[实用新型]一种用于食品辅助成型和速冻的超声低温柜式系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种食品加工机械设备，尤其是涉及一种适用于辅助食品加工及冷冻食品加工的处理设备。

背景技术

近年来，随着人们对食品营养质量与安全的广泛关注，传统食品加工行业面临巨大挑战，而一些高新技术应用于食品可以以有效提高食品资源的利用率和食品的增值，在一定程度上满足人们的需求。超声正是近年来新发展起来的其中一种高新技术，其广泛应用于食品加工、化学、化工、医疗、医药和农药等诸多领域。低频超声在食品中的应用主要包括以下三个方面：①在食品加工中的应用，如冷冻解冻、腌渍、脱气充气、消泡、杀菌、过滤等；②用于食品组分的提取，如对食品中一些营养成分及活性组分提取；③在食品安全中的应用，如用于农药降解、食品中危害物质的检测等。低频超声应用于食品的加工主要是利用超声的空化效应和机械效应等。其中，超声空化效应是指是指在超声场中液体中的微小气泡随声压变化而产生强烈振荡、膨胀及崩溃的一系列动力学过程，该过程所产生的瞬时强压力和局部温度升高能对溶液中悬浮的粒子产生强烈声化学效应；超声机械效应是指超声在介质中前进时所产生的效应，其可以促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。应用超声作用于肉制品，超声波可以破坏肉的肌原纤维，而这种肌原纤维将会分泌一种粘稠的物质，将肉粘在一起，从而增大肉食品的粘度。超声波辐射会对悬浮于液体中的物料颗粒产生空化效应并引起颗粒间的碰撞，从而侵蚀颗粒表面或减少颗粒尺寸。如果接受超声波辐射的悬浮在水中的大米，那么一定有部分米粒被粉碎或表壳受损。在煮饭时，这两种破坏都将加速米粒中淀粉的释放，从而缩短胶体形成的时间。Monika Sujka和Jerzy Jamroz分别把马铃薯、小麦、玉米和大米淀粉颗粒悬浮在水溶液及乙醇溶液中，然后用频率20KHz、功率170W的超声对各组作用30分钟，用透射电镜和扫描电镜成像，研究发现超声会使淀粉颗粒表面形成裂缝和凹陷；超声处理会降低淀粉的黏度、溶解度和鹏润力；此外，经超声处理的马铃薯淀粉与未处理的相比呈现更高的糊状透明度，这可以应用在很多食品加工中。

相对于其他传统食品保存的方式，冷冻食品具有品质好、卫生、品质花色多种多样、营养合理、经济、食用方便，而且不受季节、地区限制的众多优点。冷冻加工可以减缓食品劣变及病原体微生物的生长，降低绝大多数生化反应速度，可以有效保持食品鲜度、营养价值和原有风味。但是在冷冻过程中，由于水在结冰过程中体积会膨胀，食品中的水分在冷冻过程中形成的大冰晶会对食品的组织结构造成一定程度的损坏，从而导致冷冻食品的品质下降。为了改善冷冻过程中对食品造成的损害，需要寻找有效的辅助冷冻方法来改善其缺陷。近年来发展起来的食品冷冻新技术新方法有高压食品冷冻技术、CAS（细胞存活）冻结装置和冰温技术等，本实用新型涉及的超声辅助冷冻技术也是其中之一。已有研究表明超声波能促进食品冷冻过程中内部冰结晶的成核和抑制晶体生长，超声空化效应产生的大量微小气泡在冻结过程中可以作为冰结晶所必需的晶核，而超声空化后形成的冲击波和微射流可以破碎已有冰晶，形成分散的细小冰晶体成为冻结过程中的小晶核，从而减小对组织的机械损伤作用。Nalajala和Moholkar研究浓度15%（w/w）蔗糖溶液中冰晶的二次成核发现，当冻结过程中没有施加超声波作用时，树枝状冰晶会成长；当施加一定时间的超声后，树枝状冰晶会分裂为许多小晶核。Hossein Kiani等研究超声对冷冻琼脂凝胶样品中的冰晶体大小的影响，发现在琼脂凝胶样冷冻过程中，经超声作用的琼脂凝胶样中的冰晶体的尺寸大小比未经处理的要明显小些，而且处理后的样品的微观结构要更致密些。

本实用新型设备操作简单，适合于放大生产。用超声辅助食品加工可以在一定程度上改善食品的品质；应用超声辅助速冻食品，则可以缩短冷冻时间，提高速冻食品的品质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的不足之处，提供一种可以降低劳动强度、提高生产效率、改善加工食品品质的食品加工处理设备。

本实用新型的技术方案是：

一种用于食品辅助加工和速冻的超声低温柜式系统，包括超声波发生装置、工作槽、制冷装置和参数控制装置；超声波发生装置位于工作槽的下方，制冷装置连接工作槽，参数控制装置连接超声波发生装置和制冷装置。

优选的，所述的超声波发生装置由1个或2个以上超声波发生器组成，能够使槽内超声效果均匀，每个超声发生器的功率能够在0-600W之间实现连续调节。