1、第五章第五章 食品冷加工與設備食品冷加工與設備導入導入 當今社會食品冷加工機械與設備已經與當今社會食品冷加工機械與設備已經與人類日常生活息息相關，密不可分，易腐食人類日常生活息息相關，密不可分，易腐食品從產地收購、冷加工、貯藏、運輸、銷售，品從產地收購、冷加工、貯藏、運輸、銷售，直到消費前的各個環節都在無時無刻使用著直到消費前的各個環節都在無時無刻使用著冷加工設備。冷加工設備。 收購1.jpg 收購1.jpg第五章第五章 食品冷加工與設備食品冷加工與設備 第一節第一節 冷卻裝置冷卻裝置 第二節第二節 凍結裝置凍結裝置 第三節第三節 冷凍濃縮和干燥裝置冷凍濃縮和干燥裝置 第一節第一節 冷卻裝置冷

2、卻裝置 一、前言一、前言 二、制冷系統的組成二、制冷系統的組成 三、冷卻裝置三、冷卻裝置 四、冷卻設備示例圖四、冷卻設備示例圖 一、前言 1 冷卻食品的分類：植物性食品和動物性食品兩大類。 植物性食品植物性食品 收購1.jpg 植物性食品植物性食品 收購1.jpg動物性食品動物性食品 收購1.jpg一、前言 1 冷卻食品的分類：植物性食品和動物性食品兩大類。2 食品的冷卻目的：為了延長食品的保存期限，抑制微生物的繁殖和活動、果蔬的呼吸作用，使食品的新鮮度能得到很好的保持，并能使某些食品（如肉類）進行一部分的成熟過程，因此，使其更具有柔軟、芳香、易消化的特點。3 食品的冷卻的溫度：指將食品的溫度

3、有常溫降到指定的溫度，但不低于食品汁液的冷凍點。一般冷卻后食品的溫度為04，以保持食品的新鮮度。4 食品冷卻的時間：一般在1020min。 5食品的冷卻實質：食品與冷卻介質進行熱交換的過程，食品本身的熱量傳遞給冷卻介質，再利用制冷系統制冷系統把這部分熱量移走，使冷卻過程得以進行下去，直至食品的溫度降低到所預定的溫度為止。1 原理：蒸氣壓縮式制冷機的工作原理如圖原理：蒸氣壓縮式制冷機的工作原理如圖5-1-1所示。該系統由壓縮機、冷凝所示。該系統由壓縮機、冷凝器、膨脹閥（節流閥）、蒸發器及它們之間的連接管路等組成，這一封閉的循環器、膨脹閥（節流閥）、蒸發器及它們之間的連接管路等組成，這一封閉的循環

4、系統簡稱制冷系統。該系統中制冷工質每完成一個循環只經過一次壓縮，故稱為系統簡稱制冷系統。該系統中制冷工質每完成一個循環只經過一次壓縮，故稱為單級壓縮制冷循環。制冷工質在制冷系統相繼經過壓縮、冷凝、節流、蒸發四個單級壓縮制冷循環。制冷工質在制冷系統相繼經過壓縮、冷凝、節流、蒸發四個過程而完成制冷循環，并不斷將低溫物體的熱量轉移至環境介質（水或空氣）而過程而完成制冷循環，并不斷將低溫物體的熱量轉移至環境介質（水或空氣）而達到制冷的目的。系統中主要設備的功用及工質狀態變化如圖達到制冷的目的。系統中主要設備的功用及工質狀態變化如圖5-1-2所示。所示。2 實例圖實例圖制冷機組1實例圖實例圖制冷機組2制

5、冷機組3制冷機組4三、冷卻裝置三、冷卻裝置按照冷卻介質和和熱交換方式的不同，冷卻方按照冷卻介質和和熱交換方式的不同，冷卻方法可分為空氣冷卻、水冷卻和真空冷卻三種。下面法可分為空氣冷卻、水冷卻和真空冷卻三種。下面介紹空氣冷卻裝置、水冷卻裝置和真空冷卻裝置。介紹空氣冷卻裝置、水冷卻裝置和真空冷卻裝置。（一）空氣冷卻裝置（一）空氣冷卻裝置（）（）空氣冷卻裝置空氣冷卻裝置布置在食品冷卻室或冷卻隧道中，布置在食品冷卻室或冷卻隧道中，利用冷風機送出的冷風在食品間循環，吸收食品的利用冷風機送出的冷風在食品間循環，吸收食品的熱量。空氣冷卻裝置由冷風和擋板組合而成。圖熱量。空氣冷卻裝置由冷風和擋板組合而成。圖5

6、-1-3為食品冷卻室結構示意圖。為食品冷卻室結構示意圖。優點：結構簡單，安裝維修方便優點：結構簡單，安裝維修方便缺點：風機消耗電力；冷卻速度慢。缺點：風機消耗電力；冷卻速度慢。（）優缺點及應用情況（）優缺點及應用情況優缺點及應用情況優缺點及應用情況（三）真空冷卻裝置（三）真空冷卻裝置（）（）原理及結構原理及結構真空冷卻方法是使被冷卻的食品處于真空狀態，并保真空冷卻方法是使被冷卻的食品處于真空狀態，并保持冷卻環境的壓力低于食品表面的蒸汽壓，造成食品中的持冷卻環境的壓力低于食品表面的蒸汽壓，造成食品中的水分蒸發，水分在蒸發過程中帶走大量的蒸發潛熱，使食水分蒸發，水分在蒸發過程中帶走大量的蒸發潛熱，

