制冷与解冻装置的生系统三

制冷与解冻装置的共生系统摘要：为了最大限度地保持食品的原有质量，解冻工艺与冻结工艺具有同等的重要性。本文推荐利用冷库制冷装置制冷剂冷凝热量为热源，构建现代化食品解冻装置的原理、构成方法，以及如何应对因季节更替、负荷波动、解冻过程的温度控制等变化因素，优化解冻工况，保证解冻食品质量的解决办法。关键字：解冻蓄热温风机共生系统程序控制1食品解冻概述正确的冻、藏工艺，固然可以实现食品在冻结状态下最大限度保持其原有质量之目的，但是由于食品在冻结过程中，难以避免冰晶对细胞组织和蛋白质的破坏，而且在贮藏过程中还有肌肉组织特性等方面的变化，在解冻过程中，无论是完全解冻，还是半解冻（-5℃）,都会造成液汁流失，并且伴随着发生微生物繁殖及酶促或非酶促的不良生化反应。造成损失的大小，很大程度上取决于解冻方法的优劣。所以，如果在加工、消费前所采用的解冻方法不正确，仍然不能保证最大限度地恢复食品的冻前质量。由此可见，在保持食品质量方面，解冻和冻结具有同等的重要性。食品的解冻，是食品冻结的逆过程。解冻后的食品，其质量下降的速度比生鲜状态的食品更快。因此，采用什么解冻方法，解冻过程中的温度控制，解冻到什么程度，都需要认真对待。食品的解冻方法大体上有两大类：其一是从食品的外部加热，热量从食品表面向内部传导，例如：把冻品放置在空气环境中、浸入水中或者让食品与固体加热体直接接触等进行加热；其二是在食品的内外，进行整体均匀加热，如电解冻。当然，也可以两大类组合使用。按照解冻方法的类别，主要有如下解冻装置：【1】外部加热解冻法空气解冻装置——低温加热微风式；加压空气式水解冻装置——低温流水式；涡流流水式；水-气泡流动式；淋水式；水压式；减压型或常压型水蒸气凝集式接触解冻装置【2】内外均匀加热解冻法电解冻装置——介电加热型（高频式—13MHz；微波式—915兆赫,2450兆赫）【3】组合式解冻法电加热解冻与水解冻组合式在选择解冻装置时，应注意下列要点：处理能力；初投资；经常运转费用；维护保养费用；人工费用；解冻速度和可调性能；对于各种食品形态的适应性；解冻过程中的液汁流失及干耗量；解冻的均匀性；与加工处理机械的兼容性；装置的占地面积；解冻品的质量；误操作造成的影响等。迄今为止，我国冷冻厂的功能仅限于对食品进行冷加工和冷藏。冻结食品的解冻大抵是在食品加工厂现场进行。而绝大部分食品加工厂却很少设置专门的解冻装置，必然引起人们对食品原料质量的担忧。随着食品卫生法的实施、食品安全法的诞生、HACCP系统的推广和食品工业专业化的加强，提高对食品解冻质量的要求势在必行。当前，食品加工厂家之所以不重视食品解冻这一关键环节，原因之一是解冻所造成的食品质量下降是隐性的，表观现象不明显；原因之二是为了尽量用最少的投入，获取最大的利润，不愿投资构建正规的解冻装置；原因之三是对百姓健康负责的精神淡薄；原因之四是我国的相关法律不完善。这种现状不应该也不可能长期继续下去。为了适应人们对食品安全越来越重视的发展趋势，设法开发一种低成本、高品质、正规化的解冻装置是当务之急。在此，推荐以制冷压缩机冷凝热量为热源的大型解冻装置。它既可以在有食品原料冷库的食品加工厂实施，也可以在专业冷冻厂建造，实现由冷冻厂根据食品加工厂的需要，直接提供解冻食品原料。够2循解冻装置的构夹成原理功本例对应于大黄、中型冷库设桂置，以盐水作材为提取制冷装捷置余热的中间这介质，以可控闹温空气流为解贴冻热量的载体侧，按照符合食围品解冻理论的蛮设定程序运行推，解冻与暂存鸡两用的解冻装装置。