专利名称：单体无冰保鲜速冻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及食品速冻装置，尤其与利用载冷剂直接速冻食品的速冻装置有关。
目前使用的食品速冻装置，如螺旋带式连续冻结机、隧道式冻结机及流态床冻结器等，虽然在结构上有各种不同的形式，但其基本方式都是使冷却空气吹过待冻结的食品，利用对流传热使食品冻结，用这类冻结装置虽能冻结食品，但其缺点也是显而易见的。
1.冻结装置体积大，制造成本高，重量大、而且占地面积大，不便于随船运行，边捕边冻。
2.冻结过程中为防止干耗都必须给水形成冰衣。
3.冻结时间长，影响食品鲜度、能耗大。
4.由于气流高速流过食品表面会带走大量水份，会使冻结后的食品干耗增大，有明显失水的现象，而且冻结不均匀。
本实用新型的目的是要设计一种无冰保鲜速冻机，这种速冻机结构紧凑，速冻后的食品不存在上述各种缺点。
本实用新型设计的单体无冰保鲜速冻机由带有外壳和保温层的液槽、安装在液槽上部的槽盖、安装在液槽内下面部分的致冷管组成。液槽内的中隔板将液槽分成相互连通的上下两部分，上面部分为食品速冻区，下面部分为致冷区，载冷剂置于液槽内。液槽的底部有排液管，上部留有操作口。
为了防止速冻的食品落入槽内后沉入槽底及堵塞排液管，在液槽中隔板的上下两部分的通道处还设有过滤件。
为加速槽中载冷剂与致冷管间的热交换，更有效地利用冷源，液槽内设有可使载冷剂循环流动的搅拌或循环装置。
为了提高速冻效率及便于操作，速冻机还配置传动装置。
液槽通常可用不锈钢板焊接成不同形状、不同规格，最适合使用的是上部为倒锥形的长方体。液槽外有保温材料以减少冷源的损失。中隔板设在液槽的约中间位置，中隔板与液槽间可以固定连接，也可以活动连接。为使中隔板两侧液槽的上下两部分连通，可采取多种方式，一种方式是中隔板本身为带孔板，这种中隔板由于本身带孔，因此在安装时中隔板可适配在液槽内；另一种方式的中隔板本身不带孔，因此这种中隔板的尺寸要小于液槽，即要留出液槽上下两部分间的通道，通道可以设在一侧，也可设在四周，中隔板可以与液槽固定连接，但为了便于维修或清理液槽，最好为可拆式连接，如螺钉连接，或直接搁置在液槽内侧的托架上。槽盖安装在液槽的上部，部分盖住液槽，留出操作口，为防止液槽中的载冷剂与外界的热交换，槽盖内也应有保温层。致冷管设置在液槽的下部，可以是盘成各种形状的管子，通常盘成蛇形管悬置在液槽内，致冷管外接致冷设备。液槽的底部有排液管，可根据需要排放载冷剂。载冷剂的搅拌和循环可采取各种方式，其中以使载冷剂产生上下环流的搅拌或循环可达到最好的载冷剂和致冷管之间的热交换，最普通的是螺旋搅拌器，较好的是采用循环管道泵强制载冷剂作上下循环。待冻食品的传输可以采用各种方便的传动形式，一般都要在液槽上方架设传动支架，传动机构如各种链轮、皮带轮设置在传动架上，再由传动机构带动带有料架的运输链在液槽内传动，达到自动传输食品从而完成食品的速冻。
图1为本实用新型设计的一种单体无冰保鲜速冻机的结构图。
图2为本实用新型设计的另一种单体无冰保鲜速冻机的结构图。
图3为图2的侧视图。
图4为图2的顶视图。
图5为配置于图2用的传动机构。
图6为图5的侧视图。
图7是带有一种喷口结构的局部视图。
图8为带有另一种喷口结构的局部视图。
图9为致冷管的一种排列方式示意图。
图10为养殖虾用不同方法冻结的冻结时间曲线，a为用本实用新型的冻结装置冻结的，b为冷气冻结机冻结的，其中横座标表示时间(分)，纵座标表示温度(℃)。
图11为冻品切片冰晶分布照片，其中a为载冷剂直接冻结的，b为冷气冻结的。
下面将结合附图对本实用新型的实施方式及其效果作进一步描述。
图1是本实用新型设计的一种单体无冰保鲜速冻机的结构图。它由带有外壳2和保温层3的液槽1、安装在液槽1上部的槽盖4、安装在液槽下部的致冷管6组成。液槽1用不锈钢板焊接而成，下部为长方体，上部为倒锥形。液槽1的中部位置有中隔板5，将液槽分成相互连通的上下两部分，采用带孔中隔板时，中隔板复盖整个液槽，中隔板上的孔即为载流剂的通道；采用无孔中隔板时，中隔板在液槽的一侧留有载冷剂的通道，为防止食品落入槽底还可在通道处设置过滤网7。液槽的上面部分为食品速冻区，下面部分为致冷区，致冷区内悬置有致冷管(见图9)。载冷剂盛装在液槽内的上下部分中。致冷管与液槽外的致冷系统连接而致冷，液槽中的载冷剂由致冷后的致冷管降温到所需温度。液槽的底部有排液管8，管端可设置各种阀体，以便按需排放载冷剂。液槽的顶部按装有槽盖，根据设计需在适当位置留出操作口，