7、使食品的溫度降低。真空冷卻裝置如圖品的溫度降低。真空冷卻裝置如圖5-1-5所示。所示。（）（）優缺點及應用情況優缺點及應用情況優點：冷卻速度快，冷卻后的食品儲存期長，冷卻后水分蒸發少，優點：冷卻速度快，冷卻后的食品儲存期長，冷卻后水分蒸發少，不影響蔬菜飽滿外觀。不影響蔬菜飽滿外觀。缺點：成本高，少量使用不經濟。缺點：成本高，少量使用不經濟。應用：水果、蔬菜等食品的冷卻。應用：水果、蔬菜等食品的冷卻。 四、冷卻裝置實例圖四、冷卻裝置實例圖吊頂式冷風機落地式冷風機蒸發器結構蒸發器結構真空泵1真空泵2真空泵結構示意圖真空泵結構示意圖散熱塔超市用小型冷庫超市冷柜超低溫小冷庫組裝式冷庫結構示意圖中型組裝

8、式冷庫水冷卻設備水冷卻設備小結1. 本節所講述的主要內容包括食品冷卻的概念及意義、制冷原理與制冷系統的構造，詳細掌握冷卻裝置的分類、構造及其應用范圍。2. 重點：空氣冷卻裝置、水冷卻裝置和真空冷卻裝置3. 難點：制冷系統的構造及原理和真空冷卻裝置原理 第二節第二節 凍結裝置凍結裝置 空氣凍結裝置空氣凍結裝置 間接接觸凍結裝置間接接觸凍結裝置 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置一一 空氣凍結裝置空氣凍結裝置 空氣凍結法空氣凍結法：利用空氣作為食品的冷凍介質，以自然對流利用空氣作為食品的冷凍介質，以自然對流或強制對流的方式與食品進行換熱。或強制對流的方式與食品進行換熱。 是一種間歇操作的凍結設備。是

9、一種間歇操作的凍結設備。 工作原理工作原理 凍結室是箱式或房間式，內有蒸發排凍結室是箱式或房間式，內有蒸發排管制成的隔架，室溫一般為管制成的隔架，室溫一般為-18 -25。這種。這種凍結裝置在操作時將食品盛裝于料盤中，放在隔凍結裝置在操作時將食品盛裝于料盤中，放在隔架上，然后進行凍結，當凍結完成時，設備停止架上，然后進行凍結，當凍結完成時，設備停止運轉并卸貨。運轉并卸貨。 凍結過程中冷空氣靠自然對流或利用送風機攪動凍結過程中冷空氣靠自然對流或利用送風機攪動空氣來與食品進行交換。空氣來與食品進行交換。 優點優點：結構簡單，使用維護方便，費用低。：結構簡單，使用維護方便，費用低。 缺點缺點：凍結速

10、度緩慢，勞動強度大，生產效率低，：凍結速度緩慢，勞動強度大，生產效率低，設備的冷負荷不均勻設備的冷負荷不均勻 。1 隔架式凍結裝置隔架式凍結裝置2 隧道式凍結裝置隧道式凍結裝置 可以進行連續或半連續的凍結生產可以進行連續或半連續的凍結生產 根據食品在凍結時的傳輸方式，分為根據食品在凍結時的傳輸方式，分為傳送傳送帶式帶式 、吊籃式吊籃式、推盤式推盤式凍結裝置三類凍結裝置三類2.1 傳送帶式凍結裝置傳送帶式凍結裝置 組成部分組成部分：由蒸發器、風機、傳送帶及包圍在它們外：由蒸發器、風機、傳送帶及包圍在它們外面的隔熱殼體構成面的隔熱殼體構成 工作工作(5-2-2) ：帶減速器的調速電動機通過鏈傳動驅

11、：帶減速器的調速電動機通過鏈傳動驅動主動輪，使不銹鋼網帶向前運動。食品置于網帶上，動主動輪，使不銹鋼網帶向前運動。食品置于網帶上，隧道設有冷風機，根據食品在隧道里所處的位置不同，隧道設有冷風機，根據食品在隧道里所處的位置不同，冷空氣循環的方式可設計成順流、逆流和混流等幾種冷空氣循環的方式可設計成順流、逆流和混流等幾種形式。車帶的上下兩面可以采用同樣的冷空氣循環方形式。車帶的上下兩面可以采用同樣的冷空氣循環方式，也可在網帶下部設一蒸發排管制成的冷凍板與食式，也可在網帶下部設一蒸發排管制成的冷凍板與食品換熱。一般冷凍板的溫度為品換熱。一般冷凍板的溫度為-40度左右，冷空氣的度左右，冷空氣的溫度為溫

12、度為-35度左右，在此條件下厚度左右，在此條件下厚15mm的食品凍結的食品凍結時間為時間為12min，厚，厚40mm的食品凍結時間為的食品凍結時間為41min。 凍結不同的食品可以調節傳送帶來得到不同的凍結時凍結不同的食品可以調節傳送帶來得到不同的凍結時間。間。傳送帶傳送帶式凍結裝置式凍結裝置 用于凍結用于凍結：塊狀食品、剔骨品、肉制品、果醬及：塊狀食品、剔骨品、肉制品、果醬及其他包裝或散裝食品其他包裝或散裝食品 特點特點：投資低，適用性強，自動化程度較高：投資低，適用性強，自動化程度較高2.2 吊籃式凍結裝置吊籃式凍結裝置 構成構成：冷風機、驅動裝置、減速裝置、進出料口、：冷風機、驅動裝置、