其系统构垫成原理如下所亡示。宵2.1踏饱采用水冷式冷丛凝器的制冷装值置隐(1)歇息制冷装置的余森热提取卸对应条件：制促冷系统配置了填复数台的制冷遵压缩机；采用德卧式壳管式冷惧凝器。溜余热提取方法塔：选择热容量丢较大、对钢材受无腐蚀作用的刷盐水，用以替眉代冷凝器的冷息却水，吸收制充冷压缩机排出基的制冷剂冷凝胖热，作为食品很解冻的加热热位源介质。简构成原理如侦图井1朝所示。眯图咏1肥兆余热提取回路重原理图功(2)酬淡蓄热装置韵经冷凝器加热鸽升温后的盐水庄，由于受制冷女负荷、食品解摘冻负荷波动及辫气候变化对加闻热热源稳定性床的影响，不能楼直接导入食品竭解冻装置中应昼用，应该设置醉可调节盐水温腊度的蓄热装置杠。幅结构示意如个图展2巧所指示胞.搏图谣2键意蓄热装置遗(3)临酬食品解冻热交念换器世采用表面式换似热器，作为向鸟食品解冻库提辩供设定温度循非环空气流的设旨备，称幻为竟“瓦温风补机骡”宴。为了保持温晃风机能够始终价送出设定温度阵的空气流，在下温风机内增设雷电加热器，以摔应对在特殊情里况，由于制冷跪负荷过小或者姿气温过低所造看成的盐水温度干低下的局面；剧同时，在温风忠机的进液管上查设电动三通阀政，以便根据库唐内温度状态自度动调节向温风棚机输送的温盐死水流量，控制面库内的温度。皇温风机接管示朽意参见魂图丑3品。京屿图毒3间津温风机充(4)未揉食品解冻库捉食品解冻库，径宜按照冷却物礼冷藏间的隔热谷要求建造，需挨要内外防潮处棋理。为了减少惯被解冻食品的裙干耗损失，保音持解冻食品的成质量，加快库雹温变换速度，晨减少库温的不汤均匀性，在库编内还设置了加赞湿器和冷风机慰，构成优先利涝用被解冻食品管冷、热量的控看温系统。耳(5)建溉盐水冷却塔闻由于温盐水系达统是闭回路设吨置，所以当压填缩机负荷大的苏时候，盐水温众度会异常升高狠，往往引发压伙缩机运转故障置。为此，在回家收冷凝热量的待温盐水回流管粗线上并联设置书冷却塔，必要汗时用冷却塔扬府弃过剩排热。磨盐水冷却塔如吹图下4舍所示。津图卖4叛钓盐水冷却塔弓2.黎2您采用空冷式冷迫凝器的制冷装乞置严(1戏)喜制冷装置的余取热提取猴在空冷式冷凝总器的场合，把欧回收排热的热两交换器设置在叠压缩机与空冷牵式冷凝器之间剃的管线上，只岭利用压缩机排骑气的显热。租构成原理如些图拿5啦所示。脱图淡5政济空冷式冷凝器滥的余热提取墓(2顶)依蓄热装置湾与水冷式系统概相比，除排热辅回收热交换器棉不同之外，还罗有自温风机回火流的温盐水，烧首先通过排热火回收热交换器蚊，再返回盐水斗槽。辞蓄热装置的管白道连接方法如士图懂6淋所示。殿图提6冒心空冷系统的蓄钳热装置底3污食品解冻库的第温、湿度和解惩冻时间控宪制巷愁解冻装置各部睬实行实时微机箭程序控制，预阔先输入解冻品骆的种类或形状盟，品质优先还塌是解冻时间优焦先等解冻条件胃，计算出与此绵相应的库内温晚度条件，进行佳节能的温度控错制。同时，还饲监视压缩机排恩热的回收状况岔及解冻品冷热疮的利用状况，米优先利用低成虾本热源。沿虽然解冻品周诚围循环空气流铅的温度越高，财解冻时间越短勒，但从解冻后渡的食品品质及消解冻成本考虑锐，应确定最佳牺解冻环境温度乳的上限。厘(1杰)森盐水回路各节饶点的温度控制导为了得到最佳味设定环境温度夹的解冻热源空燃气流，首先要设通过温风机负躺荷计算，设定厘加热盐水的温惠度。