食品冷冻的制冷技术
食品冷冻技术
xx年xx月xx日
目录
• 食品冷冻技术简介 • 食品冷冻技术的分类及原理 • 食品冷冻技术的应用场景及实例
01
食品冷冻技术简介
食品冷冻技术的定义
食品冷冻技术是指利用低温环境使食品迅速降温冷冻，以便 长期保存和运输的一种食品保藏技术。
食品冷冻技术主要涉及制冷原理、食品冷冻工艺、冷冻设备 及冷冻贮藏等环节。
食品冷冻技术的发展历程
食品冷冻技术的发展经历了多个阶段，从最初的天然冰制 冷到机械制冷，再到现代的超低温制冷和速冻技术，经历 了不断发展和完善的过程。
机械制冷技术的出现标志着食品冷冻技术的初步形成，而 20世纪初的速冻技术的发展则使得食品冷冻技术更加成熟 和高效。
食品冷冻技术的应用范围
食品冷冻技术广泛应用于食品加工业、餐饮业、 商超及家庭等多个领域，主要用于食品的保鲜、 运输和贮藏。
半成品加工
冷冻的半成品食品如冷冻面团、腌制肉类等可以降低厨房准备时间和成本。
农业
冷冻农产品
农民将季节性过剩的农产品进行冷冻保存，在非收获季节时 仍然可以销售，增加收入。
种子保存
农业部门和科研机构使用低温冷冻技术保存珍贵的植物种子 ，以备将来使用。
食品加工业
延长食品保质期
冷冻技术可以延长食品的保质期，避免食品浪费和变质。
在餐饮业中，食品冷冻技术可以用于食材的保存 、半成品的加工和成品的配送等。
在食品加工业中，食品冷冻技术可以用于原料的 预处理、中间产品的保存和产成品的贮藏。
在商超和家庭中，食品冷冻技术可以用于食品的 购买、贮藏和家庭烹饪等。
02
食品冷冻技术的分类及原理
速冻技术1 2源自快速低温速冻技术是指在短时间内将食品温度降低至远 低于水的冰点，使食品中的水分子迅速结晶成 冰。
第四章 食品的低温冷冻技术
Section 2 食品的冷藏
一、食品冷却目的
对动物食品有利于抑制分解蛋白质酶的作 用，有利于抑制细菌的生长繁殖，速冷甚 至能使部分细菌休克死亡。
对植物性食品有利于排除呼吸热和田间热， 延长植物性食品的贮藏期。
二、冷却介质
从食品中吸收热量，并把热量传递给冷却装 臵的介质。通常有气体、液体和固体。 气体介质：普遍采用的是空气。 随处可得。 对流传热系数小，冷却速度慢。
用冰作为冷却介质也没有氧化和干耗问题， 但用冰作为冷却介质有劳动强度较大的缺陷。 对鱼类来说是最好的冷却方法。
三、冷却方法及控制
常用的食品冷却方法有冷风冷却、冷水冷 却、碎冰冷却、真空冷却等。下表是这些 冷却方法的一般使用范围。
（一）真空冷却法
真空冷却又叫减压冷却，它的根据是水分在 不同压力下有不同沸点。 在正常大气压下(1.01×105 Pa)，水在100℃ 沸腾；当压力降低，水的沸腾温度也降低。
2. 降温速度
冻结前，降温越迅速，微生物死亡率越高， 这是因为在迅速降温过程中，微生物细胞 内的新陈代谢所需的各种生化反应的协调 一致性迅速破坏。 冻结点以下，缓冻会导致大量微生物死亡， 而速冻仅对微生 物细胞产生机械性破坏作用，还促使蛋白质 变性。
酶的活性只有当温度下降至-20~-30℃时，才有 可能受到很大的抑制。 -18℃，保持24~48 h，才能杀死寄生虫。
因此，国际冷藏协会建议，为防止微生物繁殖， 冻结食品必须在-12℃以下贮藏。为防止食品 发生酶变及物理变化，冻结食品的品温必须低 于-18℃。 工业生产实践证明，-18℃是最高冻藏温度。
1. 低温下加工。防止微生物繁殖、污染，确 保食品安全卫生。 2. 便于食品加工处理。如焙烤食品软面团的 成型，半冻结状态的肉的切片等。 3. 改善食品的性状，提高食品的价值。如冰 淇淋的成熟，牛肉的嫩化等。
食品的冷冻技术
食品的冷冻技术
食品的冷冻可采用蒸汽压缩式制冷机技术和低温液体制冷技术。