13、減速裝置、進出料口、鏈盤等鏈盤等 適用于適用于家禽等食品的凍結。家禽等食品的凍結。 特點特點（優點）機械化程度高，減輕了勞動強度，優點）機械化程度高，減輕了勞動強度，提高了生產效率，凍結速度快，凍品各部位降溫提高了生產效率，凍結速度快，凍品各部位降溫均勻、色澤好；（缺點）結構不緊湊，占地面積均勻、色澤好；（缺點）結構不緊湊，占地面積大，風機耗能高，經濟指標差。大，風機耗能高，經濟指標差。 工作過程工作過程(524) ：家禽宰殺晾干后用塑料袋：家禽宰殺晾干后用塑料袋包裝，裝入吊籃中，吊籃上傳送鏈，由進料包裝，裝入吊籃中，吊籃上傳送鏈，由進料口輸送到凍結間內，用冷風吹約口輸送到凍結間內，用冷風吹約

14、10分鐘，使分鐘，使家禽表面快速冷卻，達到色澤定型的效果。家禽表面快速冷卻，達到色澤定型的效果。然后進入噴淋間，用然后進入噴淋間，用-24度左右的乙醇溶液度左右的乙醇溶液噴淋噴淋5-6分鐘，使家禽表面快速凍結。接著分鐘，使家禽表面快速凍結。接著回到凍結間，在連續運行過程中，從不同的回到凍結間，在連續運行過程中，從不同的角度受到風吹，使家禽各處溫度均勻下降。角度受到風吹，使家禽各處溫度均勻下降。凍結過程結束后，吊籃到達卸料口卸料。凍結過程結束后，吊籃到達卸料口卸料。2.3 推盤式推盤式凍結裝置凍結裝置 構成構成：隔熱層、冷風機、沖霜淋水管、凍結盤提：隔熱層、冷風機、沖霜淋水管、凍結盤提升裝置升裝

15、置 適用于適用于凍結果蔬、蝦、肉類副食品和小包裝食品凍結果蔬、蝦、肉類副食品和小包裝食品 特點特點：連續生產，凍結速度較快，構造簡單，造：連續生產，凍結速度較快，構造簡單，造價低，設備緊湊，隧道空間利用較充分價低，設備緊湊，隧道空間利用較充分 工作工作(5256) ：盛裝食品的凍結盤在貨盤入：盛裝食品的凍結盤在貨盤入口處由液壓推盤機構推入隧道，每次同時口處由液壓推盤機構推入隧道，每次同時進兩只盤，凍結盤到達第一層軌道的末端進兩只盤，凍結盤到達第一層軌道的末端后，被提升裝置升到第二層軌道，依次類后，被提升裝置升到第二層軌道，依次類推下去。在此過程中，凍品被冷風機強烈推下去。在此過程中，凍品被冷風

16、機強烈吹風換熱，不斷地降溫，凍結后經出口推吹風換熱，不斷地降溫，凍結后經出口推出。出。3 螺旋式凍結裝置（了解）螺旋式凍結裝置（了解） 是一種高效的多用途設備。是一種特殊的多層帶式隧道凍是一種高效的多用途設備。是一種特殊的多層帶式隧道凍結裝置，它是把由活動扣環組成的不銹鋼網帶做成了一個結裝置，它是把由活動扣環組成的不銹鋼網帶做成了一個曲面，圍繞著中心轉筒，重疊纏繞成曲面，圍繞著中心轉筒，重疊纏繞成15-30層的螺旋帶式層的螺旋帶式系統。系統。 組成：轉筒、翅片蒸發器、風機、傳送帶及一些附屬設備組成：轉筒、翅片蒸發器、風機、傳送帶及一些附屬設備構成。構成。 優點優點：占地面積小，可連續化生產，可

17、方便地調節凍結時：占地面積小，可連續化生產，可方便地調節凍結時間，凍結產品質量好。間，凍結產品質量好。 缺點缺點：在小批量間歇式生產時，耗電量大，成本較高。：在小批量間歇式生產時，耗電量大，成本較高。 構成構成：物料傳送系統、冷風系統、除霜系統、圍護結構、物料傳送系統、冷風系統、除霜系統、圍護結構、進料機構和控制系統進料機構和控制系統 凍結原理凍結原理：用一股高速冷空氣向上吹顆粒食品，食品被吹：用一股高速冷空氣向上吹顆粒食品，食品被吹起并懸浮在氣流中，顆粒間相互碰撞、混合，使顆粒暴露起并懸浮在氣流中，顆粒間相互碰撞、混合，使顆粒暴露在冷氣流中，迅速地凍結在冷氣流中，迅速地凍結 分類分類：斜槽式

18、流態化凍結裝置斜槽式流態化凍結裝置(528) 、帶式流態化凍結裝置、帶式流態化凍結裝置（一段和兩段）（一段和兩段） 、往復振動流態化凍結裝置往復振動流態化凍結裝置(5210) 工作原理工作原理 用一股高速冷空氣向上吹顆粒食品，顆粒食品被用一股高速冷空氣向上吹顆粒食品，顆粒食品被吹起病懸浮在氣流中，顆粒間相互碰撞、混合，吹起病懸浮在氣流中，顆粒間相互碰撞、混合，使顆粒暴露在冷氣流中，迅速地凍結。采用這種使顆粒暴露在冷氣流中，迅速地凍結。采用這種方法凍結食品時，由于高速冷氣流的包圍，強化方法凍結食品時，由于高速冷氣流的包圍，強化了食品冷卻、凍結的過程，有效傳熱面積較正常了食品冷卻、凍結的過程，有效

