專利名稱：單體無冰保鮮速凍機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及食品速凍裝置，尤其與利用載冷劑直接速凍食品的速凍裝置有關(guān)。
目前使用的食品速凍裝置，如螺旋帶式連續(xù)凍結(jié)機(jī)、隧道式凍結(jié)機(jī)及流態(tài)床凍結(jié)器等，雖然在結(jié)構(gòu)上有各種不同的形式，但其基本方式都是使冷卻空氣吹過待凍結(jié)的食品，利用對(duì)流傳熱使食品凍結(jié)，用這類凍結(jié)裝置雖能凍結(jié)食品，但其缺點(diǎn)也是顯而易見的。
1.凍結(jié)裝置體積大，制造成本高，重量大、而且占地面積大，不便于隨船運(yùn)行，邊捕邊凍。
2.凍結(jié)過程中為防止干耗都必須給水形成冰衣。
3.凍結(jié)時(shí)間長，影響食品鮮度、能耗大。
4.由于氣流高速流過食品表面會(huì)帶走大量水份，會(huì)使凍結(jié)后的食品干耗增大，有明顯失水的現(xiàn)象，而且凍結(jié)不均勻。
本實(shí)用新型的目的是要設(shè)計(jì)一種無冰保鮮速凍機(jī)，這種速凍機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，速凍后的食品不存在上述各種缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的單體無冰保鮮速凍機(jī)由帶有外殼和保溫層的液槽、安裝在液槽上部的槽蓋、安裝在液槽內(nèi)下面部分的致冷管組成。液槽內(nèi)的中隔板將液槽分成相互連通的上下兩部分，上面部分為食品速凍區(qū)，下面部分為致冷區(qū)，載冷劑置于液槽內(nèi)。液槽的底部有排液管，上部留有操作口。
為了防止速凍的食品落入槽內(nèi)后沉入槽底及堵塞排液管，在液槽中隔板的上下兩部分的通道處還設(shè)有過濾件。
為加速槽中載冷劑與致冷管間的熱交換，更有效地利用冷源，液槽內(nèi)設(shè)有可使載冷劑循環(huán)流動(dòng)的攪拌或循環(huán)裝置。
為了提高速凍效率及便于操作，速凍機(jī)還配置傳動(dòng)裝置。
液槽通?？捎貌讳P鋼板焊接成不同形狀、不同規(guī)格，最適合使用的是上部為倒錐形的長方體。液槽外有保溫材料以減少冷源的損失。中隔板設(shè)在液槽的約中間位置，中隔板與液槽間可以固定連接，也可以活動(dòng)連接。為使中隔板兩側(cè)液槽的上下兩部分連通，可采取多種方式，一種方式是中隔板本身為帶孔板，這種中隔板由于本身帶孔，因此在安裝時(shí)中隔板可適配在液槽內(nèi)；另一種方式的中隔板本身不帶孔，因此這種中隔板的尺寸要小于液槽，即要留出液槽上下兩部分間的通道，通道可以設(shè)在一側(cè)，也可設(shè)在四周，中隔板可以與液槽固定連接，但為了便于維修或清理液槽，最好為可拆式連接，如螺釘連接，或直接擱置在液槽內(nèi)側(cè)的托架上。槽蓋安裝在液槽的上部，部分蓋住液槽，留出操作口，為防止液槽中的載冷劑與外界的熱交換，槽蓋內(nèi)也應(yīng)有保溫層。致冷管設(shè)置在液槽的下部，可以是盤成各種形狀的管子，通常盤成蛇形管懸置在液槽內(nèi)，致冷管外接致冷設(shè)備。液槽的底部有排液管，可根據(jù)需要排放載冷劑。載冷劑的攪拌和循環(huán)可采取各種方式，其中以使載冷劑產(chǎn)生上下環(huán)流的攪拌或循環(huán)可達(dá)到最好的載冷劑和致冷管之間的熱交換，最普通的是螺旋攪拌器，較好的是采用循環(huán)管道泵強(qiáng)制載冷劑作上下循環(huán)。待凍食品的傳輸可以采用各種方便的傳動(dòng)形式，一般都要在液槽上方架設(shè)傳動(dòng)支架，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如各種鏈輪、皮帶輪設(shè)置在傳動(dòng)架上，再由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)帶有料架的運(yùn)輸鏈在液槽內(nèi)傳動(dòng)，達(dá)到自動(dòng)傳輸食品從而完成食品的速凍。


圖1為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種單體無冰保鮮速凍機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的另一種單體無冰保鮮速凍機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為圖2的側(cè)視圖。
圖4為圖2的頂視圖。
圖5為配置于圖2用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖6為圖5的側(cè)視圖。
