发布时间 : 星期三 文章制冷装置设计第五章概要更新完毕开始阅读
5．2冷却间和冻结间
屠宰后的牛、羊、猪白条肉，胴体温度一般为35～37℃，在这样的温度下，微生物极易繁殖，从而使肉食品迅速腐败变质。为了抑制微生物的活动，保持新鲜肉食品的质量，就必须在冷却间内将食品温度降至0～5~C左右，这样才能便于短期储存和运销市场。 5．2．1冷却间
冷却问是食品进行冻结前或冷藏前预先冷却的冷间。其特点是进入冷却间的食品热负荷较大，既要迅速降温，温度又不能低于其冻结点，因此冷却间要严格控制温度的下限值。 5．2．1．1冷却间设计参数
对于不同种类食品的冷却间，冷却间的设计参数要根据食品冷却工艺要求合理确定。 1．肉类冷却间
肉类冷却间设计室温为0～2℃，相对湿度为90％。屠宰后胴体温度一般为35～37℃的牛、羊、猪白条肉，进入冷却间冷却后的终温为4℃。而肉类汁液冻结温度为-0．6～-1．2℃。进货前可先将冷却间降温至-2～-3℃，然后进货。冷却间冷风机的喷口气流速度一般采用15～25m／s，肉胴体间风速为1～2m／s，冷却间内的空气循环次数一般为50～60次／h，冷却时间为20～24h。加大肉间风速，虽能稍提高冷却速度，但干耗会相应增加。
还可以采用两种温区的方法实现快速冷却。首先在温度为-lO～-19℃、相对湿度90％的通风冷却间内将肉快速冷却，白条肉在低温下冷却时，胴体表面很快形成一个冰壳，大大减少了冷却过程中的干耗，同时由于冰的热导率约比水大四倍，从而提高冷却速度，加速冷却过程。然后立即移到温度为-1℃、相对湿度为90％的空气自然循环冷却间，使整个肉品表面温度逐步升高，而内部温度逐步降低，使整个肉品内部温度平衡，直到中心温度达到4℃为止。这种冷却方法不仅可以使肉品具有较好的肉色和嫩度，还可以缩短5～7h的冷却时间，减少干耗40％～50％，达到仅有干耗1％。 2．鲜蛋冷却间
鲜蛋的散热较缓慢，所以对鲜蛋要缓慢冷却。蛋白冻结温度为-0．5℃。所以，鲜蛋冷却间
应为0℃，相对湿度为75％～85％；货间空气流速为O．5～1．5m／s，冷却时间为24h。 3．果蔬冷却间
新鲜果蔬是活体食品，水分多、热负荷大，需要逐步冷却。果蔬的品种繁多，产地和生长条件各不相同，所需的冷却条件也不同。应根据各种果蔬的具体要求来确定。如苹果的冷却条件为：温度为0℃，相对湿度为90％，货间空气流速为0．5～1．5m／s，冷却时间为24h，冷却终温为4℃。
5．2．1．2肉类冷却间的设计
肉类冷却问采用落地式冷风机、无风道短风管、大口径圆形喷口集巾送风。绛翅片管蒸发器冷却后的空气，借离心式风机将其从喷口射出，沿吊轨上面射向房间末端，再折向导轨下面，从悬挂白条肉间流过，以冷却白条肉。经热交换后的空气又回至冷风机下面的进风口，这样来完成空气的循环。由于喷口气流的引射作用，加剧了冷风机侧的空气循环，使冷却间内空气温度比较均匀，减少冷却时间，保证肉品快速冷却。
根据冷风机的布置方式不同，肉类冷却间可以分为纵向吹风式、横向吹风式和吊顶式。 1．纵向吹风式
冷风机设置在冷却间一端为纵向吹风式，如图5-9所示。纵向吹风式冷却间的射程不宜大于12m。肉类冷却间一般为6m宽，12～18m长，4．5～5m高，每间可以容纳15～20t食品。室内设有65mm×12mm扁钢吊轨，每米吊轨平均荷载约为200～250kg。每米吊轨可悬挂3-4头猪，或3-4片半白条牛，或10～15只羊。手工传送的冷间吊轨间距为700～850mm，机械传送的吊轨间距为900～1000mm。吊轨边缘距墙或柱500mm。
2．横向吹风式
冷风机布置在冷却间一侧的是横向吹风式冷却间，
如图5-10所示。冷风机与最近的一根吊轨距离为1．2～1．5m。冷风机四周距墙、柱的距离应不小于400mm，以便于安装检修。冷风机水盘不要直接坐于地坪上，应架高，以利于排水。冷风机设置高度应尽量利用冷间净高。
冷风机喷口直径一般为200～300mm，喷口长度与喷口直径的比取决于冷间长度。当冷间长≤12m时，取3：2；当冷间长12～15m时，取4：3；当冷间长15～20m时，取1：1。喷口减缩角度应不大于30。，喷口阻力系数为0．93～0．97。当采用两个以上喷口时，总风道应设调节阀，以调节喷口风量。