19、傳熱面積較正常凍結狀態大凍結狀態大3.5-12倍，換熱強度也大大提高，大倍，換熱強度也大大提高，大大縮短了凍結時間。大縮短了凍結時間。二二 間接接觸凍結裝置間接接觸凍結裝置 定義：定義：把食品直接放在由制冷劑冷卻的金屬板、把食品直接放在由制冷劑冷卻的金屬板、盤、帶或其他冷壁上，與金屬表面接觸進行熱交盤、帶或其他冷壁上，與金屬表面接觸進行熱交換換 類型類型：平板式凍結裝置平板式凍結裝置、鋼帶式凍結裝置、鋼帶式凍結裝置、回轉回轉式凍結裝置式凍結裝置 適用于適用于凍結形狀規則的產品凍結形狀規則的產品 特點特點：熱效率高，凍結時間短，供冷不采用冷風：熱效率高，凍結時間短，供冷不采用冷風機可節約能源機可

20、節約能源（一）平板式凍結裝置（一）平板式凍結裝置 主體主體是一組空心鋼質或鋁合金平板，平板用柔性是一組空心鋼質或鋁合金平板，平板用柔性耐壓膠管與冷凍裝置連接，將制冷劑引入平板內。耐壓膠管與冷凍裝置連接，將制冷劑引入平板內。工作時將食品放在兩相鄰的平板間，借助油壓系工作時將食品放在兩相鄰的平板間，借助油壓系統使平板與食品緊密接觸換熱。統使平板與食品緊密接觸換熱。 特點特點：A 對于厚度小于對于厚度小于50mm的食品，凍結速度的食品，凍結速度快，干耗小，凍品質量高快，干耗小，凍品質量高 B 節能節能 C 可在常溫下工作，改善了工作條件可在常溫下工作，改善了工作條件 D 占地少，土建費用低，建設周期

21、也短占地少，土建費用低，建設周期也短* 平板式凍結裝置平板式凍結裝置 * 適用于適用于凍結分割肉、肉副產品、魚片、蝦及其他小凍結分割肉、肉副產品、魚片、蝦及其他小包裝食品的快速凍結。包裝食品的快速凍結。 分類分類: 臥式臥式和和立式立式兩種兩種 1、臥式平板凍結裝置，、臥式平板凍結裝置，分為分為：間歇臥式和連續臥：間歇臥式和連續臥式兩種式兩種 A、間歇臥式間歇臥式(5211) ： 平板在一個隔熱層很厚的箱體內，箱體的一側或相平板在一個隔熱層很厚的箱體內，箱體的一側或相對的兩側有門。一般有對的兩側有門。一般有6-16塊平板，其間距由液壓塊平板，其間距由液壓升降裝置調節，凍結平板上升時，兩板最大間

22、距可升降裝置調節，凍結平板上升時，兩板最大間距可達達130mm，下降時，兩板間距視食品凍結的高度，下降時，兩板間距視食品凍結的高度而定。而定。 * 平板式凍結裝置平板式凍結裝置 *B、連續臥式連續臥式(5212) ： 食品裝入凍結盤并自動蓋上蓋后，隨傳送帶向前移動，并食品裝入凍結盤并自動蓋上蓋后，隨傳送帶向前移動，并由壓緊機構對凍結盤進行預壓縮，最后，凍結盤被升降機由壓緊機構對凍結盤進行預壓縮，最后，凍結盤被升降機提升到推桿前面，由推桿提升到推桿前面，由推桿5推入最上層的兩塊推入最上層的兩塊 平板間。當平板間。當這兩塊平板間填滿凍結盤時，再推入一塊，則位于最右面這兩塊平板間填滿凍結盤時，再推入

23、一塊，則位于最右面的那個凍結盤將由降低凍結盤裝置送到第二層平板的右邊的那個凍結盤將由降低凍結盤裝置送到第二層平板的右邊緣，然后被液壓推桿緣，然后被液壓推桿8推入第二層平板之間，如此反復將推入第二層平板之間，如此反復將平板凍結壓實凍結完畢。之后，液壓裝置松開平板，推桿平板凍結壓實凍結完畢。之后，液壓裝置松開平板，推桿5繼續推入凍結盤，此時，位于最低層平板間最左側的凍繼續推入凍結盤，此時，位于最低層平板間最左側的凍結盤被推桿結盤被推桿8推上卸貨傳送帶，在此蓋從凍結盤分離，如推上卸貨傳送帶，在此蓋從凍結盤分離，如此連續不斷自動完成操作。此連續不斷自動完成操作。* 平板式凍結裝置平板式凍結裝置 * 2

24、 、立式平板凍結裝置立式平板凍結裝置：原理與臥式相似，只是：原理與臥式相似，只是凍結平板垂直排列如圖所示凍結平板垂直排列如圖所示 (5213) 。 優點優點：該裝置在工作時凍品可直接倒入平板間進：該裝置在工作時凍品可直接倒入平板間進行凍結，便于機械化操作，可節省大量勞動力；行凍結，便于機械化操作，可節省大量勞動力；同時由于省略了儲存和處理凍結盤的裝置，大大同時由于省略了儲存和處理凍結盤的裝置，大大縮小了占用空間。縮小了占用空間。 缺點缺點：不如臥式的靈活，一般只能產生一種厚度：不如臥式的靈活，一般只能產生一種厚度的塊狀產品。的塊狀產品。 適用適用于凍結無包裝的塊狀產品，如整魚、剔骨肉于凍結無包

