速凍食品吃過吧?走進任何一家超市,只要有賣生鮮的地方就有速凍食品。近年來,食品速凍機行業(yè)保持以每年百分之幾百的速度增長,但翻開任何一本現(xiàn)有的市場書籍,對這個行業(yè)都鮮有描述,即使權威的專業(yè)調查機構對這個行業(yè)也很少界定,畢竟這個行業(yè)太年輕,年輕的使很少人注意到他的成長。
隨著社會生活節(jié)奏的加快,速凍食品成為當今世界上發(fā)展最快的食品工業(yè)之一,近年來,其貿(mào)易量每年以10%~30%的速度遞增。資料顯示,目前發(fā)達國家人均年消費冷凍食品一般在20公斤以上,并以30%的速度遞增。速凍食品已成為當今世界上發(fā)展最快的食品之一。目前世界速凍食品總產(chǎn)量超過6000萬噸,品種3500種左右。
我國速凍食品的真正發(fā)展是在最近10年,10年間該行業(yè)取得了長足的進步,但在世界速凍食品工業(yè)中的地位還微不足道。從1995年起,我國速凍食品的年產(chǎn)量每年以20%的幅度遞增,成為90年代發(fā)展最快的食品加工業(yè),速凍食品年產(chǎn)量接近1000萬噸。據(jù)不完全統(tǒng)計,近年來,我國現(xiàn)有各類速凍食品生產(chǎn)廠家近2000家,年銷售額達100億元。
速凍食品是指采用新鮮原料,經(jīng)過適當?shù)那疤幚?,在零?5度以下和極短的時間內(15分鐘以內)急速冷凍,再經(jīng)過包裝,在—18°C以下的連貫低溫條件下送抵消費點的低溫食品。速凍食品完全以低溫來保持食品原來的品質,而不需要借助任何防腐劑或添加物,所以速凍食品具有味美、新鮮、方便、快捷、健康、衛(wèi)生特征。
冷凍食品:主要包含冷凍蔬菜、冷凍畜禽肉、冷凍水果等;由于食品在遠距離運輸過程, 容易腐爛,部分食品就需要通過冷凍在運輸銷售。 冷凍水果包含:冷凍草莓、木莓、黑莓、桑椹、羅甘莓、醋栗及鵝莓、栗子、及其他堅果。
我國速凍食品的發(fā)展起步較晚,其發(fā)展速度年增長25%以上。即便現(xiàn)在我國年人均消費量也僅為發(fā)達國家的十分之一。因此極具發(fā)展空間。隨著食品速凍業(yè)及其工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展,速凍機已成為不可替代的必備設備。目前我國28種食品市場準入制度中規(guī)定了速凍食品尤其熟制食品必須采用單體速凍裝置保證質量,出口商檢也有所要求。
一、影響食品速凍的因素 當食品凍結速度在每小時5-50毫米厚度情況下,能夠保證食品凍結過程生成的冰結晶數(shù)量大小基本不變,晶粒比較細小,從而達到保鮮的可逆性。
食品中含有兩種水分,一種自由水,其冰結晶生成階段在0至-5度,一種膠體結合水,其附著于食品分子表面,在凍品-18度時,結晶率在95%以上。此外,冰結晶后的低溫環(huán)境下貯存食品抑制微生物活動和繁殖,達到長期貯藏保鮮的目的(果蔬抑制呼吸熱)。 食品速凍的影響因素可分為:
1. 冷卻介質溫度:食品凍結速度和冰點與冷卻介質溫差Δt成正比。冷卻介質溫度越低, 凍結速度越快。
2. 凍品著風的影響:著風表面積、風速、冷風循環(huán)率影響凍結速度:試驗表明,青刀豆放 在-30度冷卻介質下0風速時需120分鐘,4.5m/s風速時只需10分鐘即可。
3. 潛熱與焓差的影響:1kg水由80度降到0度需要80kcal冷量,由0度水變成0度冰同 樣需要80kcal冷量??梢娊Y晶潛熱需要更多的冷量。同樣當焓差較大時,如進貨溫度較高,不僅需要較大的冷量還需要較長的凍結時間。
4. 食品成分的影響:導熱系數(shù)高的食品比導熱系數(shù)低的食品凍結速度快,如果食品表層敷 塑膜不僅導熱慢,而且阻礙著風。如水導熱系數(shù)為0.604w/mk,脂肪導熱系數(shù)為0.15,塑膜導熱系數(shù)為0.028,風導熱系數(shù)為0.066。
5. 食品厚度的影響:食品厚度的平方和速凍時間成正比。食品越厚,速凍時間越長。
二、由速凍庫向速凍機的轉變
從影響食品速凍因素可見: 由于速凍庫開門一次進貨量較多,相對較高溫度的食品,使冷卻介質溫度回升波動,減小Δt;而速凍機保持室內溫度幾乎不變。
