另外，射频发生器与上极板和下极板之间通过射频传送线连接，且射频发生器的发射频率为27.12～40.68MHz，功率为2.5～8KW，上极板和下极板之间的间距可调范围为7～35cm，使得待加工的水蜜桃进入至上极板和下极板之间时，能实现整果无水钝酶处理，水蜜桃整果果实内部的大部分多酚氧化酶处于膜结合状态，活性低、易钝化，使得钝酶效果提升，且也防止了褐变的发生，并且，射频可同时作用于产品的内部和外部，加热迅速、均匀且穿透深度大，能在短时且较低温射频处理即可达到较好的钝酶效果，此外，保持水蜜桃表面湿润可提高表面对射频能量的吸收，进一步提高整体加热的均匀性，有效减少水蜜桃在后续冷冻、解冻环节的褐变及风味、品质的下降，同时也降低了水耗能耗。同时，光纤测温传感器、红外热成像传感器均设置于射频辐照壳体上且朝向内腔布置，通过光纤测温传感器和红外热成像传感器能实时监测样品表面温度，从而为射频发生器的发射频率、功率、持续时间调节提供了参考基础，保证了对水蜜桃钝酶处理的有效性和合理性。另外，第一过热警报器与控制柜8电连接，即在水蜜桃的表面温度超过了限制温度时，第一过热报警器能实现报警并将报警信号传输至控制柜8，通过控制柜8实现电路切断，安全防护性更高。值得指出的是，输送带7从上极板和下极板之间穿过，且水密桃放置于输送带7上后，水蜜桃与上极板和下极板之间均保持有间隙，并且，上极板距离水蜜桃顶部的距离与下极板距离水蜜桃底部的距离相同，从而避免了水蜜桃与下极板直接接触导致加热过度的问题，有效提高了射频加热的均匀性，达到更均匀的钝酶效果。

更加具体的，恒温腔4又包括恒温壳体、第一加热器、温度传感器、促流风机、强对流风道、第二过热报警器以及褐变程度监测组件。此时，第一加热器设置于恒温壳体内，通过第一加热器实现对恒温壳体进行加热，同时，将强对流风道与恒温壳体连通，并且，将促流风机设置于强对流风道中，不仅加快了恒温腔4内带温度介质的流动性，还能保持温度分布的均匀性，从而提升了使用效果，即在水蜜桃在射频辐照腔2内迅速升温至设定温度后即将水蜜桃传输至恒温箱内进行保温，能有效避免果品温度过高并提高射频辐照腔2的使用效率，并且恒温腔4热量由产品表面传递至其内部，正好与射频热量由产品内部传递至其外部相互补，提高钝酶的均匀性，通过恒温腔4进一步强化钝酶效果，进一步延缓水蜜桃在后续冻藏、解冻环节的褐变及风味、品质劣变。另外，将温度传感器伸入恒温壳体内，并将第二过热报警器和温度传感器均电连接于控制柜8上，即通过温度传感器实时监测恒温壳体内的温度，为调节恒温腔4的温度提供了数据参考，并且通过第二过热报警器可在恒温壳体内的温度超过限制温度时实现报警并传输信号至控制柜8而实现断电处理，结构设计更合理。

更加具体的，在射频辐照腔2和恒温腔4之间设置有射频抑制器3，通过射频抑制器3防止了水蜜桃转运过程中射频的泄漏，安全保障性更高。

更加具体的，恒温腔4上还设置有褐变程度监测组件9，此时，褐变程度监测组件9独立设置于恒温腔4上，并且，褐变程度监测组件9又包括监测壳体、自动切刀91、喷洒器、溶液瓶、第二加热器以及褐变度传感器，监测壳体设置于恒温腔4上，自动切刀91安装于监测壳体上，喷洒器管道连接有溶液瓶，且喷洒器朝向自动切刀91的作用区域，第二加热器和褐变度传感器均设置于监测壳体内并与控制柜8电连接，即在水密桃进入至监测壳体内后，自动切刀91能将钝酶后的水蜜桃沿纵切面切开一定厚度的果肉后形成切面，并通过喷洒器管道将溶液瓶内的溶液喷洒至切面处，并通过第二加热器进行加热，实现对反应温度的调节，最后通过褐变度传感器检测果肉表面色泽，从而得到褐变度，为后续根据褐变度与冻藏货架期之间的相关性来评价货架期提供了参考基础，即可实现不同批次水蜜桃冻藏货架期的预测及通过产品冻藏货架期的需求自动化调整射频辐照腔2的射频参数及恒温腔4的恒温处理时间，有效避免了产品因未及时使用而造成的严重褐变及过度钝酶而引起的品质劣变，结构设计更合理。