1、蒸汽压缩式制冷机技术
蒸汽压缩式制冷机是目前在食品冷冻行业应用最广泛的一种制冷机，它是由压缩机、冷凝器、蒸发器和节流机构等组成，可制成大、中、小型机器，以适应不同冷藏量的需要。
由于冷冻食品的加工要求在-35℃~-40℃的环境温度下，将食品迅速冷却，使其中心温度达到-18℃，因而蒸汽压缩式制冷机常采用两级压缩系统，所用制冷剂主要是氨和氟利昂R22。
采用氨的蒸汽压缩式制冷机主要用于大型冷库和肉联厂，也用于食品的速冻装置中。
对于使用蒸汽压缩式制冷机的食品冷冻加工，按食品冷却的方式可分为强制通风型冷冻装置、接触型冷冻装置和浸液型冷冻装置。
2、低温液体制冷技术
低温液体制冷技术是指利用液氮或液体二氧化碳等常压下液态低温物质向被冷冻的食品喷淋，或者将食品在低温液体中浸渍，使其温度迅速降低。
在食品冷冻加工中主要采用液氮喷淋式冷冻装置和液氮浸渍式冷冻装置。
本文由天翔冷柜/ 整理发布
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03制冷与食品冷冻技术
03制冷与食品冷冻技术制冷与食品冷冻技术在食品工程中具有重要的作用，可以有效地延长食品的保鲜期，降低食品的温度，减缓食品品质的变化，并保持食品的营养价值。
本文将介绍制冷与食品冷冻技术的原理以及其在食品工程中的应用。
制冷技术的原理主要是利用物质的相变过程来吸取热量并实现降温。
制冷剂通过蒸发和冷凝的循环过程，将热量从一个地方传递到另一个地方，从而实现温度的降低。
制冷剂在蒸发过程中从低温的状态转变为高温状态，吸收周围环境的热量；而在冷凝过程中从高温状态转变为低温状态，释放出热量。
这个循环过程可以不断地重复，从而使得温度持续降低。
制冷技术在食品工程中的应用广泛，其中最常见的是冷冻技术。
冻结是一种通过降低食品温度将水分转变为固态的过程。
通过冷冻，食品中的水分形成冰晶，从而实现食品的冷藏和保鲜效果。
冷冻可以有效地延缓食品的微生物和酶的活动，从而减缓食品的品质变化。
同时，冷冻还可以减少食品中的微生物和酶的活性，降低食品的酸败和变质的速度。
冷冻还能够保持食品的营养价值，减少营养损失。
冷冻技术在食品工程中的应用可以分为冷冻保鲜、冷冻加工和冷冻储存等方面。
冷冻保鲜是指将新鲜的食材通过冷冻技术降低温度，从而延长其保鲜期。
冷冻可以使食材中的微生物和酶的活动减慢，减少营养损失，保持食材的新鲜度和口感。
冷冻加工是指在食品加工过程中对食材进行冷冻处理，以便更好地保持食材的品质。
例如，在肉类加工中，将肉通过冷冻处理可以使肉中的水分转变为冰晶，从而增加肉的持水性和口感。
冷冻储存是指在食品工程中利用冷冻技术将食品储存起来。
冷冻储存可以延长食品的保质期，降低食品的温度，减缓食品品质的变化，并保持食品的营养价值。
在冷冻储存过程中，除了温度要保持在适宜的范围内外，还必须保证食品密封和避免冻结过程中的结冰。
总结起来，制冷与食品冷冻技术在食品工程中起着至关重要的作用。
它可以通过降低食品温度来延长食品的保鲜期，减少微生物和酶的活动，降低食品的酸败和变质的速度。
食品冷冻技术研究现状及进展
食品科技冷冻是一种利用接近或低于冰点的温度处理食品，以达到改善其加工或保藏特性的食品加工方法。
食品冷冻历史悠久，最早可追溯至史前时期，人们在那时就已经开始利用山洞、泉水以及天然冰对食物进行冷冻处理。
而现代食品冷冻技术则最早出现在19世纪后半叶的美国，机械制冷系统的迅速发展，使冷冻食品的产业化、现代化成为可能[1-2]。
根据处理采用的温度不同，食品冷冻技术可以分为食品冷却技术和食品冻结技术两类，其中食品冷却技术所采用的温度在食品的冰点以上，而食品冻结技术的温度则在食品的冰点以下。