25、裝的塊狀產品，如整魚、剔骨肉和內臟，但也可用于包裝產品。和內臟，但也可用于包裝產品。* 平板式凍結裝置平板式凍結裝置 *（三）圓筒形凍結裝置（三）圓筒形凍結裝置 主體主體為一個圓筒，由不銹鋼制成，在其內或外表為一個圓筒，由不銹鋼制成，在其內或外表面凍結產品，凍結后的產品從圓筒表面連續地刮面凍結產品，凍結后的產品從圓筒表面連續地刮除，能得到較高的凍結速度。除，能得到較高的凍結速度。 該裝置在外表面凍結產品，圓筒設計成可旋轉的該裝置在外表面凍結產品，圓筒設計成可旋轉的形式，稱為形式，稱為回轉式凍結器回轉式凍結器。 在內表面凍結產品，圓筒一般不固定，最典型的在內表面凍結產品，圓筒一般不固定，最典型的

26、是是冰淇淋凝凍機冰淇淋凝凍機。1 回轉式凍結器回轉式凍結器 結構結構如圖如圖(5215)所示。所示。 工作過程工作過程如下：如下： 其圓筒是臥式的，外壁為凍結表面，內壁之間的空間供其圓筒是臥式的，外壁為凍結表面，內壁之間的空間供制冷劑直接蒸發或供載冷劑流過換熱，制冷劑和載冷劑由制冷劑直接蒸發或供載冷劑流過換熱，制冷劑和載冷劑由空心軸一端輸入筒內，從另一端擠出。凍結固體的食品時，空心軸一端輸入筒內，從另一端擠出。凍結固體的食品時，凍品成散開狀由入口被送到轉筒的表面，由于表面溫度低，凍品成散開狀由入口被送到轉筒的表面，由于表面溫度低，食品立即粘在上面，進料傳送帶給凍品稍施加壓力，使它食品立即粘在上

27、面，進料傳送帶給凍品稍施加壓力，使它與回轉筒表面接觸的更好；凍結液體的食品時，裝置的結與回轉筒表面接觸的更好；凍結液體的食品時，裝置的結構略有不同，一般將圓筒的一部分浸沒于液態食品料槽內，構略有不同，一般將圓筒的一部分浸沒于液態食品料槽內，圓筒回轉即可形成凍層，轉筒的轉速根據凍結食品所需的圓筒回轉即可形成凍層，轉筒的轉速根據凍結食品所需的時間調節，轉筒回轉一周完成食品的凍結過程。時間調節，轉筒回轉一周完成食品的凍結過程。 特點特點：占面積小，結構緊湊，連續凍結生產效率高；凍結：占面積小，結構緊湊，連續凍結生產效率高；凍結時間短，干耗小，保證了產品的物理和化學穩定性。時間短，干耗小，保證了產品的

28、物理和化學穩定性。* 圓筒形凍結裝置圓筒形凍結裝置 *2 冰淇淋連續凝凍機冰淇淋連續凝凍機 冰淇淋連續凝凍機冰淇淋連續凝凍機是一種用于冰淇淋生產的連續凍結機器，是一種用于冰淇淋生產的連續凍結機器，它既可以凍結流質物料，也可以在物料中混入空氣，形成它既可以凍結流質物料，也可以在物料中混入空氣，形成冰淇淋一定的膨脹率。冰淇淋一定的膨脹率。 該凝凍機由機座、凝凍筒、物料進料系統、空氣進入系統、該凝凍機由機座、凝凍筒、物料進料系統、空氣進入系統、冰淇淋泵、制冷系統、融霜系統和電氣控制系統等冰淇淋泵、制冷系統、融霜系統和電氣控制系統等組成組成，結構如圖所示結構如圖所示(5216) 。 主體主體是凝凍筒，

29、為一套夾套式金屬圓筒，內膽由硬質鉻鎳是凝凍筒，為一套夾套式金屬圓筒，內膽由硬質鉻鎳合金鋼制成，內壁經過精磨，內有主軸，旋轉攪拌器和不合金鋼制成，內壁經過精磨，內有主軸，旋轉攪拌器和不銹鋼刮刀一起安裝在主軸上；為了實現空氣與物料的混合，銹鋼刮刀一起安裝在主軸上；為了實現空氣與物料的混合，可用一臺空氣壓縮機將過濾后的空氣壓入，也可用混合供可用一臺空氣壓縮機將過濾后的空氣壓入，也可用混合供料泵同時吸入空氣；該機器還帶有加熱融霜系統，當由于料泵同時吸入空氣；該機器還帶有加熱融霜系統，當由于操作不當造成凍結或清洗時需斷開攪拌器和壓縮機馬達電操作不當造成凍結或清洗時需斷開攪拌器和壓縮機馬達電源，打開加熱融

30、霜電磁開關，開啟手動閥門進行加熱除霜。源，打開加熱融霜電磁開關，開啟手動閥門進行加熱除霜。 該機器該機器采用直接蒸發式制冷采用直接蒸發式制冷，溫度，溫度-30度。度。* 圓筒形凍結裝置圓筒形凍結裝置 *（二）鋼帶式凍結裝置（二）鋼帶式凍結裝置 組成及工作：組成及工作：有一條環狀的厚約有一條環狀的厚約1mm的不銹鋼傳的不銹鋼傳送帶，承載著食品過凍結室。在凍結室內，采用送帶，承載著食品過凍結室。在凍結室內，采用鋼帶的下方向鋼帶噴射鋼帶的下方向鋼帶噴射-35 -40的氯化鈣鹽的氯化鈣鹽水或丙二醇溶液，或使鋼帶滑過固定的冷卻面的水或丙二醇溶液，或使鋼帶滑過固定的冷卻面的方法使食品降溫，同時凍結室上部可

