专利名称：一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法
技术领域：
本发明将炼钢厂空分车间制备氧气时所得的副产品(其主要组成是液氮和氮气，称为尾气)用于食品、食品配料、食品原料的冷冻、冷藏和干燥。本发明属于冶金、食品、食品添加剂、食品原辅材料领域。
用液化气体如液氮冻结食品早在1926年前后曾经尝试过，但由于成本昂贵，在实用上未能实现。本发明利用空分车间的尾气来进行食品冷冻，一可变废为宝、节约能源，二可创造效益，为重工业和轻工业开发新的结合增长点。
在冷冻、冷藏和干燥食品方面已有专利报道。冷冻、冷藏方面，中国专利95104887公开了一种用于冷冻干燥食品的前处理方法在对食品进行冷冻干燥之前，采用在其表面切出数条切口、钻出数个小孔的方法，来增加水分升华的表面积，减少冷冻的时间。食品干燥方面，中国专利86101469公开了利用热油生产干燥食品的方法将用蒸汽预先蒸煮过的牲畜或鱼类的肉、内脏、骨头或蔬菜加入盛有预热过的动物或植物油的油脂熔化锅内，在气密条件下封闭油脂熔化锅，用热油加热原料，同时分两步降低熔化锅中的压力。在减压条件下，从油中卸出原料，粉碎卸出的原料，从而生产干燥食品。
本发明的特点是1.通过尾气冷冻冷藏及尾气干燥有效地抑制食品微生物活动，从而更好地保存和保鲜食品。
2.利用空分车间副产品尾气冷冻冷藏食品，供尾气的价格较低，变废为宝、节约资源。
3.利用尾气做冷冻介质。
4.利用尾气做干燥介质。
5.利用尾气做干燥、冷藏的气调媒介。
下面以实例加以说明实例一尾气用于食品冷冻冷藏现代食品保鲜贮藏中，冷冻冷藏是很重要的手段。冷冻冷藏食品的关键是(1)冻结过程通过0℃～5℃最大冰晶生成带的时间的长短，即冷冻的速度，直接影响冻结食品的口感及营养液的保存状况。(2)冷冻食品的冷藏温度会影响食品保鲜的时间。尾气冻结食品有以下优点(1)冻结速度快，迅速通过最大冰晶生成带。(2)冻结质量好，很好地保存食品的口感、营养及所含液体。(3)节约能源。(4)尾气冻结设备可以实现机械化、自动化流水作业线，提高劳动生产率，并可改善低温下操作的条件和劳动强度。
尾气用于食品冷冻冷藏的工艺流程参见附
图1，可概括为将预冷的食品由输送带送入隧道式冷却设备内，经尾气降温作用后得到速冻食品；被升温的尾气可通过引风机用于食品冷藏。
工艺参数说明食品进行速冻前一般应预冷，以便能够被迅速冷冻，食品预冷至4℃～0℃后导入隧道式冷却设备中。隧道也应事先预冷。隧道采用逆流式冷却的形式，长度预冷区为6米，速冻区为2米。盛装食品的容器采用0.8mm的白铁皮做成，20cm×12cm×6cm托盘，侧面钻孔，预冷区温度为-10℃～-196℃，速冻区为-196℃，从预冷到速冻完成大约需30min。冷冻过程中升温的尾气导入食品冷藏室中，对食品起到气调储藏的作用。冷藏室要求气密性好，保温性强，如四周墙壁、顶层与地板采用聚氨酯泡沫塑料做成的10cm厚的绝热层，冷藏室门应采用两道密封。
实例二尾气用于食品冷藏炼钢厂空分车间制备氧气时所得到尾气主要组成是氮，氮气是无色无臭的惰性液体，与其他物质不起化学反应，不会破坏食品成分，能够很好地保存人体必需的维生素和其他营养物质，同时保存原有色、香、味。
尾气用于食品冷藏可以采用仓库和气调设备，当仓库室内空气高于设定温度时，自动启动机械泵的电源开关，由尾气贮罐将液体尾气泵入喷咀，加压后的液体尾气经喷咀喷出成雾状，气化吸热而成气态，不断稀释空气中的氧浓度，起到气调的作用。当仓库室内温度降至设定温度时，机械泵的电源开关关闭。也可采用电磁阀控制喷咀的开关来控制气调和降温。采用数字温度调节仪进行温度的测量与控制。
实例三尾气用于食品干燥在干燥方面尾气的特点是(1)含氧量少；(2)水分含量低；(3)清洁卫生，无污染；(4)尾气充足；(5)同时可以利用炼钢厂的废热。
尾气用于食品干燥工艺流程可概括为食品原料采集后，经预加工、清洗、漂烫、水冷却、清洗、水分离后，装架进入尾气干燥设备进行干制，经过分级包装成品即可贮存或销售。
尾气工艺流程见附图2。
将水果、蔬菜等需干制物品经预处理后装入尾气干燥设备中，由空分设备来的低湿度尾气，有管道通入换热器I与其空压机的热空气换热加热到所需温度，而后送入尾气干燥设备II，经循环风机III与部分气体混合进入加热器IV加热(也可不加热)。通入设备内与被干燥物品直接接触，吸收水分使物品干燥，而后一部分由排风机V排出，另一部分经管道送回循环使用。调节阀门TG101、TG102、TG103、TG104的开度可改变气体的进气量、循环气量，以达到调湿、调温而满足干燥工况需要。试验用尾气干燥设备采用隧道式，用物料车将物品送入设备内。
实例四将1.0千克的水饺(汤圆)预冷至4℃～0℃，导入以尾气为介质的隧道式冷却设备中，通过预冷区、速冻区，其中控制预冷区温度-10℃～-196℃，速冻区-196℃，从预冷到速冻完成约30min。所得产品直接送入冷库进行冷藏。
实例五将1.0千克的方便食品预冷至4℃～0℃，导入以尾气为介质的隧道式冷却设备中，通过预冷区、速冻区，其中控制预冷区温度-10℃～-196℃，速冻区-196℃，从预冷到速冻完成约30min。所得产品直接送入冷库进行冷藏。