图2为本发明一较佳实施例的褐变程度监测组件中的自动切刀的结构图。如图2所示，由于水蜜桃有桃核，且水蜜桃存在大小区别，而对于褐变度进行检测时，需要具有足够大的切面来试验，因此，在抽样对水蜜桃进行褐变度检测时，调节自动切刀91的切开方式和切开角度是必要的。此时，自动切刀91包括侧部切刀911和底部切刀912，侧部切刀911和底部切刀912均安装于监测壳体上。其中，侧部切刀911设置有两组，两组侧部切刀911对称布置，底部切刀912位于两侧部切刀911的中间且位于侧部切刀911向下进给行程的末端，从而使得通过两侧部切刀911切开且位于两侧部切刀911之间的果肉能通过底部切刀912切断，从而形成更大的切面，即通过两侧部切刀911和底部切刀912的配合使用，能对待切面的水蜜桃进行多方位切割，从而使切割得到的切面能满足检测需求，能适应不同规格大小的水蜜桃的切割需求，适应性更高，且能一次切割完成，无需分步操作，效率更高。

更加具体的，侧部切刀911包括偏转驱动器9111、偏转座9112、进给滑轨9113、进给齿条9114、进给滑板9115、进给齿轮9116、进给驱动器9117以及侧切刀9118，偏转驱动器9111安装于监测壳体上，偏转驱动器9111的偏转轴上安装有一偏转座9112，使得偏转驱动器9111能带动偏转座9112在竖直面内偏转，为后续调节侧切刀9118的进刀方向提供了条件。同时，偏转座9112上且沿偏转轴的径向方向设置有一进给滑轨9113和一进给齿条9114，进给滑轨9113和进给齿条9114并列布置，进给滑板9115滑设于进给滑轨9113上，进给驱动器9117安装于进给滑板9115上，并且，将进给齿轮9116安装于进给驱动器9117的旋转轴上，同时，进给齿轮9116与进给齿条9114啮合，从而使得在进给驱动器9117带动进给齿轮9116转动时，通过进给齿轮9116和进给齿条9114的相互配合，实现进给滑板9115在进给滑轨9113上沿进给滑轨9113的布置方向做往复移动。另外，进给滑板9115上设置有一伸出的侧切刀9118，从而使得在进给驱动器9117带动进给滑板9115移动时，进给滑板9115能带动侧切刀9118沿进给滑轨9113的方向移动，从而实现对水蜜桃的切割，为在水蜜桃上形成切面提供了条件。

图3为本发明一较佳实施例的自动切刀中的底部切刀的一种状态示意图；图4为本发明一较佳实施例的自动切刀中的底部切刀的另一种状态示意图。如图2、图3以及图4所示，底部切刀912又包括主伸缩驱动器9121、下切刀9122、辅助伸缩驱动器9123、伸缩刀片9124、连杆9125、推拉杆9126、滑块9127、偏转槽9128以及推拉槽9129，主伸缩驱动器9121安装于监测壳体上，主伸缩驱动器9121的伸缩轴朝向两侧切刀9118之间的空间内延伸，下切刀9122的一端固定于主伸缩驱动器9121的伸缩轴上，且下切刀9122沿主伸缩驱动器9121的伸缩轴继续朝向两侧切刀9118之间的空间内延伸，使得在主伸缩驱动器9121动作时，下切刀9122能插入至两侧切刀9118之间的区间内，从而将两侧切刀9118之间的果肉的底部割断，实现果肉分离，从而形成更多的切面。此时，下切刀9122又分为下刀片和上刀片，下刀片的上表面和上刀片的下表面贴合并焊接为一整体。同时，于下刀片的上表面的两侧均开设有连通外界的伸缩口，并于下刀片的上表面的中部且位于两伸缩口之间的区域设置有两呈对称布置的偏转槽9128，同时，下刀片的上表面上且位于两偏转槽9128正中间的位置设置有一推拉槽9129，并且，偏转槽9128均呈“J”字形布置，两偏转槽9128的直线端平行布置且均与推拉槽9129平行，两偏转槽9128的弯曲端均相互背离且均朝向对应侧的伸缩口布置，另外，每一伸缩口内均设置有一伸缩刀片9124，推拉槽9129内滑设有一推拉杆9126，伸缩刀片9124上铰接有一连杆9125的一端，连杆9125的中部铰接于对应侧的偏转槽9128内滑设的一中转块上，连杆9125的另一端延伸至推拉槽9129内并铰接于推拉杆9126上，推拉杆9126的另一端连接有一滑块9127，同时，滑块9127与辅助伸缩驱动器9123的驱动轴连接，并且，辅助伸缩驱动器9123安装于主伸缩驱动器9121的伸缩轴上，使得在两侧切刀9118之间的距离较大，而下切刀9122本身的宽度小于两侧切刀9118之间的距离而导致果肉无法被下切刀9122切断时，可通过辅助伸缩驱动器9123带动推拉杆9126移动，使得推拉杆9126通过连杆9125将伸缩刀片9124从下切刀9122两侧的伸缩口中推出，实现对下切刀9122宽度的拓展，从而满足对果肉切断的使用需求。值得指出的是，主伸缩驱动器9121的伸缩轴上还设置有一推料伸缩驱动器，可使得在下切刀9122将果肉切断后，通过推料伸缩驱动器将切断的果肉推出，从而将切面暴露出来，为后续喷洒器将多酚氧化酶底物喷洒至切面处提供了条件。