31、裝有空氣冷方法使食品降溫，同時凍結室上部可裝有空氣冷卻器，用冷風（溫度卻器，用冷風（溫度-40度，方向與食品平行、垂度，方向與食品平行、垂直、順向或逆向）補足冷量。傳送帶移動速度可直、順向或逆向）補足冷量。傳送帶移動速度可據凍結時間進行調節。據凍結時間進行調節。 優點：優點：凍結速度快，操作方便；可通過改變帶長凍結速度快，操作方便；可通過改變帶長和帶速大幅度地調節產量。和帶速大幅度地調節產量。 缺點：缺點：占地面積較大。占地面積較大。 適用于適用于凍結魚片、調理食品及某些糖果類食品。凍結魚片、調理食品及某些糖果類食品。三三 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置 定義定義：是使被凍結食品與凍結劑直接

32、接觸，食品是使被凍結食品與凍結劑直接接觸，食品在與凍結劑換熱后，迅速降溫凍結。食品與凍結在與凍結劑換熱后，迅速降溫凍結。食品與凍結劑接觸的方法有噴淋法、浸漬法或二者共用劑接觸的方法有噴淋法、浸漬法或二者共用 直接接觸凍結法使用的直接接觸凍結法使用的制冷劑制冷劑有兩類：一類是經有兩類：一類是經制冷系統降溫后的制冷劑，另一類是超低溫制冷制冷系統降溫后的制冷劑，另一類是超低溫制冷劑。該方法要求凍結劑無毒、不易燃、不易爆，劑。該方法要求凍結劑無毒、不易燃、不易爆，與食品接觸后，不對食品產生污染，不改變食品與食品接觸后，不對食品產生污染，不改變食品原有的成分和性質。原有的成分和性質。 根據所使用的凍結劑

33、不同，根據所使用的凍結劑不同，該裝置的分類為該裝置的分類為：載載冷劑凍結接觸裝置冷劑凍結接觸裝置、超低溫制冷劑凍結裝置。超低溫制冷劑凍結裝置。載冷劑接觸凍結裝置載冷劑接觸凍結裝置 常用的常用的載冷劑載冷劑有：鹽水、丙二醇、丙三醇等水溶液。有：鹽水、丙二醇、丙三醇等水溶液。 重點講解重點講解鹽水浸漬凍結裝置鹽水浸漬凍結裝置(5217) 。該裝置主要用于魚類。該裝置主要用于魚類的凍結。的凍結。 特點特點：冷鹽水既起凍結作用：冷鹽水既起凍結作用 又起數輸送魚的作用，省去了又起數輸送魚的作用，省去了機械送魚裝置，凍結速度快，干耗小；裝置中的主要部件機械送魚裝置，凍結速度快，干耗小；裝置中的主要部件采用

34、玻璃鋼、不銹鋼和塑料制成，解決了鹽水的腐蝕問題。采用玻璃鋼、不銹鋼和塑料制成，解決了鹽水的腐蝕問題。 工作過程工作過程：冷鹽水被水泵輸送到進料口，在此處與魚混合：冷鹽水被水泵輸送到進料口，在此處與魚混合后進入進料管，鹽水渦流下旋，使魚克服浮力而到達凍結后進入進料管，鹽水渦流下旋，使魚克服浮力而到達凍結器的底部，凍結后，魚體密度減小，慢慢浮至液面，然后器的底部，凍結后，魚體密度減小，慢慢浮至液面，然后由出料機構送到滑道，在此魚和鹽水分離，魚進入出料口。由出料機構送到滑道，在此魚和鹽水分離，魚進入出料口。在凍結器內，鹽水與魚體換熱后溫度升高，密度減小，從在凍結器內，鹽水與魚體換熱后溫度升高，密度減

35、小，從而使凍結器中的鹽水呈一定的溫度梯度，上部溫度較高的而使凍結器中的鹽水呈一定的溫度梯度，上部溫度較高的鹽水溢出凍結室與魚體分離，進入除鱗器去除鱗片等雜物，鹽水溢出凍結室與魚體分離，進入除鱗器去除鱗片等雜物，然后返回鹽水箱，與鹽水冷卻器直接換熱后降溫，完成一然后返回鹽水箱，與鹽水冷卻器直接換熱后降溫，完成一次工作循環。次工作循環。* 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置 *低溫制冷劑凍結裝置低溫制冷劑凍結裝置 與一般的凍結裝置相比，這類凍結裝置的凍結溫與一般的凍結裝置相比，這類凍結裝置的凍結溫度更低，所以常稱為低溫凍結裝置或深冷凍結裝度更低，所以常稱為低溫凍結裝置或深冷凍結裝置。其共同特點是置。

36、其共同特點是沒有制冷循環系統沒有制冷循環系統，在低溫液，在低溫液體與食品的接觸過程中實現凍結。體與食品的接觸過程中實現凍結。 常用的常用的低溫制冷劑低溫制冷劑有：液態氮（有：液態氮（LN2）、液態）、液態CO2和液態氟利昂和液態氟利昂12（LR12）。）。* 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置 *1 液態氮的凍結裝置液態氮的凍結裝置 種類種類: 浸漬式、噴淋式和冷氣循環式三種型式。浸漬式、噴淋式和冷氣循環式三種型式。 幾乎幾乎適合于適合于凍結一切體積小的食品。凍結一切體積小的食品。 特點特點： 無毒，可防止食品的氧化、且有保香作用；無毒，可防止食品的氧化、且有保香作用； 凍結速度快，每分鐘能降溫