由于速凍庫內放置靜態(tài)食品,產(chǎn)生著風的不均勻性,甚至減小風速,靜態(tài)的單向吹風阻礙了凍品中心即被風部位的結晶速度;速凍機隧道內每個單體著風表面積大而且保持均勻一致,更由于風向的變化加速凍結。
由于進入速凍庫的食品同時達到潛熱,需要突然大幅度提高冷量面對結晶過程,從而產(chǎn)生溫度回升和延長結晶時間。而速凍機連續(xù)的運行使本來有限的庫容凍品只有相對少部分相繼達到潛熱,其冷量足以在穩(wěn)定的溫度、速度下完成快速結晶過程。由此可見,追求快速食品結晶過程從而達到可逆性的食品保鮮效果,速凍機必不可少。
三、隧道式速凍機:
① 平面網(wǎng)帶式速凍機:適于肉類,調理食品,水產(chǎn),菜肴,冰淇淋等。為基本通用型速凍機。其產(chǎn)量在100kg/h—2000kg/h。 ② 多功能振動式網(wǎng)帶速凍機:在通用型平面網(wǎng)帶式單體速凍機基礎上增設動態(tài)裝置。除具有通用型平面網(wǎng)帶式單體速凍機特點外,亦適用于顆粒狀食品單體凍結。
③ 隧道式預冷速凍機:創(chuàng)造性將預冷、速凍合二為一,節(jié)省能源。尤適用于高溫入貨,熟食速降溫食品等。
④ 隧道式多層網(wǎng)帶速凍機:適用于占地面積小,凍結時間較長的產(chǎn)品。
⑤ 隧道往復式速凍機:適用于占地面積小,凍結時間長以及過程再加工產(chǎn)品。
⑥ 隧道式板帶速凍機:適用于水產(chǎn)品速凍。
隧道式速凍機主要由隧道體、蒸發(fā)器、風機、料架或不銹鋼傳動網(wǎng)帶等組成。被速凍的物料放在料架的各層篩盤中或網(wǎng)帶上通過隧道,空氣通過蒸發(fā)器降溫,然后送入隧道中,川流于物料之間使其速凍。凍結物料的作業(yè)方法與隧道式逆流干燥設備相同;冷風與物料在隧道內的流動方向相反。速凍溫度為35℃時,青刀豆的凍結時間約為45min。隧道內裝有傳動網(wǎng)帶的速凍機工作過程如圖11-25所示。第一、二級傳動網(wǎng)帶的運行速度可以分別控制,冷風分別吹到網(wǎng)帶上,穿過物料層,再經(jīng)蒸發(fā)器與風機,循環(huán)使用。物料先通過第一級網(wǎng)帶,運行較快,料層較薄,使表面凍結;然后轉入第二級網(wǎng)帶,運行較慢,料層較厚.使整個物料全部凍結,得到單粒速凍產(chǎn)品。這種速凍機的特點是可凍結產(chǎn)品的范圍廣,冷凍效率較高,沖霜迅速,清洗方便。
四、關于速凍機節(jié)能、可靠、合理與智能化 食品凍結速度和溫差Δt成正比。追求速凍機內低溫度是為了食品快速結晶,而設定溫度在-35度,一方面考慮快速凍結,一方面考慮節(jié)省能源。因此食品入貨溫度越接近冰點,越加速食品凍結。將結晶前較高溫度留給預冷段完成,從而達到高品質速凍和節(jié)約能源目的。此外,入貨溫度接近冰點還是食品降低干耗的關鍵。
避免速凍機的耗冷還在于避免圍護結構保溫板的拼接縫隙的耗冷。在速凍機圍護結構保溫板采取聚氨酯整體發(fā)泡形式,所有庫板連接拼縫均采用雙面專用密封膠密封配以二次灌裝發(fā)泡,避免保溫板的拼接縫隙跑冷。
各種速凍機內關于風量及風速的要求有所不同,其節(jié)能的方法也有區(qū)別。隧道式網(wǎng)帶單體速凍機,在保證制冷風量的基礎上設計格珊條形調節(jié)導流組件,大大提高凍品表面風速。同時也提高凍品著風表面積,提高風的循環(huán)率。
此外,對稱可調風向裝置的格珊條形調節(jié)導流組件,可控制冷風自進出貨口的跑冷。降低風機電機運行功率,從而降低風機電機耗冷量(降低風壓,提高風速),從而提高效率。
為減少機械傳動,輸送帶耗冷的方法,在此采取將機械傳動及傳送帶系統(tǒng)保持在低溫下運行,進出料口采取保溫的措施以利用自速凍室縈繞出的冷氣達到節(jié)約耗冷的目的。
五、隧道式速凍機的發(fā)展前景
2008年~2015年中國冷凍冷藏行業(yè)?場研究顯示,目前,我國速凍食品從生產(chǎn)企業(yè)、零售商店、家庭的冷凍鏈已經(jīng)形成,冷凍冷藏食品行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。預計到2020年,中國冷凍冷藏行業(yè)企業(yè)數(shù)量與資產(chǎn)規(guī)模都將有所增加,隨著冷凍冷藏食品行業(yè)的發(fā)展,隧道式速凍機也將大有作為!