更加具体的，冷却腔5又包括冷却水槽、制冷水槽、温度监测器以及第一循环水泵和第二循环水泵，冷却水槽具有冷却进水口和冷却出水口，且冷却出水口低于冷却进水口，使得冷却水能从冷却水槽的冷却进水口进入并从冷却出水口流出，且冷却水槽内设置有第一循环水泵，即通过第一循环水泵实现了冷却水槽内的水沿输送带7输送方向逆向倒流，有利于冷却水槽内各个位置水的温度保持均匀，此时，输送带7将水蜜桃输送至冷却水槽中进行快速冷却，减低钝酶处理过程中余热对果品风味、品质等引起的劣变影响，起到预冷作用，为果品实现速冻提供良好条件。并且，制冷水槽具有制冷组件、制冷出水口、以及制冷进水口，制冷进水口和制冷出水口之间设置有制冷组件，同时，制冷进水口与冷却出水口连通，制冷出水口和冷却进水口连通，且制冷出水口和冷却进水口之间设置有第二循环水泵，即通过第二循环水泵实现了冷却水在冷却水槽和制冷水槽中的制冷组件之间循环，既能满足冷却需求，又能实现资源利用。同时，温度监测器设置于冷却水槽上并电连接于控制柜8上，通过温度监测器实现对冷却水槽中冷却水温度的监测，从而保证了冷却效果，结构设计更合理。

更加具体的，输送带7位于冷却腔5的一段包括水平部和倾斜部，水平部设置于冷却水槽的前端并低于冷却水槽内的冷却水的液面，倾斜部倾斜朝上布置，且倾斜部的低端与水平部连接，即在输送带7将水蜜桃运输至冷却水槽中时，水蜜桃能在水平部上并处于冷却水的液面下，保证了冷却效果，在冷却完成后，水蜜桃达到倾斜部并跟随倾斜部倾斜向上移动，使得水蜜桃脱离冷却水并沥干水分，为后续速冻提供了条件。

更加具体的，速冻腔6又包括速冻箱、制冷装置、电场发生组件、电场强度传感器、温度传感器以及负压组件。此时，输送带7从速冻箱中的穿过，使得冷却后的水蜜桃能被运送至速冻箱内，并且，制冷装置安装于速冻箱外并与速冻箱连通，通过制冷装置为速冻箱提供了冷源，保证了速冻能正常进行，实现了对经过速冻箱的水蜜桃的速冻处理。另外，电场发生组件又包括电场发生电源、正极板以及负极板，正极板和负极板相对布置于速冻箱内壁上且分别位于输送带7输送方向的两侧，电场发生电源与正极板和负极板电连接，使得电场发生发生电源能为正极板和负极板提供电能，通过正极板和负极板在输送带7经过区域形成电场，即在水蜜桃速冻的过程中通过电场抑制过果品内部冰晶生长，降低冰晶对组织的损伤，进一步延缓水蜜桃在冻藏、解冻环节的褐变及风味、品质劣变。电场强度传感器和温度传感器均设置于速冻箱内并与控制柜8电连接，实现了对电场强度和速冻温度的实时监控，为后续对电场强度和速冻温度进行调节提供了参考数据。并且，负压组件又包括负压风机和负压管道，负压管道的一端与速冻箱连通，负压风机安装于负压管道上，即通过负压风机和负压管道能使得速冻箱形成负压风道，加速热量传递，提高速冻效率和均匀性，保证了速冻效果。