这两种方法的处理温度虽然不同，但是其处理过程均为降低温度至适宜水平后再长期保持。
由于处理过程中，待处理的食品处在低温条件下，其中催化生化反应的酶的活性下降，水的流动性、溶解性减弱，致使食品中发生的各类生化反应速率减慢，并使大部分微生物的生长受到抑制。
此外，冻结过程中产生的冰晶还会改变食品原有的组织结构，同时进一步抑制微生物的生长。
因此，对食品进行冷冻处理可以达到延长食品保藏期、改变其加工特性的目的。
在食品工业中，常见的食品冷冻方法有：间接接触冷冻法、鼓风冷冻法以及浸渍冷冻法等[3]。
这些方法均是通过食品直接与低温介质接触而发生热交换，导致食品的温度降低至所设定的温度，从而实现对食品的冷冻处理，具有设备结构简单、操作简便等优点。
然而，这些冷冻方法大多具有耗费时间长，冻结时产生的冰晶大小不易控制以及得到的冷冻食品中的冰晶的体积过大等不足，因而无法适用于某些组织结构较为脆弱的食品的冷冻。
近几年，为解决食品冷冻过程中冰晶体积过大、能耗较高等问题，人们进行了深入研究，提出了超声波辅助浸渍冷冻法、食品减压冷冻技术以及冰核细菌冷冻技术等一系列新兴的冷冻技术，并在实践中取得了较为良好的成果。
1 食品冷冻新技术原理及应用1.1 超声辅助浸渍冷冻技术直接浸渍冷冻技术是一种在低温条件下将食品或食品原料浸没于以丙二醇、乙醇、食盐以及水为主要成分的载冷剂中，通过食品与载冷剂的热量传递以及食品内部的游离水分与载冷剂中所含溶质间的相互迁移，达到降低食品表面及内部温度的目的的冷冻技术[4]。
食品冷冻冷藏原理与设备
食品冷冻冷藏原理与设备1. 引言食品冷冻和冷藏是食品加工、储存和运输过程中非常重要的环节。
冷冻和冷藏可以延长食品的保质期并保持其品质。
本文将介绍食品冷冻冷藏的原理及相关设备。
2. 食品冷冻原理食品冷冻是将食品的温度降低到低于其冰点的过程。
通过冷冻可以将水分转化为冰晶，减少食品中的水分含量，进而减缓食品中微生物的生长和食品品质的变化。
食品冷冻的原理如下：•食品冷冻是通过从食品中提取热量来降低其温度。
冷冻过程中使用的最常见的制冷剂是氨气或氟利昂等。
•当制冷剂进入冷冻设备时，其压力会减少，从而导致温度下降。
制冷剂从液体态转变为气态，并吸收食品中的热量，导致食品的温度降低。
•食品内部的温度下降到冰点以下时，其中的水分会形成冰晶。
冰晶的形成对食品的储存和运输起到了保护作用。
3. 食品冷冻设备现代食品冷冻设备经过多年的发展和改进，可以提供高效、节能、安全的冷冻解决方案。
下面是一些常见的食品冷冻设备：3.1 冷冻室冷冻室是一个封闭的空间，用于存放食品并降低其温度。
冷冻室通常配备有制冷装置和保温材料，以保持其内部温度低于食品的冰点。
冷冻室的设计和使用需要考虑以下因素：•温度控制：冷冻室应能够精确控制温度，并保持在食品最适宜的冷冻温度范围内。
•通风系统：冷冻室应具备良好的通风系统，以确保空气流通并防止食品冷冻时的结露问题。
•安全性：冷冻室应具备安全开关和报警系统，以保护操作人员和食品的安全。
3.2 冷冻设备冷冻设备是实现食品冷冻的关键工具。
常见的冷冻设备包括：•冷冻器：冷冻器是一种用于将食品冷冻的设备。
它通过循环制冷剂和压缩机来吸收食品中的热量，并将其排出冷冻室。
•冷冻库存架：冷冻库存架是用于存放和组织冷冻食品的设备。
它们通常由不锈钢制成，具有透气性和耐用性。
•控温装置：控温装置用于监测和控制冷冻设备的温度。
它提供了一个简单和便捷的方法来调整冷冻室的温度。
3.3 冷冻包装材料冷冻包装材料是冷冻食品的保护膜。
它们有助于保持食物的新鲜和防止污染。
食品冷冻技术-PPT
空气冻结法
静止空气冻 半送风式空 送风式空气
结法
气冻结法
冻结法
隧道式冻结装置
