[实用新型]一种连续式食品真空快速冻结设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种食品冻结设备，尤其是一种连续式食品真空快速冻结设备，属于食品设备技术领域。

背景技术

速冻食品是通过急速低温冷冻加工出来的并在低于－18℃环境下保藏和运输的食品，其食物组织中的水分、汁液不会流失，而且在低温下微生物基本不会繁殖，因此有效保证了食品安全。

一般来说，冷冻过程中产生的冰晶是影响冷冻食品品质的主要因素，而速冻食品要求食品在冻结时以最快的速度通过食品的最大冰晶区(大部分食品是－1～－5℃)，冻结终了温度在－18℃以下。食品快速冻结设备是速冻食品的关键生产设备，其生产性能好坏决定了速冻食品工业化水平与产品质量。

现有的食品速冻设备通常有速冻库和速冻流化床两种类型。前者（如中国专利CN201320526099）主要包括保温箱、速冻货架、冷风机、制冷系统等，依靠冷风机和制冷装置吹出冷风，将货架上的食品快速冷冻。该类型设备不能连续化生产，生产效率低，食品在冻结时易发生互相黏结成团成块，而且冷库各处的降温速率差异较大，速冻产品质量较差。后者（如中国专利CN201310702713）主要包括回转输送网带、多组冷风机、制冷系统等，依靠冷风机和制冷装置吹出冷风，冷风由底向上穿过输送网带使其上的食品快速冷却。该类型设备虽可实现连续化生产，但由于需要在输送网带长度方向上配置多台风机，而且冷风穿过输送网带后就排除机外，冷量利用效率低，能耗高。

另外，现有速冻加工设备均采用对流和热传导降温的传统冷冻原理和方法，即依靠冷风作为冷却介质，需要配置冷风机和制冷系统，设备成本高、功率配置大、能耗高，且难以保证食品冻结速度要求和均匀性。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种可以有效降低能耗和设备运行成本、避免食品黏结、易于保证温度均匀、适合连续生产的连续式食品真空快速冻结设备，同时给出其相应的方法。

通过对水分三相平衡图（参见图1）和物理属性研究表明，水分在低温、低压下，可以迅速汽化（包括蒸发和沸腾的过程），同时在由水变成汽的相变过程中会从周围环境中吸收大量的热量，因此这是一个可行的快速高效降温方法，可以使得环境温度迅速下降。

为了达到以上目的，申请人根据以上原理，给出了本实用新型的连续式食品真空快速冻结设备：包括与真空发生设备连通的密闭真空仓体，所述真空仓体的一端顶部具有配置进料闭风器的进料口，其另一端底部具有配置出料闭风器的出料口；所述真空仓体内装有水平的回环输送网带，所述输送网带的接料端位于进料口的下方，且出料端位于所述出料口的上方；所述输送网带的上层通过位于真空仓体内的雾化腔体，所述雾化腔体内装有通过管路外接高压输水系统的至少一组间隔排布的雾化喷头，所述雾化喷头的喷出方向朝向输送网带且沿输送方向排列。

本实用新型相应的连续式食品物料真空快速冻结方法包括以下步骤：

第一步、降温预冻——将待冻结食品物料从进料口输入与真空发生设备连通的密闭真空仓体，并落到水平的回环输送网带接料端，使食品物料外表面残留的水分和内表层部分水分在真空条件下迅速汽化并降温预冻；

第二步、雾化冻结——将经过真空预冻后的食品物料输入到真空仓体内的雾化腔体，借助通过管路外接高压输水系统的雾化喷头朝食品物料喷洒雾化水滴，使雾化水滴在雾化腔体内汽化吸热，对预冻结的食品物料进行深层的雾化冻结并补充第一步过程中的失水；

第三步、分离输出——经过雾化冻结的食品物料由输送网带输出端分离，在重力作用下由出料口输出。

本实用新型进一步的完善是，所述真空发生设备由并联的至少两个水环泵和串联的至少两个罗茨泵构成。这样，并联水环泵作为串联罗茨泵的前级泵，不仅可使真空机组抽量高，而且可及时抽出真空仓体内的水蒸汽和其他气体，保持水分低温下汽化所需的真空度。

本实用新型更进一步的完善是，所述雾化腔体内装有分别位于所述输送网带上方和下方的二组间隔排布雾化喷头，尤其是二组雾化喷头相向错位排列。这样可以同时从上下两侧对食品物料均匀喷洒雾化水滴，充分汽化吸热，使雾化冻结及补充失水效果更佳。

本实用新型再进一步的完善是，所述输送网带出料端底侧装有延伸至出料口的刮料板。这样可以将冻结的食品物料刮落导向出料口，避免其与输送网带粘连。

本实用新型又进一步的完善是，所述高压输水系统的水源为无菌水箱。该无菌水箱内储存经过灭菌处理的净水。