图1中所示的速冻机是在两端留出操作口。
需要速冻时，先在液槽内装入与速冻食品相对应的载冷剂，然后开动连接在致冷管上的致冷系统，使载冷剂达到所需温度。将待速冻的食品放在框篮式料架中，将框篮浸在载冷剂中，食品即会迅速冻结。例如鲜活对虾，采用－20℃±1℃的速冻食品液体载冷剂只需8分钟即可冻结。冻结后的对虾外形完整，甲壳和爪、等均没有松脱，虾表皮光滑、饱满，没有干缩现象。虾表面无冰霜，虾与虾之间不粘连，实现了单体速冻，经随意抽样剖切检查，虾体中心已完全冻结，剖面冻结均匀，呈均匀白色。已冻结的对虾经解冻后，虾体饱满，没有明显失水现象，甲壳与躯体没松离、脱落。虾整体与鲜活对虾比较，外形和色泽看不出差别。将解冻后的对虾和未冻结的鲜活对虾分别沸水烫熟后品尝表明两者在色、香、味、形等方面均没有差异。
这种装置只能人工不连续操作，尽管单框的速冻时间极短，但由于要人工一框一框的放入并取出，所以生产效率尚不理想。
图2－图4是本实用新型设计的另一种单体无冰保鲜速冻机的结构图。其中图5－图6是配置于图2 的传动机构。与
图1所示的速冻机的不同之处是在液槽的侧面适当位置增置循环管道泵，泵的出口在液槽的上面部分位置。经致冷管冷却的载冷剂由液槽下面部分进入泵内，被泵入液槽上部对食品进行冷冻，同时被推向液槽对侧的通道后进入液槽下面部分，进入下面部分的载冷剂再由致冷管冷却降温后再泵入上面部分，这样载冷剂由管道泵输送完成定向循环，以使载冷剂与在冷冻食品达到合理的逆流换热。循环管道系统包括循环管道泵9，与泵两端相连接的上下弯头10、11。泵与弯头通过法兰连接，弯头的另一端与固定在液槽上的法兰连接，法兰中的通孔与液槽连通。为有更好的循环效果，改善载冷剂的流动方向，在液槽的出口处可设置喷口12，喷口可采取各种形式，最简单的喷口是固定连接在液槽出口处的弯管712见图7或出口端为扁平的弯管，也可采用图2中所示的喷口，这种喷口的结构可见图8，它由固定在液槽侧板上的插板81和喷口体82组成，喷口体为两侧带进出口83、84的箱形体，这种结构的喷口不会妨碍冻结操作。液槽上设置的传动机构包括安装在液槽支架61上的传动轮62、三组从动轮63、通过传动轮和从动轮并进入液槽的运输链64、电机65、减速机66及传动件(皮带、链条)组成。框篮式料架67可以沿运输链64均匀分布固定安装；也可以在冻结过程中随时挂置到运输链上。
需要速冻食品时，先在液槽内装入与待速冻食品相对应的载冷剂，然后开动连接在致冷管上的致冷系统，使载冷剂达到所需温度。接通循环管道泵系统和传动机构，使载冷剂以箭头A方向上下循环，并使运输链64循环运转，带动料架67以箭头B方向由液槽的一端进入液槽，再由另一端出液槽。在速冻操作时，使用固定安装在运输链上的料架，只需将盛装待速冻食品的盘子顺次放在各个料架中，随着运输链的运转，装有待速冻食品的料架也顺次进入液槽的载冷剂中，此时即开始速冻，直至该料架升出载冷剂液面由液槽另一端的开口出来，取出盛装食品的盘子，即完成了食品的速冻。使用挂钩式料架时，将待速冻食品先装在料架上，在装料口将料架挂钩在运输链的横条上，随着运输链的运行料架作上述相同的动作，至出口端时，将料架从横条上取下，取出食品即可。
根据设计的容量选择合适的致冷设备和载冷剂。载冷剂可以在市场上买到，本实用新型的申请人专门生产销售适合各种食品速冻用的各种液体载冷剂。包括瓜果、蔬菜、海鲜、诸如饺子、包子、烧卖等快餐食品都可速冻，既可以置于包装袋内速冻，也可以分散置于盘中速冻，速冻后的食品都有极好的保鲜度。曾经对韭菜猪肉馅饺子进行了对比试验，一组是新包好的饺子，一组是采用气冷式速冻机速冻的饺子，一组是采用本实用新型的速冻机速冻的饺子。然后分别入锅煮熟并由专家品尝。其中新包的饺子在半小时内入锅煮，速冻的饺子在速冻后入锅，用气冷式速冻机冻结时间需40分钟，用本实用新型速冻机冻结时间仅8分钟。专家品尝后一致认为用本实用新型的速冻机速冻的饺子其鲜味基本与未冻的新包饺子的相同，尤其是仍具有新鲜韭菜的清香味道，而气冷式速冻机速冻的饺子中的韭菜明显有腌制味，说明其新鲜程度已较差。