更加具体的，在冷却腔5和速冻腔6之间还设置有预冻腔，预冻腔包括预冻箱体和制冷器，输送带7穿过预冻箱体，制冷器与预冻箱体连通，制冷器与控制柜电连接，通过预冻腔对冷却后的水蜜桃进行预冻处理，使得水蜜桃的温度能逐步下降，防止后续直接进入速冻腔中因温度骤降且温度跨度太大导致的冻裂问题，进一步保证了水蜜桃的品质。

另外，本实施例还提供了利用上述冷冻装置对水蜜桃进行的冷冻方法，图5为本发明的一种水蜜桃冷冻方法置的流程示意图。如图5所示，水蜜桃的冷冻方法包括以下几个步骤：

步骤S1，选材、清洗；

根据挑选需求选择合适的水蜜桃进行分级，然后将挑选分级后的水蜜桃由输送带7输送至清洗消毒腔内，启动毛刷清洗组件，通过清洗毛刷辊进行表面清洗，并且，清洗毛刷辊的转速控制在50～100r/min，在保证清洁效果的同时防止了对水蜜桃表皮的损坏。同时，启动弱酸性电位水发生组件和高压喷淋组件，通过高压喷淋组件将弱酸性电位水发生组件产生的弱酸性电位水喷淋于水蜜桃上，并且，高压喷淋组件的喷淋压力为0.1～0.5MPa，喷速为2～10L/min，弱酸性电位水的有效含氯量为20～40mg/L，pH值为6.0～6.8，氧化还原电位为850～1000mV，在保证杀菌消毒的同时，还能防止损坏水蜜桃的表皮，且在清洗和喷淋后的水蜜桃通过沥水组件沥除流动水分，并保持水蜜桃表面充分湿润。值得指出的是，清洗毛刷辊为高弹性、高耐磨、不掉毛、不掉色的食品级软硬适中的波浪形毛刷辊，且相邻清洗毛刷辊之间的毛刷呈的凹凸互补的结构布置，在保证清洁效果的同时进一步防止了对水密桃果实的损伤问题；高压喷淋组件将弱酸性电位水喷淋于水蜜桃上的过程为阶段式杀菌过程，先用有效氯含量为35-40mg/L的弱酸性电位水处理60s，然后用有效氯含量为25-35mg/L的弱酸性电位水处理45s，最后再用20-25mg/L的弱酸性电位水处理15s，保证了杀菌效果的同时，提高了清洗杀菌效率并降低电位水使用量及有效氯残留，节能环保，确保了产品的生物及化学安全性，为后续水蜜桃表面残留有效氯去除等提供了有利条件。

步骤S2，钝酶处理；

将步骤S1中除流动水分并保持整果表皮湿润后的水蜜桃由输送带7运输至射频辐照腔2内，调节上极板和下极板间距为14～25cm，启动射频发生器，控制射频功率为4～6KW，进行射频钝酶操作。值得指出的是，射频钝酶操作过程为变频钝酶，先调频至40.68MHz处理120～160s，然后调频至27.12 MHz处理 80～200s,控制水蜜桃表面平均温度达55-65℃后停止射频钝酶操作，提高加热速率的同时增加加热的均匀性和穿透力，并且水蜜桃表面的水分提高了样品表面对射频能量的吸收，进一步提高了水蜜桃整体加热的均匀性，实现高效、均匀钝酶的同时，分解了水蜜桃表面残留的有效氯，保证了水蜜桃的安全性，且也减少了水蜜桃在射频辐照腔2内的停留时间，提高了射频辐照腔2的利用效率。