在平均负到荷时，控制解晋冻室释放热量教后的温盐水温洞降恳Δ厨T赌。较低温盐水湿返回盐水槽后聪，与从冷凝器获返回的较高温躬盐水混合，达码到流向温风机粮盐水的设定温健度，由盐水泵连把该设定温度再的盐水输送到吉温风机，加热肺解冻库内的空狼气。同时输送禾到冷凝器，冷到凝压缩机排气杜。为此，必须轿预先计算确定妄冷凝器的热交鸭换面积和制冷简剂的冷凝温度悄。垂(2)料僵负荷波动的对糟策艳冷凝排热解冻锯容易遇到的问亡题是热源侧的保负荷波动。通功常走,睡在多数制冷装家置中，一般设剑置复数台压缩湾机，排热为零瘦的可能性非常惑小。冷库用制龙冷压缩机满负犁荷运转时，不留会出现问题。革但是当冬季冷眼库负荷减少、浇夏季负荷增加隶时就必然造成辨热源的波动，补而且又有因各染种理由停机的唐时候。至对于上述负荷讽的波动，可采谅取下述措施进途行控制：作1)庄胁设置凉水塔：可由于采用了闭袋回路的温盐水压系统，所以当糕压缩机负荷大干的时候，盐水吵温度会异常升短高，往往引发胞压缩机运转故译障。为此，在驱回收冷凝热量找的温盐水回流衡管线上并联设命置冷却塔，必嫁要时用凉水塔陕扬弃过剩热量简，控制好盐水镰温度。蹲2瘦)适盐水槽的蓄热医效果：被解冻种食品的外形大向多是箱装或盘键装，解冻时间迹需正要毅12~1玉5肉小时。其间，形解冻初期的负迷荷大约是平均停负荷鹅的菠5锐倍，但随过程寿逐步减少。解艳冻开银始忽4~劳5驳小时后降到平谈均负荷，此后薪以比平均负荷隐更小的负荷继具续解冻。因此吸，如果能够适意应解冻开始后揉数小时的负荷抱变动，那么此检后就可以在平饿均负荷以下进团行解冻。皂3狱)捞蓄热盐水槽的坐容量要按照本造装置的最大解习冻能力确定，保用盐水的蓄热割量平衡解冻初披期解冻负荷的费差额。在冬季蓬压缩机运转率善低的时期，或钟者部分压缩机在停止运转时，立也用盐水槽中字盐水的蓄热量忠来平衡。旺辅助电加热器剂的设置：在压诉缩机负奥荷织虾非常少的时候烈，即使运用上眨述蓄热系统可脑能也无法弥补善解冻负荷的不锐足。因此，设佣置了辅助电加客热器，作为最陕不利条件下维俯持解冻系统工觉作乖。桶辣盐水旁通回路侧：无解冻任务饲时，温盐水通圾过设在温风机室前的三通阀旁芦通到温风机的浮出口，返回盐武水槽中蓄热。吹在解冻作业中栋，盐水槽的温增度达到设定温素度的上限时，奉由设在温风机锣和排热回收热篮交换器之间的禁三通阀切断向澡排热回收热交巡换器的温盐水通供应，防止盐宁水槽内温度异凭常升高。4)硬件措施沾送风方缘向蝴:朋收解冻库内宜采害用壁面送风、拦风向可调系统窗。益供库内的加蒸湿梳:苏祖为防止冻品表阅面干燥，强化理食品表面换热股，从而缩短解矩冻时间，采用翅加湿作业。但河是对采用纸箱访包装的解冻品慕，由于加湿会批对纸箱造成致盘命的损害，所堵以不能加湿。5)软件措施控温程序：困虽然库内的设吉定温度越高，松解冻时间越短县，但因解冻品报的局部会过度鼠升温，造成汁叠液损失增加。巨而且从食品卫习生角度衡量，映也不宜使品温棵上升到设定的诱最佳解冻温度非之上。因此，佛确定库内温度够取决于解冻品详的最高许用品天温，需要控制谨解冻品升温最梅快的部位（边腿、角）的温度串，不致超过设慢定温度伍。所沟解冻品表面受牵表面对流换热吓的影响大，中宜心部位只取决服于解冻品的热猛导率。解冻终移了时的品温，竟最重要的是解匀冻品的中心温唐度。残因此，为了既科要抑制解冻品讲最高升温部位街过热，又要缩霜短总体的解冻将时间，应按照晕下列要点改变飞库内温度设定严，进行解冻作傍业：围i颜.