实例六将1.0千克的鲜肉预冷至4℃～0℃，导入以尾气为介质的隧道式冷却设备中，通过预冷区、速冻区，其中控制预冷区温度-10℃～-196℃，速冻区-196℃，从预冷到速冻完成约30min。所得产品直接送入冷库进行冷藏。
实例七将1.0千克预处理(选料、清洗等)的西红柿放入尾气气调仓库中，控制温度室温以下，进行冷藏。
实例八将1.0千克预处理(选料、清洗等)的四季豆放入尾气气调仓库中，控制温度室温以下，进行冷藏。
实例九将1.0千克预处理(选料、清洗等)的水果制品放入尾气气调仓库中，控制温度室温以下，进行冷藏。
实例十将1.0千克经选料预处理的大蒜装入尾气干燥设备内进行烘干，控制温度50℃左右，经测定利用尾气干燥的大蒜营养品质优于热风干燥法所得产品，物理性状优于冷冻干燥产品。尤其是维生素C含量，保持率比对照组增加15％～60％。
实例十一将1.0千克经选料预处理的草莓装入尾气干燥设备内进行烘干，控制温度50℃左右，经测定利用尾气干燥的草莓营养品质优于热风干燥法所得产品，物理性状优于冷冻干燥产品。尤其是维生素C含量，保持率比对照组增加15％～60％。
实例十二将1.0千克经选料预处理的马铃薯装入尾气干燥设备内进行烘干，控制温度50℃左右，经测定利用尾气干燥的马铃薯营养品质优于热风干燥法所得产品，物理性状优于冷冻干燥产品。尤其是维生素C含量，保持率比对照组增加15％～60％。
实例十三将1.0千克经选料预处理的菠菜装入尾气干燥设备内进行烘干，控制温度50℃左右，经测定利用尾气干燥的菠菜营养品质优于热风干燥法所得产品，物理性状优于冷冻干燥产品。尤其是维生素C含量，保持率比对照组增加15％～60％。
权利要求
1.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于进行食品冷冻、冷藏和干燥所采用的介质为炼钢厂的尾气。
2.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于进行食品冷冻、冷藏和干燥所采用的介质为炼钢厂的尾气，该尾气是制备氧气的副产品，主要组分为氮、氧、氩、二氧化碳以及其他惰性气体。
3.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于炼钢厂为大、中、小各种规模的炼钢厂。
4.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于进行冷冻的食品为粮食制品、肉制品、水产品、畜制品、禽肉制品、方便食品、奶制品、水果、蔬菜、淹渍食品、蛋制品、蜂花制品、保健食品等符合中华人民共和国国家标准的各类、各种食品和各种食品原材料以及加工半成品。
5.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于进行冷藏的食品为粮食制品、肉制品、水产品、畜制品、禽肉制品、方便食品、奶制品、水果、蔬菜、淹渍食品、蛋制品蜂花制品、保健食品等符合中华人民共和国国家标准的各类、各种食品和各种食品原材料以及加工半成品。
6.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于进行冷藏的食品为粮食制品、肉制品、水产品、畜制品、禽肉制品、方便食品、奶制品、水果、蔬菜、淹渍食品、蛋制品蜂花制品、保健食品等符合中华人民共和国国家标准的各类、各种食品和各种食品原材料以及加工半成品。
7.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于冷冻的方式为隧道式、螺旋式、箱体式或浸渍式。
8.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于冷藏时利用尾气作为气调媒介。
9.一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法，其特征在于干燥时采用的是尾气干燥设备。
全文摘要
一种利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法。利用炼钢厂的尾气冷冻、冷藏和干燥食品的方法。它涉及将炼钢厂空分车间制备氧气时所得到的副产品(其主要组分为液氮、氮气，称为尾气)用于食品的冷冻、冷藏和干燥。即将空分车间所分离的炼钢无法完全利用的各种形式的尾气用于食品加工(冷冻、冷藏、干燥)。尾气可与或不与被冻食品接触，达到冷冻冷藏目的，冷冻食品后被升温的尾气也还可以用于食品冷藏。空分工艺中得到的尾气水分含量很低，可用于果蔬的干燥，使果蔬在无氧的条件下迅速脱水，从而获得便于运输和保存的脱水果蔬。炼钢厂有大量废热可配合以上工艺，干燥所用气态尾气也可由液态尾气吸收氧气分离产生的废热而来，充分利用了能量。
文档编号F25D3/10GK1661308SQ0310321
公开日2005年8月31日 申请日期2003年1月24日 优先权日2003年1月24日
发明者刘艳群, 刘钟栋 申请人:刘艳群, 刘钟栋