37、凍結速度快，每分鐘能降溫7 15 ； 食品與液氮接觸完全，傳熱阻力小；食品與液氮接觸完全，傳熱阻力小； 凍結食品的干耗小；凍結食品的干耗小； 占地面積小，一次性投資低，生產效率高；占地面積小，一次性投資低，生產效率高； 液氮成本高，不宜凍結廉價的食品。液氮成本高，不宜凍結廉價的食品。 * 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置 * 組成：組成：隔熱隧道式箱體、噴淋裝置、不銹鋼絲網帶、隔熱隧道式箱體、噴淋裝置、不銹鋼絲網帶、傳動裝置、攪拌風機、電氣控制柜等傳動裝置、攪拌風機、電氣控制柜等 工作過程工作過程(5218) ：食品放在傳送帶上，依次經過預食品放在傳送帶上，依次經過預冷區、凍結區均溫區凍結。風

38、機將凍結區內溫度較冷區、凍結區均溫區凍結。風機將凍結區內溫度較低的氮氣送到預冷區，經換熱使食品預冷。預冷后低的氮氣送到預冷區，經換熱使食品預冷。預冷后的食品進入凍結區后，霧化管噴出的霧化液氮直接的食品進入凍結區后，霧化管噴出的霧化液氮直接噴淋在食品表面，食品被冷卻而凍結。凍結溫度可噴淋在食品表面，食品被冷卻而凍結。凍結溫度可通過調整儲液罐壓力改變噴射量來控制，凍結時間通過調整儲液罐壓力改變噴射量來控制，凍結時間可通過調節傳送帶速度來調整，以滿足不同種類和可通過調節傳送帶速度來調整，以滿足不同種類和形狀食品的工藝要求。由于食品表面和中心的溫差形狀食品的工藝要求。由于食品表面和中心的溫差很大，所以

39、完成凍結過程的食品需在均溫區停留一很大，所以完成凍結過程的食品需在均溫區停留一段時間，使其內外溫度趨于均勻。段時間，使其內外溫度趨于均勻。液氮噴淋凍結裝置液氮噴淋凍結裝置* 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置 *液氮浸漬凍結裝置液氮浸漬凍結裝置 組成組成：主要由隔熱的箱體和食品傳送帶組成：主要由隔熱的箱體和食品傳送帶組成 工作過程工作過程(5220) ：食品直接從進料口落入液氮中，：食品直接從進料口落入液氮中，表面立即凍結。由于換熱，液氮強烈沸騰，有利于單表面立即凍結。由于換熱，液氮強烈沸騰，有利于單個食品的分離。由于此時的降溫速率非常快，食品會個食品的分離。由于此時的降溫速率非常快，食品會由于

40、熱應力等原因而發生低溫斷裂現象，影響凍結食由于熱應力等原因而發生低溫斷裂現象，影響凍結食品的質量。因此，食品在液氮中停留時間不宜過長，品的質量。因此，食品在液氮中停留時間不宜過長，只完成部分凍結，就由傳送帶傳出，再到另外一個溫只完成部分凍結，就由傳送帶傳出，再到另外一個溫度較高的凍結間作進一步的凍結。此外食品也不宜過度較高的凍結間作進一步的凍結。此外食品也不宜過厚，如果過厚則其表面與中心將產生極大的瞬時溫差，厚，如果過厚則其表面與中心將產生極大的瞬時溫差，甚至破碎，一般食品的厚度以小于甚至破碎，一般食品的厚度以小于10cm為宜。為宜。* 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置 *液態液態CO2凍結裝

41、置凍結裝置 CO2的性質的性質：在大氣壓的沸點為：在大氣壓的沸點為-78.5 ，汽化潛熱為，汽化潛熱為575kJ/kg，比熱容為，比熱容為0.837kJ/kg.k。 在常壓下不能以液態存在，因此在隔熱三耐壓罐內運輸和儲在常壓下不能以液態存在，因此在隔熱三耐壓罐內運輸和儲存，壓力為存，壓力為0.8-2.5MPa，溫度為，溫度為-12 -45 。 工作原理工作原理：在凍結裝置中，液態：在凍結裝置中，液態CO2噴淋到食品表面后，立噴淋到食品表面后，立即變成蒸汽和冰。其中轉變為固態干冰的量為即變成蒸汽和冰。其中轉變為固態干冰的量為43%，轉變為，轉變為氣態的量為氣態的量為53%，二者的溫度均為，二者的

42、溫度均為-78.5度。液態度。液態CO2全部變全部變為為-20 的氣體時，吸收的總熱量為的氣體時，吸收的總熱量為621.8kJ/kg，其中，其中15%為顯熱量，由于顯熱量所占的份額不大，一般沒有必要利用，為顯熱量，由于顯熱量所占的份額不大，一般沒有必要利用，因此，液態因此，液態CO2噴霧凍結裝置不像液氮噴淋裝置那樣做成長噴霧凍結裝置不像液氮噴淋裝置那樣做成長隧道，而是做成箱形，內裝螺旋式傳送帶來凍結食品隧道，而是做成箱形，內裝螺旋式傳送帶來凍結食品。* 直接接觸凍結裝置直接接觸凍結裝置 *四四 凍結裝置的凍結能力凍結裝置的凍結能力 G=m/t=V/t G 凍結能力凍結能力 m 每次放入凍結裝置

