一种基于磁场的低温冷冻装置及其食物冷冻方法

文档序号:9725429阅读:983来源:国知局
一种基于磁场的低温冷冻装置及其食物冷冻方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品冷冻技术领域,尤其涉及一种基于磁场的低温冷冻装置及其食物冷冻方法。
【背景技术】
[0002]在制冷技术发展中,含水物品的冷冻是其中一个非常重要的分类。在含水物品制冷过程中,其水分的变化是该制冷领域的核心问题。比如,在含水食品(包括蔬菜、水果、肉类等)的冷冻过程中,水分的流失以及水分在物品中的重新分布将严重影响含水食品的冷冻前后的新鲜度与口感。
[0003]造成上述问题的具体原因在于:含水食品中的水分有分子中的结合水,也有细胞中、细胞间的自由水。一方面,结合水、自由水在冷冻及解冻的过程中会移动而流失;另一方面,结合水、自由水在冷冻过程中结晶长大,这一集体过程会破坏水所在内部结构。除此之外,水分在冷冻与解冻中,水结晶与溶解过程会部分改变水分在食品中的分布。
[0004]保持被冷冻物品的原有特性是非常重要的。在具有水分的食品包括蔬菜、水果、肉类等的冷冻过程中,水分的流失以及水分在组织中的重新分布是影响原有特性冷冻后发生改变的主要因素。
[0005]现有冷冻技术如冷库冷冻或普通冰箱冷冻,会造成含水食品中的水分有分子中的结合水、结合水、自由水在冷冻过程中结晶长大的不利于保鲜的后果。
[0006]由于以上的原因,现有的冷冻技术会导致含水食品在制冷及解冻过程中发生水分流失与重新分布的过程,其对食品会产生一定的破坏作用导致严重影响食品的鲜度与口感。本发明公开的种基于磁场的低温冷冻装置及其食物冷冻方法能够很好的克服上述问题,起到冷冻和保鲜的双重作用。

