单体速冻机 SW Ruier

食品速冻机的选择与应用

天津市瑞尔制冷设备技术有限公司

食品速冻机的选择与应用

天津市瑞尔制冷设备技术有限公司

我国速冻食品的发展起步较晚，其发展速度年增长25%以上。即便现在我国年人均消费量也仅为发达国家的十分之一。因此极具发展空间。

随着食品速冻业及其工业化生产的发展，速冻机成为的必备设备。目前我国28种食品市场准入制度中规定了速冻食品尤其熟制食品必须采用单体速冻装置保证质量，出口商检也有所要求。

本文试图探讨为什么速冻机，速冻机与传统速冻库有什么区别，如何选择合适的速冻机，速冻机怎样满足众多不同食品及其不同加工工艺的需要，速冻机的进一步发展方向，以及怎样的节能、智能化速冻机会给速冻生产带来益处。

一,影响食品速冻的因素

当食品冻结速度在每小时5-50毫米厚度情况下，能够保证食品冻结过程生成的冰结晶数量大小基本不变，从而达到保鲜的可逆性。

食品中含有两种水分，一种自由水，其冰结晶生成阶段在0—-5度，一种胶体结合水，其附着于食品分子表面，在冻品-18度时，结晶率在95%以上。此外，冰结晶后的低温环境下贮存食品抑制微生物活动和繁殖，达到长期贮藏保鲜的目的（果蔬抑制呼吸热）。

食品速冻的影响因素可分为：

1,冷却介质温度。食品冻结速度和冰点与冷却介质温差δt成正比。冷却介质温度越低，冻结速度越快。

2,冻品着风的影响。着风表面积、风速、冷风循环率影响冻结速度：做了个试验，青刀豆放在-30度冷却介质下0风速时需120分钟，4.5m/s风速时只需10分钟即可。

3,潜热与焓差的影响。1kg水由80度降到0度需要80kcal冷量，由0度水变成0度冰同样需要80kcal冷量。可见结晶潜热需要更多的冷量。同样当焓差较大时，如进货温度较高，不仅需要较大的冷量还需要较长的冻结时间。

4，食品成分的影响。导热系数高的食品比导热系数低的食品冻结速度快，如果食品表层敷塑膜不仅导热慢，而且阻碍着风。如水导热系数为0.604w/mk,脂肪导热系数为0.15，塑膜导热系数为0.028，风导热系数为0.066。

5,食品厚度的影响。食品厚度的平方和速冻时间成正比。食品越厚,速冻时间越长。

二,由速冻库向速冻机的转变

从影响食品速冻因素可见：

由于速冻库开门一次进很多相对较高温度的食品，使冷却介质温度回升波动，减小δt；而速冻机保持室内温度几乎不变。

由于速冻库内放置静态食品，产生着风的不均匀性，甚至减小风速，静态的单向吹风阻碍了冻品中心即被风部位的结晶速度；速冻机隧道内每个单体着风表面积大而且保持均匀一致，更由于风向的变化加速冻结。

由于进入速冻库的食品同时达到潜热，需要突然大幅度提高冷量面对结晶过程，从而产生温度回升和延长结晶时间。而速冻机连续的运行使本来有限的库容冻品只有相对少部分相继达到潜热，其冷量足以在稳定的温度、速度下完成快速结晶过程。

