空氣制冷機在冷凍中的應用

時間：2022-12-31 23:19:12來源：food欄目：冷鏈新聞閱讀：

一、前言

空氣制冷機主要應用于低溫領域，可是隨著氟利昂對環境破壞問題的提出，空氣制冷機的應用范圍開始拓寬。在食品冷凍領域的應用，雖在上世紀7O年代進行過嘗試，可是由于某些關鍵問題沒能得到解決，因此沒能實際應用。隨著食品快速凍結要求的日益迫切，使得凍結裝置的冷源正朝低溫化發展。目前常用的蒸汽壓縮式制冷機，為了滿足快速凍結裝置的低溫要求，也已由雙級壓縮制冷機向復疊式制冷機方向轉移。所帶來的問題則是裝置龐大、結構復雜、投資增大、控制困難和效率降低?？墒强諝庵评錂C在以上各個方面卻具有獨特的優勢，這里敘述為裝置小巧、簡單、控制容易和效率較高本文從食品冷凍的特點出發，對空氣制冷機在該領域的應用前景給予分析。

二、食品冷凍

2．1 食品的快速凍結

食品快速凍結是指食品迅速通過其最大結晶區域，當食品平均溫度低至一18℃時而迅速凍結的方法。食品在凍結過程中會發生各種各樣的變化，如物理變化(體積、導熱性、比熱、干耗等)，化學變化(蛋白質變性、色變等)，細胞組織變化以及生物和微生物的變化等?？焖賰鼋Y食品的特點是最大限度地保持食品原有的營養價值和色香味，也就是說，在凍結過程中必須保持食品所發生的上述各種變化達到最大的可逆性。凍結過程中生成冰結晶的數量和大小對于凍結過程的可逆性程度具有很大的意義。凍結速度越快，形成的冰結晶越細小、均勻，而不致于刺傷細胞造成機械損傷。因為有機體內汁液都是非飽和的有機溶液，在低于冰點時，首先是自由水凍結。隨著溫度的下降，非飽和的有機溶液繼續濃縮，最后剩余的部分以低共溶混合物的形式均勻凍結。因為食品細胞組織未被破壞，所以具有保持原有食品營養價值和色香味等優點。

2．2 凍結裝置

由于食品的規格、形狀不規整，凍結過程中不希望食品與冷表面或液體載冷劑相接觸，防止造成食品污染。吹風式凍結裝置的應用最為廣泛。常用的吹風式凍結裝置多采用R 717或氟利昂制冷系統。

吹風式凍結是被凍結食品與冷風相接觸使食品溫度降低，直至內部水分凍結的凍結方式，其典型凍結裝置如圖1所示。凍結裝置由保溫體、食品傳送機械、送風機和制冷系統組成。食品擺放在傳送機械上，保溫體內的空氣由制冷系統通過蒸發器冷卻降溫并由軸流風機推動循環流動，不斷與食品表面接觸，帶走食品熱量，使食品被冷卻和凍結。食品熱量等熱負荷被循環空氣與制冷系統蒸發器表面接觸，并將熱量轉遞至制冷系統，由制冷系統輸送至環境。

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