【发明内容】

[0007]鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种基于磁场的低温冷冻装置及其食物冷冻方法,旨在解决现有技术中冷冻技术导致含水食品在制冷及解冻过程中发生水分流失与重新分布的问题。
[0008]为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种基于磁场的低温冷冻装置,包括低温室及其相关冷冻设备,其中,所述低温冷冻装置还包括一磁场发生装置,所述磁场发生装置包括产生稳态磁场的第一磁场发生单元及产生交变磁场的第二磁场发生单元;
所述第一磁场发生单元与第二磁场发生单元相对应设置使所述稳态磁场与交变磁场形成预定的夹角,在所述低温室内生成预设的复合空间磁场。
[0009]所述的基于磁场的低温冷冻装置,其中,所述第一磁场发生单元包括若干永磁材料,所述永磁材料拼接形成第一预定空间范围的稳态磁场。
[0010]所述的基于磁场的低温冷冻装置,其中,所述第一磁场发生单元还包括稳态电磁线圈,所述稳态电磁线圈通电后形成第二预定空间范围的稳态磁场。
[0011]所述的基于磁场的低温冷冻装置,其中,所述第二磁场发生单元包括用于产生交变磁场的电磁发射及整流装置。
[0012]所述的基于磁场的低温冷冻装置,其中,所述第一磁场发生单元设置在所述低温室两侧,形成沿低温室的第一方向分布的稳态磁场;
所述第二磁场发生单元设置在所述低温室另外两侧,形成沿第二方向分布的交变磁场;
所述第一方向与第二方向相互垂直。
[0013]所述的基于磁场的低温冷冻装置,其中,所述第一磁场发生单元设置在所述低温室两侧,形成沿低温室的第一方向分布的稳态磁场;
所述第二磁场发生单元设置在所述低温室另外两侧,形成沿第二方向分布的交变磁场;
所述第一方向与第二方向平行。
[0014]所述的基于磁场的低温冷冻装置,其中,所述第一磁场发生单元设置在所述低温室两侧,形成沿低温室的第一方向分布的稳态磁场;
所述第二磁场发生单元还包括一旋转底座及交变磁场发生装置;所述交变磁场发生装置设置在所述旋转底座上,在所述旋转底座的驱动下,在所述第一方向的平面中旋转;
所述交变磁场与所述稳态磁场在所述第一方向的平面上的夹角随所述交变磁场发生装置的旋转而改变。
[0015]—种应用如上所述的低温冷冻装置的食物冷冻方法,其中,所述方法包括:
依据所述食品的含水量,确定低温室内的复合空间磁场;
使用所述磁场发生装置生成相对应的复合空间磁场,并且对所述食品进行冷冻保鲜。
[0016]有益效果:本发明提供的一种基于磁场的低温冷冻装置及其食物冷冻方法,通过设置预定角度交错的交变磁场及稳态磁场,在低温室内形成相应的复合空间磁场,使含水食物的水分在冷冻过程中保持原有的分布状态,避免水分的再分布以及流失的问题,能够较好的保持食物在冷冻前的新鲜程度。并且所述低温冷冻装置还可以依据不同食物的含水量调整复合空间磁场的磁场强度及方向等,具有较好的适用性。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例1的低温冷冻装置的磁场发生装置的结构示意图。
[0018]图2为本发明实施例2的低温冷冻装置的磁场发生装置的结构示意图。
[0019]图3为本发明实施例3的低温冷冻装置的磁场发生装置的结构示意图。
[0020]
【具体实施方式】
本发明提供一种基于磁场的低温冷冻装置及其食物冷冻方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0021]在本发明具体实施例的基于磁场的低温冷冻装置中,所述低温冷冻装置包括:低温室、相关冷冻设备,以及磁场发生装置。所述低温室及相关冷冻设备可以采用现有常用的冷冻设备,在此不作赘述。
[0022]所述磁场发生装置包括产生稳态磁场的第一磁场发生单元及产生交变磁场的第二磁场发生单元。
[0023]所述第一磁场发生单元与第二磁场发生单元相对应设置使所述稳态磁场与交变磁场形成预定的夹角,在所述低温室内生成预设的复合空间磁场。
[0024]通过形成的复合空间磁场,能够控制冷冻食物的水分分布,避免在冷冻过程或者解冻过程中导致食物口感及新鲜程度下降的问题。
[0025]应当说明的是,所述低温室不仅限于具有特定体积的,封闭式冷冻装置或者容器,其具体可以是任何合适的,需要对食物进行低温冷冻的场合,例如较大的冷库,冷冻柜等等。
[0026]上述利用磁场保持食品鲜度的原理主要在于磁致过冷原理。具体原理为:由于食品中主要的成分是水,水分子由氢键连接形成一系列的分子链,具有分子电流的特点。磁场作用于分子链(分子电流),对水分子产生了洛伦兹力并做功,使得较小的水分子簇和单个水分子的形成概率大于大的水分子簇,而含有较多的小分子簇的水更为稳定。
[0027]实验表明在磁场的作用下,水的稳定性增加,分子间氢键的增强有效抵消了温度下降过程中的能量交换,使得水能够在更低的温度下保存。在冰点以下,自由水分子和小分子簇的存在使得晶核尺寸达不到临界半径,抑制了结晶过程,出现了过冷现象。这一磁场作用的过冷可以让食品在低温保存过程水分不结晶或不凝结大晶粒,保证了食品中分子不被破坏、水分不流失等他,从而保持了食品的鲜度等特质。
[0028]具体的,在需要形成较小空间或者较小强度的磁场时,所述第一磁场发生单元可以包括若干永磁材料,所述永磁材料拼接形成第一预定空间范围的稳态磁场。
[0029]更具体的,在需要形成较大空间或者强度较强的稳态磁场时,所述第一磁场发生单元还可以包括稳态电磁线圈。基于稳态电磁线圈来产生相应的稳态磁场。
[0030]所述稳态电磁线圈通电后形成第二预定空间范围的稳态磁场。具体的磁场强度可以由所述线圈或者电流进行调节。
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