由此可见，追求快速食品结晶过程从而达到可逆性的食品保鲜效果，速冻机必不可少。

三，以空气作冷却介质的瑞尔速冻机分类与特点

1）隧道式速冻机2）螺旋式速冻机3）流态化式单体速冻机4）步进式速冻机

瑞尔速冻机设计制作均遵照haccp要求执行；符合中华人民共和国《食品单体速冻装置》《螺旋式食品速冻装置》标准及商检出口要求。

1）隧道式速冻机：

①隧道式网带单体速冻机：适于肉类，调理食品，水产，菜肴，冰淇淋等。为基本通用型速冻机。其产量在100kg/h—2000kg/h。

②多功能隧道式网带单体速冻机：瑞尔在通用型隧道式网带单体速冻机基础上增设软流态装置。除具有通用型隧道式网带单体速冻机特点外亦适用于颗粒状食品单体冻结。

③隧道式预冷速冻机：创造性将预冷、速冻合二为一，节省能源。尤适用于高温入货，熟食速降温食品等。

④隧道式多层网带速冻机：适用于占地面积小，冻结时间较长的产品。

⑤隧道往复式速冻机：适用于占地面积小，冻结时间长以及过程再加工产品。⑥隧道式钢带速冻机：适用于水产品速冻。

2）螺旋式单体速冻机：

①单螺旋速冻机：适于肉类，调理食品，水产，菜肴，冰淇淋等。占地面积小，效率高。进出口位置随车间生产工艺流程四方向任选。产量在500—2000kg/h。

②双螺旋速冻机：适于肉类，调理食品，水产，菜肴，冰淇淋等冻结时间长或产量较大的速冻食品。进出料口可由用户车间工艺要求提供各种方向；进出料口低进低出。瑞尔根据用户需要开发双室双温双螺旋式单体速冻机，层向侧吹风，环形均匀气流，避免物料翻出的高挡边传送系统等方面有成功应用。产量在1000—3000kg/h。

③冰淇淋专用速冻机：单链双旋转托盘形式，适用于冰淇淋水饺等的速冻。

3）流态化式单体速冻机：

①流态化式单体速冻机：下吹风式。冻品在漂动前进过程中单体冻结 ，适用果蔬，颗粒状食品等。产量在100—3000kg/h。

②表层流态化式单体速冻机，冻品种类扩大，节省能源。创造性将流态化与隧道速冻结合。冻结效果上乘。

③流态化式单体预冷速冻机。流态化式单体速冻机基础上增设预冷功能。

4）步进式速冻机：

瑞尔首创，传送不用电源，步进轨道速冻，利用动静摩擦临届点重力轻松操作，避免跑冷。适用于调理食品，冰淇淋，大块食品，袋盒装食品速冻。

四、关于速冻机节能、可靠、合理与智能化

食品冻结速度和冰点与冷却介质温差δt成正比。追求速冻机内低温度是为了食品快速结晶,而设定温度在-35度，一方面考虑快速冻结，一方面考虑节省能源。

因此食品入货温度越接近冰点，越加速食品冻结。将结晶前较高温度留给预冷段完成，从而达到高品质速冻和节约能源目的。此外，入货温度接近冰点还是食品降低干耗的关键。

避免速冻机的耗冷还在于避免维护结构保温板的拼接缝隙的耗冷。瑞尔速冻机维护结构保温板采取聚氨酯整体发泡形式避免保温板的拼接缝隙跑冷。

各种速冻机内关于风的要求有所不同，其节能的方法也有区别，比如瑞尔隧道式网带单体速冻机，在保证制冷风量的基础上提高冻品表面风速；提高冻品着风表面积；提高风的循环率。

此外，对称可调风向装置避免冷风自进出货口的跑冷。降低风机电机运行功率，从而降低风机电机耗冷量（降低风压，提高风速），从而提高效率。

减少机械传动，传送带耗冷的方法，瑞尔采取将机械传动及传送带系统保持在低温下运行，进出料口采取保温的措施以利用自速冻室萦绕出的冷气达到节约耗冷的目的。

速冻机使用的可靠性是生产和使用单位的基本要求。

首先应符合haccp食品质量要求。一般速冻机长出现的底板积冰、积水、积污问题；冻品在冻结过程中翻盘、跑掉问题；蒸发器翅片结污难以除垢问题；进出货口跑冷风问题；底板、保温板缝隙及保温门跑冷问题；传送系统刮轨、跑偏、清洗问题，蒸发器结双快问题以及与制冷系统匹配问题等。瑞尔均有相应措施，选择和设计速冻机时应予以考虑。