步骤S3，强化钝酶；

将经过步骤S2中射频钝酶操作后的水蜜桃由输送带7运输至恒温腔4内，启动第一加热器和促流风机，控制恒温壳体内的温度为65～80℃，同时，处理时间范围为2～10min，使得恒温腔4热量由水蜜桃表面传递至内部，弥补射频处理后水蜜桃内外部温度差，提高钝酶的均匀性，并强化钝酶效果，且也避免了长时间占用射频辐照腔2引起利用效率低的问题。然后从处理后的水蜜桃中抽样若干个运输至褐变程度监测组件中，通过自动切刀沿水蜜桃的纵切面切开1～2cm厚度的果肉，并通过喷洒器将溶液瓶中存储的多酚氧化酶底物喷洒至切面处，优选的，多酚氧化酶底物是浓度为0.05～0.25mol/L、pH值为5.5～7.0的儿茶素溶液，然后启动第二加热器并控制反应温度范围为30～40℃，控制反应时间范围为15～30min，待上述过程结束后，再用褐变度传感器监测果肉表面色泽变化，判断褐变度，并根据褐变度与冻藏货架期之间的相关性来评价货架期。值得指出的是，褐变度与冻藏货架期之间的相关性可以描述为：水蜜桃的果肉在接触多酚氧化酶底物后，果肉的褐变程度随残留多酚氧化酶的活性的上升而增加，而水蜜桃在冻藏过程中，其内部冰晶会随着贮藏时间的延长而变大，解冻后褐变可接受的最长冻藏时间随着残留多酚氧化酶活性的上升而缩短，即随钝酶后水蜜桃果肉褐变程度而缩短，从而实现对货架期的评价，另外，也可根据冻藏货架期的需求来调整的射频辐照腔2和的恒温腔4的控制参数，实现了整果钝酶效果实时监测智能调控及产品货架期预测，满足不同货架期需求。

另外，在上述强化钝酶处理中，褐变程度监测组件在同一批次的水蜜桃加工过程中的启动次数为1～5次，优选次数为3次，即对同批次的水蜜桃的抽样检测数量优选为3个，实现了对同批次的水蜜桃的抽检，既能完成对该批次的水蜜桃的货架期进行评价，又能防止过多的水蜜桃被损坏，避免了造成资源浪费。

步骤S4，预冷处理；

将步骤S3中经过强化钝酶后的水蜜桃由输送带7运输至冷却腔5内，启动冷却水槽和制冷水槽，控制冷却水温度范围在5～15℃，实现对水蜜桃钝酶后的预冷操作，既能防止了钝酶后的预热对果品风味、品质引起的劣变，还能提高后续速冻的效率。

步骤S5，速冻处理；

将步骤S4中已经预冷处理后的水蜜桃由输送带7运输至速冻腔6内，启动制冷装置、电场发生组件以及负压组件，控制处理温度范围为-45～-30℃，控制负压气流速度范围为1～3m/s，控制电场强度范围为2.5～10kV，形成负压风道，且实现了电场和负压的有机结合，提高了速冻效率和均匀性，同时，也在保证速冻效果的情况下有效抑制了果品内部冰晶的生长，降低了冰晶对组织的损伤，进一步延缓了水蜜桃在冻藏、解冻环节的褐变及风味、品质劣变，保证了水蜜桃的品质，延长了货架期。

本实施例提供的水蜜桃冷冻装置及冷冻方法，冷冻装置包括清洗消毒腔、射频辐照腔2、射频抑制器3、恒温腔4、冷却腔5以及速冻腔6，冷冻方法包括步骤S1，选材、清洗；步骤S2，钝酶处理；步骤S3，强化钝酶；步骤S4，预冷处理；步骤S5，速冻处理；实现了水蜜桃整果的杀菌清洗、钝酶、预冷、速冻过程的一体化操作，实现了整果钝酶效果实时监测智能调控以及产品货架期预测，有效抑制了水蜜桃在贮藏、加工中的褐变及风味、品质劣变，提高产品质量安全及并延长货架期，并且，该冷冻方法也实现对整果快速高效钝酶、冷冻操作，更加节能环保，最大程度保持了水蜜桃的品质。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水蜜桃冷冻装置，其特征在于，包括：清洗消毒腔、射频辐照腔、射频抑制器、恒温腔、冷却腔、速冻腔、输送带以及控制柜，所述清洗消毒腔、所述射频辐照腔、所述射频抑制器、所述恒温腔、所述冷却腔、所述速冻腔沿一方向间隔布置，且沿同一方向上，所述输送带依次经过所述清洗消毒腔、所述射频辐照腔、所述射频抑制器、所述恒温腔、所述冷却腔以及所述速冻腔，所述控制柜分别与所述清洗消毒腔、所述射频辐照腔、所述射频抑制器、所述恒温腔、所述冷却腔以及所述速冻腔电连接。