圖7是帶有一種噴口結(jié)構(gòu)的局部視圖。
圖8為帶有另一種噴口結(jié)構(gòu)的局部視圖。
圖9為致冷管的一種排列方式示意圖。
圖10為養(yǎng)殖蝦用不同方法凍結(jié)的凍結(jié)時(shí)間曲線，a為用本實(shí)用新型的凍結(jié)裝置凍結(jié)的，b為冷氣凍結(jié)機(jī)凍結(jié)的，其中橫座標(biāo)表示時(shí)間(分)，縱座標(biāo)表示溫度(℃)。
圖11為凍品切片冰晶分布照片，其中a為載冷劑直接凍結(jié)的，b為冷氣凍結(jié)的。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式及其效果作進(jìn)一步描述。
圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種單體無冰保鮮速凍機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。它由帶有外殼2和保溫層3的液槽1、安裝在液槽1上部的槽蓋4、安裝在液槽下部的致冷管6組成。液槽1用不銹鋼板焊接而成，下部為長方體，上部為倒錐形。液槽1的中部位置有中隔板5，將液槽分成相互連通的上下兩部分，采用帶孔中隔板時(shí)，中隔板復(fù)蓋整個(gè)液槽，中隔板上的孔即為載流劑的通道；采用無孔中隔板時(shí)，中隔板在液槽的一側(cè)留有載冷劑的通道，為防止食品落入槽底還可在通道處設(shè)置過濾網(wǎng)7。液槽的上面部分為食品速凍區(qū)，下面部分為致冷區(qū)，致冷區(qū)內(nèi)懸置有致冷管(見圖9)。載冷劑盛裝在液槽內(nèi)的上下部分中。致冷管與液槽外的致冷系統(tǒng)連接而致冷，液槽中的載冷劑由致冷后的致冷管降溫到所需溫度。液槽的底部有排液管8，管端可設(shè)置各種閥體，以便按需排放載冷劑。液槽的頂部按裝有槽蓋，根據(jù)設(shè)計(jì)需在適當(dāng)位置留出操作口，
圖1中所示的速凍機(jī)是在兩端留出操作口。
需要速凍時(shí)，先在液槽內(nèi)裝入與速凍食品相對(duì)應(yīng)的載冷劑，然后開動(dòng)連接在致冷管上的致冷系統(tǒng)，使載冷劑達(dá)到所需溫度。將待速凍的食品放在框籃式料架中，將框籃浸在載冷劑中，食品即會(huì)迅速凍結(jié)。例如鮮活對(duì)蝦，采用－20℃±1℃的速凍食品液體載冷劑只需8分鐘即可凍結(jié)。凍結(jié)后的對(duì)蝦外形完整，甲殼和爪、等均沒有松脫，蝦表皮光滑、飽滿，沒有干縮現(xiàn)象。蝦表面無冰霜，蝦與蝦之間不粘連，實(shí)現(xiàn)了單體速凍，經(jīng)隨意抽樣剖切檢查，蝦體中心已完全凍結(jié)，剖面凍結(jié)均勻，呈均勻白色。已凍結(jié)的對(duì)蝦經(jīng)解凍后，蝦體飽滿，沒有明顯失水現(xiàn)象，甲殼與軀體沒松離、脫落。蝦整體與鮮活對(duì)蝦比較，外形和色澤看不出差別。將解凍后的對(duì)蝦和未凍結(jié)的鮮活對(duì)蝦分別沸水燙熟后品嘗表明兩者在色、香、味、形等方面均沒有差異。
這種裝置只能人工不連續(xù)操作，盡管單框的速凍時(shí)間極短，但由于要人工一框一框的放入并取出，所以生產(chǎn)效率尚不理想。
圖2－圖4是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的另一種單體無冰保鮮速凍機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。其中圖5－圖6是配置于圖2 的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。與
圖1所示的速凍機(jī)的不同之處是在液槽的側(cè)面適當(dāng)位置增置循環(huán)管道泵，泵的出口在液槽的上面部分位置。經(jīng)致冷管冷卻的載冷劑由液槽下面部分進(jìn)入泵內(nèi)，被泵入液槽上部對(duì)食品進(jìn)行冷凍，同時(shí)被推向液槽對(duì)側(cè)的通道后進(jìn)入液槽下面部分，進(jìn)入下面部分的載冷劑再由致冷管冷卻降溫后再泵入上面部分，這樣載冷劑由管道泵輸送完成定向循環(huán)，以使載冷劑與在冷凍食品達(dá)到合理的逆流換熱。循環(huán)管道系統(tǒng)包括循環(huán)管道泵9，與泵兩端相連接的上下彎頭10、11。泵與彎頭通過法蘭連接，彎頭的另一端與固定在液槽上的法蘭連接，法蘭中的通孔與液槽連通。