[发明专利]冷却调味酱和液体的装置、系统和方法

说明书

一种处理可流动的食品的装置，其包括：由第一种塑料材料构造的容器；布置在容器内的注射腔室，并且注射腔室包括与注射腔室流体地连通的入口和出口；由第二种塑料材料构造的至少一个喷嘴，至少一个喷嘴包括第一端和第二端，第一端与致冷剂源流体地连通，第二端与腔室流体地连通，以将致冷剂提供给腔室。还提供了相关的系统和方法。

技术领域

本发明涉及在食品加工和制备工业中所用的降低液体温度的装置和方法。

背景技术

快速地冷却食品允许更大规模地生产食品，并对处理不同类型的高热负荷输入的产品有更大的灵活性。例如，在肉类加工工业中，加工者通常限于16小时的工作日。增加的、更有效的加工由此会消除周末的倒班，因为加工者现在一周期间内可在完全的生产中进行操作，和/或减少加班时间。

加快产品的冷却速度减慢了细菌在产品上的生长；同时，产品温度、产品的一致性、变坏速率和质量都可得到改善。

食品工业目前用已知的机械系统来减少冷却循环时间，所述机械系统包括氟利昂/冷水/乙二醇的加夹套的容器。

在蜜饯加工、面包烘焙和肉类加工业中，为了冷却诸如饼馅、披萨调味酱、肉汁和卤水那样的液体食品，食品工业采用了诸如水-对-调味酱型的热交换器那样的机械冷却系统以及其他方法来冷却液体食品。在如此的方法中，例如，使用了液体的调味酱，调味酱则直接从热源(烹饪/巴氏杀菌)抽出，并地通过40°F(4.4℃)的区域而快速地冷却下来以控制细菌生长。液体批量冷却得越快，则产品产量越高，和/或冷却过程中所需的冷却罐/桶/容器越少。

大多数已知的机械冷却系统包括压缩机、盘管和膨胀阀以及诸如氟利昂或阿摩尼亚那样的用来冷却乙二醇的制冷剂，乙二醇通过加夹套的容器来转换温度。所有的机械冷却系统受其部件尺寸的限制，局限于制冷循环的效率。大家还知道使用水来循环通过夹套和/或壳体，以及用于传热的管型热交换器。

机械冷却方法局限于其冷却容量，并需要较长的时间段来耗散食品中的热负荷。如此的局限性包括如下的因素：

-局限于机械系统/单元的尺寸和设计，即，初始热负荷越高，例如夏天的温度，则需要更多冷却时间；

-局限于较暖和的冷却温差，即，温差大小为冷却负荷在-20°F(-29℃)和-40°F(-4.4℃)之间(局限于冷却系统和容量和制冷剂)；

-大的热负荷压倒性地占据系统并形成增加的冷却时间。机械单元是闭环系统，其设计是吸收有限的热输入，主要依赖于通过盘管的热量传导。当首先引入热负荷时，系统力图除去热量。随着时间的推移，制冷系统将变得越来越有效，但这要花费很长时间；

-来自热负荷的水汽蒸发和冷凝，然后沉淀并覆盖热交换器盘管，由此大大地降低冷却/冷冻效率并增加处理时间；以及

-使用热除霜来消除形成在盘管上的结霜，这因此会引入了附加的热量并对过程添加了时间/电气的成本。

历史上看，大多数注射器和喷嘴/喷枪是用诸如不锈钢那样材料构造的。这些材料提供了极好的通过金属表面传导热量到产品。然而，这在操作上是不理想的，因为当液体产品快速结冰并形成在接触表面上时容易造成堵塞，直到结冻的产品堵塞或阻碍管道流动或使液体结冰成块在喷枪表面上。其结果，工业用气行业和食品行业还未开发出有效的调味酱冷却方法或相关的装置。

因此，已知的机械冷却系统易遭受到处理过程的缺陷以及对于冷凝所需附加的维护和清洁。已知系统需要相当量的维护和修理，这转化为增加照管工作量和运行的支持，以运行用来在食品加工过程中降低液体温度的传统的机械冷却系统，所述液体例如是调味酱等。

附图说明

为了更完整地理解本发明实施例，可参照以下结合附图所作的描述，附图中：

图1示出注射器装置的实施例，该装置安装在本发明的系统实施例中；