伸从解冻开始到签最高升温部达刑到设定的最高纹品温之前，维互持较高温度穷。字靠因为解冻品的窝品温缺一升萄到冻结点以上午，库内温度控斤制程序即跟踪朽抑制最高升温高部的品温，得剩到一定程度地拘降低。最高升饼温部在接近设航定品温的时刻约，把库内温度峰降低到与设定缩品温相同的温连度，抑制品温师上升。论ii揉.伐库内温度变更道时间的确定：析为了进行上述瓜库内温度的控歇制，必须随时宁知道解冻过程勉中最高升温部压的品温，根据礼解冻品各部位闹升温机理编制讨计算程序，只浪要在进行解冻谢前输入解冻条文件，就可计算沾出各部位的品粱温，根据计算狗结果确定库内线温度的控制时于间。五解冻食品数据通库镰：坡严根据解冻品的静种类，编制所膏有需要进行解兄冻食品的数据舱库。只要选择黎解冻品的品名疲，就能自动确教定其物性值。味对于尚未登录天的特殊冻品，舌如果已知其物歪性值，也可在漠预留的窗口进胸行登录。解冻时间：舌根据输入的参董数，实时自动跪确定对于实际做解冻品最适当挂的库内温度控娱制时间，把确方定的控制内容农和解冻品中心包温度的实时变斗化，用曲线图棍表示出来，同孝时表示达到目优标解冻温度的忙时间。因此，掩如果一次确认痛了解冻中的解痒冻品温，那么进处理量或者形核状等即使变化斧，也能得到同妈样品质的解冻东产品。解冻中的监控蚊按姐照价HACC裂P咽系统的要求，屋实时微机测控秋系统记录解冻屈库内的温度变从化曲线，必要史时再现解冻数泉据并打印出来命。捐处理量增减的只对应措施际实时微机根据崭食品解冻处理鞋量和库温变化奸走势，调节加翠热盐水的流量棚，将库温波动兽控制在最小范稍围之内。歼解冻终了后的熄库温控制茅解冻工艺是根纲据解冻品的种仰类或形状确定侵解冻时间，而锤用户多半由生御产工艺或者供嗽求安排确定出茧货时间。因此互，在解冻完成抄后不能立即出兼库时，本系统橡会自动转入冷嫁藏方式，能够挖采用用户希望桥的温度冷藏解迟冻品。且根据上述软件挑，不仅能进行粪高质量的解冻桑，而且能够根欺据品温预测指浴定解冻终了温腐度，预定其解里冻时间，而且候也能进行解冻已后的冷藏。所荣以，能够在必国要的时刻，以心必要的解冻状季态，供应必要跃数量的高质量西解冻食品。4结语辞本装置从提高罪解冻食品的质瘦量和降低食品才解冻的能耗出集发，以制冷装碑置中制冷剂的皱冷凝热量作为臭食品的解冻热来源，构成制冷鲜装置与解冻装密置的共生系统仿。解冻装置是回从制冷系统中庙延伸出来的一播个热媒体回路尘，构成方法简剃单。它既不会旅影响制冷装置分的正常运行，窜又能实现解冻淘装置的节能运强行，降低食品班解冻成本。碰由于导入实时鼓微机测控系统际，能保证在最稼佳解冻工况下民解冻食品，获苍得高品质的解庆冻食品；可以卸根据食品种类沃、形状、库温竖及品温，自动衫调节温度变化悟过程及解冻终现温，确定解冻断时间。同时，界该装置兼具贮臭藏功能，当解昌冻工序完成后城暂时不能出货警时，可以自动飞转入暂存工况请，将库温保持痛在与解冻食品捞种类相对应的登温度条件。满消费者期待食篇品企业提供物探美价廉的商品曲，国家高度重政视食品安全和么人民的身体健税康，解决冻结尖食品的解冻质比量问题势在必械行，业者当思武，把握主动。参考文献抬[1]Ma恭sayuki仿Hishi纤moto.F桂rozen称foods,么Vegeta接blesan炸dfrui升ts.ref逃rigera吗tion.V贸ol.67燃No.77