為有更好的循環(huán)效果，改善載冷劑的流動(dòng)方向，在液槽的出口處可設(shè)置噴口12，噴口可采取各種形式，最簡單的噴口是固定連接在液槽出口處的彎管712見圖7或出口端為扁平的彎管，也可采用圖2中所示的噴口，這種噴口的結(jié)構(gòu)可見圖8，它由固定在液槽側(cè)板上的插板81和噴口體82組成，噴口體為兩側(cè)帶進(jìn)出口83、84的箱形體，這種結(jié)構(gòu)的噴口不會(huì)妨礙凍結(jié)操作。液槽上設(shè)置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在液槽支架61上的傳動(dòng)輪62、三組從動(dòng)輪63、通過傳動(dòng)輪和從動(dòng)輪并進(jìn)入液槽的運(yùn)輸鏈64、電機(jī)65、減速機(jī)66及傳動(dòng)件(皮帶、鏈條)組成?？蚧@式料架67可以沿運(yùn)輸鏈64均勻分布固定安裝；也可以在凍結(jié)過程中隨時(shí)掛置到運(yùn)輸鏈上。
需要速凍食品時(shí)，先在液槽內(nèi)裝入與待速凍食品相對(duì)應(yīng)的載冷劑，然后開動(dòng)連接在致冷管上的致冷系統(tǒng)，使載冷劑達(dá)到所需溫度。接通循環(huán)管道泵系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使載冷劑以箭頭A方向上下循環(huán)，并使運(yùn)輸鏈64循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)料架67以箭頭B方向由液槽的一端進(jìn)入液槽，再由另一端出液槽。在速凍操作時(shí)，使用固定安裝在運(yùn)輸鏈上的料架，只需將盛裝待速凍食品的盤子順次放在各個(gè)料架中，隨著運(yùn)輸鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)，裝有待速凍食品的料架也順次進(jìn)入液槽的載冷劑中，此時(shí)即開始速凍，直至該料架升出載冷劑液面由液槽另一端的開口出來，取出盛裝食品的盤子，即完成了食品的速凍。使用掛鉤式料架時(shí)，將待速凍食品先裝在料架上，在裝料口將料架掛鉤在運(yùn)輸鏈的橫條上，隨著運(yùn)輸鏈的運(yùn)行料架作上述相同的動(dòng)作，至出口端時(shí)，將料架從橫條上取下，取出食品即可。
根據(jù)設(shè)計(jì)的容量選擇合適的致冷設(shè)備和載冷劑。載冷劑可以在市場上買到，本實(shí)用新型的申請人專門生產(chǎn)銷售適合各種食品速凍用的各種液體載冷劑。包括瓜果、蔬菜、海鮮、諸如餃子、包子、燒賣等快餐食品都可速凍，既可以置于包裝袋內(nèi)速凍，也可以分散置于盤中速凍，速凍后的食品都有極好的保鮮度。曾經(jīng)對(duì)韭菜豬肉餡餃子進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，一組是新包好的餃子，一組是采用氣冷式速凍機(jī)速凍的餃子，一組是采用本實(shí)用新型的速凍機(jī)速凍的餃子。然后分別入鍋煮熟并由專家品嘗。其中新包的餃子在半小時(shí)內(nèi)入鍋煮，速凍的餃子在速凍后入鍋，用氣冷式速凍機(jī)凍結(jié)時(shí)間需40分鐘，用本實(shí)用新型速凍機(jī)凍結(jié)時(shí)間僅8分鐘。專家品嘗后一致認(rèn)為用本實(shí)用新型的速凍機(jī)速凍的餃子其鮮味基本與未凍的新包餃子的相同，尤其是仍具有新鮮韭菜的清香味道，而氣冷式速凍機(jī)速凍的餃子中的韭菜明顯有腌制味，說明其新鮮程度已較差。
對(duì)經(jīng)用本實(shí)用新型的速凍機(jī)速凍后及冷氣凍結(jié)后的對(duì)蝦進(jìn)行了凍品的溫度時(shí)間曲線的測定和切片冰晶分布的觀察，結(jié)果見
圖10和
圖11，
圖10中的a為載冷劑直接速凍的，b為冷氣速凍的。凍品的溫度時(shí)間曲線都有三個(gè)階段，第一個(gè)階段是0℃以上食品降溫，曲線陡峭，第二階段水經(jīng)相變結(jié)冰，放出熱量較大，曲線較平坦，第三階段是食品結(jié)冰后繼續(xù)降溫，曲線又呈陡峭狀。曲線形狀取決于凍結(jié)速度，用載冷劑直接凍結(jié)時(shí)，導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)高于冷 辰β方式，食品凍結(jié)速度極快，曲線的平坦段(第二階段)很短，因此食品得到名符其實(shí)的速凍。由
圖11可明顯看出用載冷劑直接凍結(jié)的凍品中冰晶顆粒小而均勻，而冷氣凍結(jié)的凍品由于凍結(jié)速度低，會(huì)在細(xì)胞與細(xì)胞之間首先出現(xiàn)冰晶，細(xì)胞內(nèi)尚未凍結(jié)的液體，由于飽和壓力的不同，就透過細(xì)胞膜向細(xì)胞間隙中滲透，使大部分水份凍結(jié)于細(xì)胞間隙內(nèi)，形成較大的冰晶。解凍后的事實(shí)說明，氣冷凍結(jié)食品在解凍時(shí)，大量細(xì)胞汁液流出，品質(zhì)下降，明顯失鮮。之所以有大量汁液流出就是由于細(xì)胞間隙有大量冰晶存在對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生脹力使之破損所致。而載冷劑直接凍結(jié)的凍結(jié)卻無此弊病。