隧道式冻结装置共同得特点就是:冷空气在隧道 中循环,食品通过隧道时被冻结。根据食品通过 隧道得方式,可分为传送带式、吊篮式、推盘式 冻结隧道等几种。 传送带式冻结隧道 (Conveyor Freezing Tunnel) 吊篮式连续冻结隧道 (continuous hanger Freezing Tunnel) 推盘式连续冻结隧道 (continuous pushing-tray Freezing Tunnel)
常用得绝热材料与防潮材料
通常对低温绝热材料有以下要求:导 热系数小;吸湿性与含湿量少;比重小, 且含有均匀得微小气泡;不易腐烂变 质;耐火性、耐冻性好;无臭、无毒;在 一定得温度范围内具有良好得热稳定 性;价格低廉,资源丰富。
常见低温隔热材料得物性
冷藏运输
①车首式制冷机组。 ②制冷机组与动力装置分开。 ③压缩机组独立。
主要内容
食品冷藏链得组成 我国食品冷藏链概况
食品冷藏库 冷藏运输
冷藏柜与冰箱
食品冷藏链得组成
食品冷藏链(Cold Chain)就是指易腐食品 在生产、贮藏、运输、销售、直至消费前 得各个环节中始终处于规定得低温环境下, 以保证食品质量,减少食品损耗得一项系统 工程。
食品冷藏链得分类
1、按食品从加工到消费所经过得时间顺序 分类
间接接触冻结法
间接接触冻结法
平板式 回转式 钢带式
卧式
立式
间歇卧式 连续卧式
直接接触冻结法
对冻结剂得要求 直接接触冻结法由于要求食品与冻结剂
直接接触,所以对冻结剂有一定得限制,特别 就是与未包装得食品接触时尤其如此。这些 限制包括要求无毒、纯净、无异味与异样气 体、无外来色泽或漂白剂、不易燃、不易爆 等。另外,冻结剂与食品接触后,不应改变食 品原有得成分与性质。
食品冷冻技术..
速冻与缓冻
• 速冻：迅速冷冻使食物形成极小的冰晶，不严重 损伤细胞组织，从而保存了食物的原汁与香味， 且能保存较长时间。 • 缓冻：在制冷介质作用下冻结、贮存、销售的果 品。特指不完全改变水果原有质地和风味的冷冻 品。
速冻的优点：
• 1、形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏性也比 较小 • 2、冻结时间越短，允许盐分扩散和分离出水分 以形成纯冰的时间也随之缩短 • 3、将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度 以下，就能及时阻止冻结时食品分解 • 4、另外迅速冻结时，浓缩的溶质和食品组织、 胶体以及各种成分相互接触的时间也显著缩短。 因而浓缩的危害性也随之下降。
•
植物性食品：呼吸作用是植物性食品变质 的主要原因。变质过程中主要发生了呼吸作用和 耐藏性(延缓呼吸作用消耗营养的能力)的问题。耐 藏性是指贮藏期间果蔬的质量无显著变化，并且 质量损耗最小。果蔬的耐藏性并非由果蔬的某一 种性状所决定的，而是果蔬各种物理、化学、生 理学、生物化学性质的综合反映。解决上述的主 要问题，须控制植物的呼吸作用。要长期贮藏植 物性食品，就必需维持它们的活体状态，同时又 要减弱它们的呼吸作用。低温是能够减弱果蔬类 食品的呼吸作用，延长贮藏时间。
• 寒冷收缩： • 牛肉屠宰后，其肉在短时间内将快速冷却，肌肉 会发生显著收缩现象，以后即使经过成熟过程， 肉质也不会十分软化，这种现象称为寒冷收缩。 一般来说，屠宰后10时内，肉温降低到8度以下， 容易发生寒冷收缩现象。但此温度与时间并不固 定，成牛与小牛，或者同一头牛的不同部位都有 差异。
• 冷害： • 在冷却冷藏过程中，当储藏温度低于某一界 限温度时，有些果蔬正常的生理机能将遇到障碍， 失去平衡，称为冷害，冷害的症状随品种的不同而 各不相同，最明显的症状是表皮出现软化斑点和核 周围肉质变色，如西瓜表面凹斑，鸭梨的黑心病， 马铃薯发甜等。另有一些水果、蔬菜，在外观上看 不出冷害症状，但冷藏后再放到常温中，就失去了 正常的促进成熟作用的能力，这也是冷害的一种。