采用横向吹风式送风方式，空气射流在喷射过程中递减很快。当出口速度为20m／s时，到冷间末端已降至0～1m／s，影响整个冷间气流组织的均匀和温度的均匀。 3．吊顶式
为了克服气流不均匀和节省占地面积，采用吊顶式冷风机配挡风板的冷却间送风方式。其冷间的气流速度如图5-11所示。
冷风机由挡风板的一端吸风，冷风由另一端吹出，沿墙面、地面有组织地流动，同时冷却肉类食品。也可以在挡风板上开孔，冷风由孔口有规律地吹出，使冷间内的每个肉胴体均匀受风，如图5一12所示。
这种送风方式改善了气流组织，使风速均匀，冷却间的温度均匀，加强了冷却效果。在吊顶冷风机的安装和使用中，应处理好水盘的接水问题，防止冲霜水外溅。 5．2．2冻结间
为了长期储存或长途运输易腐食品，就应将易腐食品进行冻结。冻结间是对食品进行冻结加工的冷间。冻结间的温度必须低于冻结食品的冻结点。根据食品冻结工艺的要求，并考虑到经济合理，冻结间温度为-23～-30℃，相应的制冷剂蒸发温度为-33～-40℃。
一些生产性冷库对肉类采用一次冻结，不经过冷却的、屠宰、晾晒后30～35℃的肉品进入冻结间，经过16～20h，冻结至肉品的中心温度达到一15~C，再送入冻结物冷藏间。肉类在冻结时，牛、羊、猪的白条肉(屠宰后的带骨肉)是悬挂在吊轨上进行的，吊挂方法同冷却间。鱼装盘后放在鱼笼上，鱼笼分吊挂式和手推式两种，每只鱼笼分九层装18盘鱼，每盘鱼质量为15～20kg。
鱼类的冻结质量除本身在冻结前的新鲜度外，与冻结时间的快慢有很大关系。为了保证肉的质量、加速冻结，广泛采用了强制空气循环冻结间，强制空气循环的冻结间与自然空气对流的冻结间相比较，冻结时间可以大大地缩短。如加强冻结间中空气的循环速度到lm／s时，冻结时间约可以缩短到原来的1／2；速度到2m／s时，冻结时间约可缩短到原来的1／2．4；速度到lOm／s时，冻结时间约可缩短到原来的1／3．6。 国际上对冻结间工艺的要求向低温快速方向发展，冻结温度采用-35～-40℃，空气的速度采用2～4m／s，有的甚至采用更大的气流速度。但流速过大，会加大干耗和电耗。 冻结间设计应符合下列要求： 1)应能生产高品质的食品，在食品整个表面上温度分布力求均匀，而且冻结过程应以高速度来实现。
2)冻结间装置应力求简单，使用方便，便于维修，以及最好能用于多品种的生产。
3)在有条件的时候，应采用机械传送和操作自动化，减轻劳动强度和改善劳动条件。冻结间的形式：
1)强制空气循环冻结间。此种冻结间在冻结间的一端或一侧安装冷风机，也有在顶部安装冷风机，目前在冷藏库中已广泛采用。
2)半接触式冻结间。此种冻结间在冻结间内安装搁架式排管和顶排管，肉类装在铁盘内，直接放在搁架式排管上冻结。此种方法由于搬运劳动强度大，一般在冻结能力小于4t／天的冷库内使用。
冻结间或冻结装置有很多种不同的形式。按食品与制冷剂或载冷剂接触与否分为直接冻结和间接冻结。直接冻结装置是用氯化钠盐水、乙二醇、丙三醇等不冻液和液氮、氟利昂等液化气体作为冻结食品的介质的冻结装置，又可分为沉浸式和喷淋式两种冻结装置。按食品与冻结设备接触与否分为接触式冻结(如平板冻结器)、半接触式冻结(如搁架式排管)、非接触式冻结(如强烈吹风吊轨式冻结)。近年来，更涌现出很多快速食品冻结装置，如流态床式、隧道式、螺旋式、网带式等。这些冻结装置冻结温度低，速度快，质量好；可以连续生产；工人在常温下操作，减低劳动强度。
间接冻结装置即为食品与制冷剂或载冷剂不直接接触，例如强烈吹风型吊轨冻结间和半接触型搁架排管冻结间。
5．2．2．1强制空气循环冻结闻
这种冻结间按照空气流向和冷风机形式分为纵向吹风冻结间、横向吹风冻结间和吊顶式冷风机冻结间三种。 1．纵向吹风冻结间
在冻结间一端装置冷风机，吊轨上面铺设吊顶，吊顶与平顶间形成风道供空气流通。吊顶有两种不同的开孔形式：一种是在端头留孔，空气沿吊顶吹到房间的另一端，如图5-13a所示，这种形式空气流通距离长，前后食品冻结时间不均匀，所以房间长度不能太长，一般为12～15m；另一种是在吊顶上沿吊轨方向开长孔，如图5-13b所示，这种形式被冻食品都能吹到冷风，出风孔的宽度一般为30～50mm，靠近冷风机的孔要大一些，为60～70mm。