外形尺寸為3×1.4×2米的速凍機(jī)重約1300公斤，配用R22致冷系統(tǒng)每小時(shí)可連續(xù)速凍餃子150公斤，適合與餃子機(jī)配套使用，每小時(shí)耗電14度；每小時(shí)可連續(xù)速凍海鮮150公斤，每小時(shí)耗電14度，而氣冷式的速凍裝置要達(dá)到相同速凍容量小時(shí)耗電高達(dá)75度。由于在速凍中不需帶冰，所以特別適合沿海地區(qū)及隨船作業(yè)，邊捕邊凍。試驗(yàn)表明采用本實(shí)用新型的速凍機(jī)速凍食品時(shí)，要注意選擇合適的速凍食品液體載冷劑，例如，速凍蔬菜時(shí)，應(yīng)選溫度可低達(dá)－15℃的液體載冷劑，速凍各種肉食時(shí)，應(yīng)選溫度可低達(dá)－20℃的液體載冷劑，速凍快餐食品應(yīng)選溫度可低達(dá)－20℃的液體載冷劑，生產(chǎn)銷售的速凍食品用液體載冷劑說明書上都有介紹其適用范圍的說明。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的單體無冰保鮮速凍機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、占地面積小，可自動(dòng)操作等優(yōu)點(diǎn)，食品的凍結(jié)速度快，凍品表里幾乎同時(shí)凍結(jié)，從而可保護(hù)細(xì)胞膜免遭破裂不失汁液，保持食品原有的色、香、味。與傳統(tǒng)的速凍設(shè)備相比，體積和重量可大致下降1／4－1／5，能耗約下降1／2－1／3。
權(quán)利要求1.一種單體無冰保鮮速凍機(jī)，其特征是，所說的速凍機(jī)由帶有外殼和保溫層的液槽、安裝在液槽上部的槽蓋、安裝在液槽下面部分的致冷管組成，所說的液槽內(nèi)設(shè)置有中隔板，所說的中隔板將所說的液槽分成相互連通的上下兩部分，所說的液槽底部有排液管，上部留有操作口。
2.按權(quán)利要求1所說的單體無冰保鮮速凍機(jī)，其特征是在所說的液槽內(nèi)中隔板的上下兩部分連通的通道處還設(shè)有過濾件。
3.按權(quán)利要求2所說的單體無冰保鮮速凍機(jī)，其特征是所說的速凍機(jī)還包括設(shè)置在液槽適當(dāng)位置上的攪拌循環(huán)裝置。
4.按權(quán)利要求3所說的單體無冰保鮮速凍機(jī)，其特征是，所說的攪拌循環(huán)裝置是安裝在所說的液槽一側(cè)的冷凍液循環(huán)管道泵，所說的泵的入口在液槽的下面部分位置，出口在液槽的上面部分位置。
5.按權(quán)利要求2或3或4所說的單體無冰保鮮速凍機(jī)，其特征是，所說的速凍機(jī)還包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所說的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在液槽支架上的傳動(dòng)輪、三組從動(dòng)輪、通過傳動(dòng)輪和從動(dòng)輪并進(jìn)入液槽的運(yùn)輸鏈、電機(jī)、減速機(jī)和皮帶鏈條傳動(dòng)件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及利用載冷劑直接速凍食品的速凍裝置。它由帶有外殼和保溫層的液槽，安裝在液槽上部的槽蓋，安裝在液槽下面部分的致冷管組成，液槽內(nèi)的中隔扳將液槽分成相互連通的速凍區(qū)和致冷區(qū)，裝有循環(huán)系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的速凍裝置具有更合理地利用能源和自動(dòng)操作的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的速凍裝置具有單體凍結(jié)、速凍時(shí)間短、保鮮度高、解凍后不失水等優(yōu)點(diǎn)，特別適合沿海地區(qū)邊捕撈海鮮邊速凍及各種蔬菜和方便快餐的速凍。
文檔編號(hào)F25D15/00GK2113446SQ9220345
公開日1992年8月19日 申請日期1992年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月5日
發(fā)明者沙金良, 王寶昌 申請人:沙金良, 王寶昌