对经用本实用新型的速冻机速冻后及冷气冻结后的对虾进行了冻品的温度时间曲线的测定和切片冰晶分布的观察，结果见
图10和
图11，
图10中的a为载冷剂直接速冻的，b为冷气速冻的。冻品的温度时间曲线都有三个阶段，第一个阶段是0℃以上食品降温，曲线陡峭，第二阶段水经相变结冰，放出热量较大，曲线较平坦，第三阶段是食品结冰后继续降温，曲线又呈陡峭状。曲线形状取决于冻结速度，用载冷剂直接冻结时，导热性能远高于冷 辰β方式，食品冻结速度极快，曲线的平坦段(第二阶段)很短，因此食品得到名符其实的速冻。由
图11可明显看出用载冷剂直接冻结的冻品中冰晶颗粒小而均匀，而冷气冻结的冻品由于冻结速度低，会在细胞与细胞之间首先出现冰晶，细胞内尚未冻结的液体，由于饱和压力的不同，就透过细胞膜向细胞间隙中渗透，使大部分水份冻结于细胞间隙内，形成较大的冰晶。解冻后的事实说明，气冷冻结食品在解冻时，大量细胞汁液流出，品质下降，明显失鲜。之所以有大量汁液流出就是由于细胞间隙有大量冰晶存在对细胞膜产生胀力使之破损所致。而载冷剂直接冻结的冻结却无此弊病。
外形尺寸为3×1.4×2米的速冻机重约1300公斤，配用R22致冷系统每小时可连续速冻饺子150公斤，适合与饺子机配套使用，每小时耗电14度；每小时可连续速冻海鲜150公斤，每小时耗电14度，而气冷式的速冻装置要达到相同速冻容量小时耗电高达75度。由于在速冻中不需带冰，所以特别适合沿海地区及随船作业，边捕边冻。试验表明采用本实用新型的速冻机速冻食品时，要注意选择合适的速冻食品液体载冷剂，例如，速冻蔬菜时，应选温度可低达－15℃的液体载冷剂，速冻各种肉食时，应选温度可低达－20℃的液体载冷剂，速冻快餐食品应选温度可低达－20℃的液体载冷剂，生产销售的速冻食品用液体载冷剂说明书上都有介绍其适用范围的说明。
本实用新型设计的单体无冰保鲜速冻机具有结构紧凑、安装方便、占地面积小，可自动操作等优点，食品的冻结速度快，冻品表里几乎同时冻结，从而可保护细胞膜免遭破裂不失汁液，保持食品原有的色、香、味。与传统的速冻设备相比，体积和重量可大致下降1／4－1／5，能耗约下降1／2－1／3。
权利要求1.一种单体无冰保鲜速冻机，其特征是，所说的速冻机由带有外壳和保温层的液槽、安装在液槽上部的槽盖、安装在液槽下面部分的致冷管组成，所说的液槽内设置有中隔板，所说的中隔板将所说的液槽分成相互连通的上下两部分，所说的液槽底部有排液管，上部留有操作口。
2.按权利要求1所说的单体无冰保鲜速冻机，其特征是在所说的液槽内中隔板的上下两部分连通的通道处还设有过滤件。
3.按权利要求2所说的单体无冰保鲜速冻机，其特征是所说的速冻机还包括设置在液槽适当位置上的搅拌循环装置。
4.按权利要求3所说的单体无冰保鲜速冻机，其特征是，所说的搅拌循环装置是安装在所说的液槽一侧的冷冻液循环管道泵，所说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.按权利要求2或3或4所说的单体无冰保鲜速冻机，其特征是，所说的速冻机还包括传动机构，所说的传动机构包括安装在液槽支架上的传动轮、三组从动轮、通过传动轮和从动轮并进入液槽的运输链、电机、减速机和皮带链条传动件。
专利摘要本实用新型涉及利用载冷剂直接速冻食品的速冻装置。它由带有外壳和保温层的液槽，安装在液槽上部的槽盖，安装在液槽下面部分的致冷管组成，液槽内的中隔扳将液槽分成相互连通的速冻区和致冷区，装有循环系统和传动机构的速冻装置具有更合理地利用能源和自动操作的优点，本设计的速冻装置具有单体冻结、速冻时间短、保鲜度高、解冻后不失水等优点，特别适合沿海地区边捕捞海鲜边速冻及各种蔬菜和方便快餐的速冻。
文档编号F25D15/00GK2113446SQ9220345
公开日1992年8月19日 申请日期1992年3月5日 优先权日1992年3月5日
发明者沙金良, 王宝昌 申请人:沙金良, 王宝昌