43、的食品質量每次放入凍結裝置的食品質量 t 凍結時間凍結時間 V 凍結裝置中食品的體積凍結裝置中食品的體積 食品的密度食品的密度第三節第三節 冷凍濃縮和冷凍干燥裝置冷凍濃縮和冷凍干燥裝置一、冷凍濃縮裝置一、冷凍濃縮裝置 二、冷凍干燥裝置二、冷凍干燥裝置1 冷凍濃縮方法冷凍濃縮方法：是利用冰與水溶液之間的固：是利用冰與水溶液之間的固-液液相平衡的原理，先將稀溶液作為溶劑的水凍結，相平衡的原理，先將稀溶液作為溶劑的水凍結，然后將冰晶分離出去，從而使溶液增濃。然后將冰晶分離出去，從而使溶液增濃。2 冷凍濃縮裝置的冷凍濃縮裝置的分類分類：單級冷凍濃縮單級冷凍濃縮和和多級冷多級冷凍濃縮凍濃縮3 適用于適用

44、于：高檔飲品、生物制品、藥物、調味品：高檔飲品、生物制品、藥物、調味品等等4 特點特點（優點）對熱敏性食品的濃縮有利；可避優點）對熱敏性食品的濃縮有利；可避免因加熱而導致的芳香物質的損失免因加熱而導致的芳香物質的損失 （缺點）制品加工后還需冷凍或加熱等處理，（缺點）制品加工后還需冷凍或加熱等處理，以利于保藏，濃縮過程中會造成不必要的損失以利于保藏，濃縮過程中會造成不必要的損失單級冷凍濃縮裝置單級冷凍濃縮裝置1 結構結構：主要由旋轉掛版式結晶器、混合糟、洗滌塔、融冰：主要由旋轉掛版式結晶器、混合糟、洗滌塔、融冰裝置、原料貯罐和泵等組成裝置、原料貯罐和泵等組成2 工作過程工作過程: 料液貯存在貯罐

45、中，操作時由泵送入旋轉刮板料液貯存在貯罐中，操作時由泵送入旋轉刮板式結晶器，在結晶器內冷卻至冰晶出現并達到要求后進入式結晶器，在結晶器內冷卻至冰晶出現并達到要求后進入帶攪拌器的混合罐，在混合罐中，冰晶繼續生長，然后大帶攪拌器的混合罐，在混合罐中，冰晶繼續生長，然后大部分濃縮液作為成品進入成品罐，從混合罐中出來的冰晶部分濃縮液作為成品進入成品罐，從混合罐中出來的冰晶中會夾中會夾 帶部分濃縮液，故需經洗滌塔洗滌，洗下來的一帶部分濃縮液，故需經洗滌塔洗滌，洗下來的一點濃度的洗液進入原料貯罐，與原料液混合，同時與混合點濃度的洗液進入原料貯罐，與原料液混合，同時與混合罐出來的少部分濃縮液混合后罐出來的少

46、部分濃縮液混合后 再進入結晶器結晶，此處再進入結晶器結晶，此處與濃縮液混合的目的是使進入結晶器的料液濃度均勻一致。與濃縮液混合的目的是使進入結晶器的料液濃度均勻一致。經洗滌后的冰晶通過融冰裝置洗滌水使用。經洗滌后的冰晶通過融冰裝置洗滌水使用。3 濃縮效果濃縮效果：采用單級冷凍濃縮裝置可將濃度為：采用單級冷凍濃縮裝置可將濃度為8-14波美度波美度的果汁原料濃縮為的果汁原料濃縮為40-60波美度的濃縮果汁。波美度的濃縮果汁。多級冷凍濃縮裝置多級冷凍濃縮裝置 是指將上一級濃縮得到的濃縮液作為下一級的原料進行再是指將上一級濃縮得到的濃縮液作為下一級的原料進行再次濃縮的一種冷凍濃縮操作。次濃縮的一種冷凍

47、濃縮操作。 過程（略）：過程（略）：見示意圖見示意圖真空減壓濃縮罐真空減壓濃縮罐單效循環真空濃縮罐單效循環真空濃縮罐多效濃縮罐多效濃縮罐雙效濃縮罐雙效濃縮罐濃縮啤酒的盤管式真空濃縮鍋濃縮啤酒的盤管式真空濃縮鍋外循環連續式真空濃縮外循環連續式真空濃縮鍋鍋 外循環連續式真空濃縮機外循環連續式真空濃縮機 定義定義：是利用冰晶升華的原理，將已凍結的食品物料置于：是利用冰晶升華的原理，將已凍結的食品物料置于高真空度的條件下，使其中的水分從固態直接升華為氣態，高真空度的條件下，使其中的水分從固態直接升華為氣態，從而使食品干燥，又稱真空冷凍干燥或升華干燥從而使食品干燥，又稱真空冷凍干燥或升華干燥 組成組成：

48、干燥室、制冷系統及冷凝器、真空系統、加熱系統：干燥室、制冷系統及冷凝器、真空系統、加熱系統 冷凍干燥的冷凍干燥的主要過程主要過程：預凍、升華、加熱蒸發結合水：預凍、升華、加熱蒸發結合水 適用于適用于：肉、蛋、水產、果蔬、速溶飲料、香料等：肉、蛋、水產、果蔬、速溶飲料、香料等 特點特點：1 能最大限度地保持食品的色、香、味能最大限度地保持食品的色、香、味 2 特別適合熱敏物質的干燥特別適合熱敏物質的干燥 3 干制品重量輕、體積小，貯藏時占地面積小，運干制品重量輕、體積小，貯藏時占地面積小，運 輸方便輸方便 4 干制品復水快，食用方便干制品復水快，食用方便 5 油脂等易氧化物質得到保護，微生物和酶活動受油脂等易氧化物質得到保護，微生物和酶活動受到抑