2.根据权利要求1所述的水蜜桃冷冻装置，其特征在于，所述清洗消毒腔包括弱酸性电位水发生组件、高压喷淋组件、毛刷清洗组件以及沥水组件，并且，

所述弱酸性电位水发生组件内设置有循环浓缩弱酸性电位水发生器、有效氯传感器以及pH-氧化还原电位传感器，所述循环浓缩弱酸性电位水发生器连接有混合槽的入口，所述混合槽的入口还连接有水源，所述有效氯传感器和所述pH-氧化还原电位传感器均与所述混合槽的出口连接；

所述高压喷淋组件与所述混合槽的出口连通，所述高压喷淋组件具有喷淋区；

所述毛刷清洗组件包括平行布置的若干清洗毛刷辊，且沿所述输送带的输送方向上，所述清洗毛刷辊均位于所述高压喷淋组件的下方；

所述沥水组件包括沥水网和集水槽，所述沥水网与所述喷淋区通过传送带连接，所述集水槽位于所述沥水网的下方。

3.根据权利要求2所述的水蜜桃冷冻装置，其特征在于，所述射频辐照腔包括射频辐照壳体、射频发生器、上极板、下极板、光纤测温传感器、红外热成像传感器以及第一过热警报器，所述射频辐照壳体具有内腔，所述上极板和所述下极板平行且间隔布置且均滑设于所述射频辐照壳体的内腔中，所述输送带从所述上极板和所述下极板间穿过，所述射频发生器与所述上极板和所述下极板之间通过射频传送线连接，且所述射频发生器的发射频率为27.12～40.68MHz，功率为2.5～8KW，所述上极板和所述下极板之间的间距可调范围为7～35cm，同时，所述光纤测温传感器、所述红外热成像传感器均设置于所述射频辐照壳体上且朝向内腔布置，所述第一过热警报器与所述控制柜电连接。

4.根据权利要求3所述的水蜜桃冷冻装置，其特征在于，所述恒温腔包括恒温壳体、第一加热器、温度传感器、促流风机、强对流风道、第二过热报警器以及褐变程度监测组件，所述加热器设置于所述恒温壳体内，所述强对流风道与所述恒温壳体连通，同时，所述促流风机设置于所述强对流风道中，所述温度传感器伸入所述恒温壳体内，所述第二过热报警器和所述温度传感器均电连接于所述控制柜上，并且，

所述褐变程度监测组件包括监测壳体、自动切刀、喷洒器、溶液瓶、第二加热器以及褐变度传感器，所述监测壳体设置于所述恒温腔上，所述自动切刀安装于所述监测壳体上，所述喷洒器管道连接有所述溶液瓶，且所述喷洒器朝向所述自动切刀的作用区域，所述第二加热器和所述褐变度传感器均设置于所述监测壳体内并与所述控制柜电连接。

5.根据权利要求4所述的水蜜桃冷冻装置，其特征在于，所述冷却腔包括冷却水槽、制冷水槽、温度监测器以及第一循环水泵和第二循环水泵，所述冷却水槽具有冷却进水口和冷却出水口，且所述冷却出水口低于所述冷却进水口，所述冷却水槽内设置有所述第一循环水泵，并且，所述制冷水槽具有制冷组件、制冷出水口、以及制冷进水口，所述制冷进水口和所述制冷出水口之间设置有所述制冷组件，同时，所述制冷进水口与所述冷却出水口连通，所述制冷出水口和所述冷却进水口连通，且所述制冷出水口和所述冷却进水口之间设置有所述第二循环水泵，同时，所述温度监测器设置于所述冷却水槽上并电连接于所述控制柜上。

6.根据权利要求5所述的水蜜桃冷冻装置，其特征在于，所述输送带位于所述冷却腔的一段包括水平部和倾斜部，所述水平部设置于所述冷却水槽的前端并低于所述冷却水槽内的冷却水的液面，所述倾斜部倾斜朝上布置，且所述倾斜部的低端与所述水平部连接。