不同食品及其不同加工工艺的速冻机如何满足众多不同食品的产量质量要求，应从实际和理论方面全盘考虑和匹配。

此外，外设冷源制冷系统与速冻机的匹配也是重要因素。比如采用根据食品速冻负荷实时控制压缩机制冷量，避免压缩不足和过能量损耗的智能化控制装置，利用冷凝冷却热回收技术等。

五、不同食品及其不同加工工艺的速冻生产线应用案例

1，实验型流态化多功能单体速冻机—时间，风速，风压，温度，振动频率可调——为不同冻品的速冻机设计和使用提供依据。

——为国家“211”工程所作——合肥工业大学，南京农业大学

该速冻机分为3个冻结阶段

l预冷段令冻品迅速接近冰点；

l表层冻结段采用流态化系统实现单体速冻，避免物料间及其与网带的粘连；其风速变频无级调节；

l深冷段采用上吹风形式实现快速深冷冻结。

l预冷段、流化段、深冷段风量风压风速振动频率均可单独无级调整、记录；

l速冻时间通过变频无级调速调节、记录。

l观察窗监控流态化过程。

l该实验型流态化多功能单体速冻机既适用于果蔬、颗粒状食品流态化速冻实验，又适用于肉类水产调理食品等多品种的速冻与研究。

2，微型肉丸预冷单体速冻自动生产线

天津瑞尔为美国荷美尔食品有限公司开发的微型肉丸预冷单体速冻自动生产线，是国内外首台生产微型肉丸的先进设备。荷美尔是美国500强企业，在北京和上海分别设立了分公司，为大型快餐企业配套调理食品等，他们要采取挤出法生产一种直径仅有8毫米相当于黄豆粒大小的冷肉丸，从+80度进入，-18度输出。每小时产量1吨，而且要求个个成粒不粘连、不变型、不破损，快速降温，保鲜速冻。国内外现有的流态化速冻机可以加工粮食和蔬菜类的不易变型的物料，如玉米粒、豌豆等，其采取流化床跳跃式前行工作方式加之风力大，易造成被加工的微型肉丸被吹散变型及破损。瑞尔通过对预冷方式、吹风模式、物料前进方式、速冻速度等关键部位的革新，研制成功首台既适用于微型肉丸生产又适用于通用食品的微型肉丸单体预冷速冻自动生产线。肉丸外形、产量、速冻效果均达到先进水平，而且比流态化速冻机节电2/3。受到该企业认可。

3，包点传送---醒发---蒸制---冷却---预冷---速冻生产线

传统包子大多采用店面式零售生产，质量、产量、产品保鲜、贮藏及标准化等均难以掌控。瑞尔实现包点传送机—醒发机—蒸煮机— 一次冷却机—螺旋式预冷速冻机等机械装置于一体的自动生产线的设计制造和应用。实现中式传统食品的标准化生产，机械化传送，工业化生产，提高了产品规模，保证了产品质量。目前瑞尔包点等面食品速冻生产线在江苏、天津、北京、辽宁等地区众多食品企业得到广泛应用。其速冻食品已出口到美国、日本、澳大利亚、欧洲等国家和地区。

4，速冻机与低温冷藏库共用冷源系统

采用半封闭并联压缩机组形式；实现自动实时控制，记录和报警智能控制。避免制冷能力不足或能源浪费现象。该系统采用蒸发式冷凝器与节能装置相配合的节能措施，具有备机作用；将节约能源与智能控制有机结合。并实现不同蒸发温度系统的有机合一。成功应用于河北国玉食品有限公司等企业。

5，利用冷源冷凝冷却热回收技术

利用冷源冷凝冷却热回收技术为深圳合口味食品有限公司成功完成节能减排速冻保鲜工程，得到深圳节能专家委员会的重视和好评。

此外，瑞尔对玉米棒漂烫—速冻生产线；薯条速冻生产线等均进行了成功的生产应用。

上述阐释有不妥之处请各位专家指正。希望我们能以“专于所为，精于品质”的瑞尔精神提供优质产品和满意服务。2007年9月

天津市瑞尔制冷设备技术有限公司孙锁柱