7.根据权利要求6所述的水蜜桃冷冻装置，其特征在于，所述速冻腔包括速冻箱、制冷装置、电场发生组件、电场强度传感器、温度传感器以及负压组件，并且，

所述输送带从所述速冻箱中穿过；

所述制冷装置安装于所述速冻箱外并与所述速冻箱连通；

所述电场发生组件包括电场发生电源、正极板以及负极板，所述正极板和所述负极板相对布置于所述速冻箱内壁上且分别位于所述输送带输送方向的两侧，所述电场发生电源与所述正极板和所述负极板电连接；

所述电场强度传感器和所述温度传感器均设置于所述速冻箱内并与所述控制柜电连接；

所述负压组件包括负压风机和负压管道，所述负压管道的一端与所述速冻箱连通，所述负压风机安装于所述负压管道上。

8.一种水蜜桃的冷冻方法，使用到了权利要求7中的水蜜桃冷冻装置，具有以下几个步骤：

步骤S1，选材、清洗；

根据挑选需求选择合适的水蜜桃进行分级，然后将挑选分级后的水蜜桃由所述输送带输送至所述清洗消毒腔内，启动所述毛刷清洗组件，通过所述清洗毛刷辊进行表面清洗，并且，所述清洗毛刷辊的转速控制在50～100r/min，同时，启动所述弱酸性电位水发生组件和所述高压喷淋组件，通过所述高压喷淋组件将弱酸性电位水喷淋于水蜜桃上，并且，所述高压喷淋组件的喷淋压力为0.1～0.5MPa，喷速为2～10L/min，所述弱酸性电位水的有效氯含量为20～40mg/L，pH值为6.0～6.8，氧化还原电位为850～1000mV，并将清洗和喷淋后的水蜜桃通过所述沥水组件沥除流动水分；

并且，所述高压喷淋组件将弱酸性电位水喷淋于水蜜桃上的过程为阶段式杀菌过程，先用有效氯含量为35-40mg/L的弱酸性电位水处理60s，然后用有效氯含量为25-35mg/L的弱酸性电位水处理45s，最后再用20-25mg/L的弱酸性电位水处理15s；

步骤S2，钝酶处理；

将步骤S1中沥除流动水分并保持整果表皮湿润后的水蜜桃由所述输送带运输至所述射频辐照腔内，调节所述上极板和所述下极板间距为14～25cm，启动所述射频发生器，控制射频功率为4～6KW，进行射频钝酶操作，并且，射频钝酶操作过程为变频钝酶，先调频至40.68MHz，处理120～160s，然后调频至27.12MHz处理 80～200s,控制水蜜桃表面平均温度达55-65℃后停止射频钝酶操作；

步骤S3，强化钝酶；

将经过步骤S2中射频钝酶操作后的水蜜桃由所述输送带运输至所述恒温腔内，启动所述第一加热器和所述促流风机，控制所述恒温壳体内的温度为65～80℃，同时，处理时间范围为2～10min，然后从处理后的水蜜桃中抽样若干个运输至所述褐变程度监测组件中，通过所述自动切刀沿水蜜桃的纵切面切开1～2cm厚度的果肉，并通过所述喷洒器将所述溶液瓶中存储的多酚氧化酶底物喷洒至切面处，启动所述第二加热器并控制反应温度范围为30～40℃，控制反应时间范围为15～30min，再用所述褐变度传感器监测果肉表面色泽变化，判断褐变度，并根据褐变度与冻藏货架期之间的相关性来评价货架期；

步骤S4，预冷处理；

将步骤S3中经过强化钝酶后的水蜜桃由所述输送带运输至所述冷却腔内，启动所述冷却水槽和所述制冷水槽，控制冷却水温度范围在5～15℃；

步骤S5，速冻处理；

将步骤S4中已经预冷处理后的水蜜桃由所述输送带运输至所述速冻腔内，启动所述制冷装置、所述电场发生组件以及所述负压组件，控制处理温度范围为-45～-30℃，控制负压气流速度范围为1～3m/s，控制电场强度范围为2.5～10kV。

9.根据权利要求8所述的水蜜桃的冷冻方法，其特征在于，所述多酚氧化酶底物是浓度为0.05～0.25mol/L、pH值为5.5～7.0的儿茶素溶液。

10.根据权利要求8所述的水蜜桃的冷冻方法，其特征在于，所述强化钝酶处理中，所述褐变程度监测组件在同一批次的水蜜桃加工过程中的启动次数为1～5次。

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