4食品冷冻冷藏原理与设备制冷技术
生物系统热科学与技术研究所
五、常用制冷剂及其性质
R22
无毒、无味、不燃不爆、热稳定性好和火焰 (800℃以上)接触时会分解产生有毒光气 工作压力适中，标准沸点为-40.8℃ 单级压缩制冷蒸发温度可达一40℃ R22在-15℃时的蒸发压力为0.295MPa，+30℃时 冷凝压力为1.19MPa，属中压中温制冷剂 标准工况压缩终温为83℃，可不用水冷却压缩机 溶水性强于R12，在系统中含水较多时会发生冰 塞
生物系统热科学与技术研究所
干冰的应用
在常压下，固体CO2直接升华，没有液化过程，能直 接蒸发成温度很低的、干燥的二氧化碳气体，因此它 的冷藏效果特别好，常用于保藏容易腐烂的食品。可 应用于海鲜、冰激凌等食品的冰冻、保鲜。 用飞机从高空撒布“干冰”，它能使空气里的水蒸气 冷凝，变成水滴下降。因此“干冰”可用于人工降雨。 干冰在舞台上可用来制造烟雾效果，制造如梦如烟的 浪漫情调。 干冰也可用在消防上，甚至用在医学上，用作冷冻治 疗等。
18世纪后期美国通用电气公司首次使用氟利昂12（杜邦公司） 作制冷剂是取得很好的效果。此后，广泛应用，占据制冷领 域，有人将由此开始的制冷50年称为氟利昂的时代。
1974年，美国加州大学Rowland 教授在《自然》杂志 撰文，指出氟利昂会破坏臭氧层。1992年，决定逐步 禁用和取代氟利昂的使用。
生物系统热科学与技术研究所
生物系统热科学与技术研究所
二、制冷的基本循环
蒸汽压缩式制冷循环
基本循环框图和压—焓图见下。此循环中工质降温的方法是两相区内 绝热节流(过程3－4)；吸热的方式主要是吸收“潜热”(过程4—1)。 压缩机的作用是提高蒸汽压力以构成循环。压缩机的形式可以是机 械式(如活塞式、螺杆式、涡旋式、离心式等)；也可以是利用高温热 能的“热压缩”，如吸收式、吸附式、蒸汽喷射式等。
(食品工程原理)03制冷与食品冷冻技术
缺点： （1）增加了动力消耗及设备费用； （2）加大了被冷却物与制冷剂之间的传热温差，需要较低 的制冷机蒸发温度，总的传热不可逆损失增大。
• CFC问题的出现及其替代技术的发展，对制冷工业来说，是一次 历史性的冲击，它打乱了制冷工业已有的发展现状，但又提供了 新的发展机遇，使制冷剂又进入一个以HFC为主体和向天然制冷 剂发展的新的历史阶段。
1974年美国加利福尼亚大学的罗兰（Sherwood Rowland）教授和 他的博士后莫利纳（Mario Molina）在“自然”杂志上发表文章，指 出卤代烃在紫外线作用下会释放出氯离子，而氯离子会消耗地球周围 热成层（Stratosphere，原名平流层）中的臭氧（Ozone, O3），而使 过量的太阳紫外线照射到地面，给地球上的生物和人类带来一系列的 危害。为此，瑞典皇家科学院将1995年的诺贝尔化学奖授予这两位和 一名德国的化学家，以表彰他们在大气化学特别是臭氧的形成和分解 研究方面作出的杰出贡献。
食品在冻结时的温
度—时间关系是一条
温度不断降低的曲线，
-40C
即其冻结过程不在一
个温度下进行。
主要由于随着结成冰的水分不断从溶液析出，溶液浓度 不断升高，从而导致残留溶液冰点的不断下降。
一些食品的冰点
一些食品的冰点
三、水分结冰率
水分结冰率也称冻结率或结冰率：
mi /mi mw
3-2 制冷剂和载冷剂
常用制冷剂
（1）卤化碳制冷剂，它们都是甲烷、乙烷和丙烷的 衍生物。在这些衍生物中用氟、氯和溴的原子代替了 原来化合物中全部或部分氢原子，其中含氟的一类总 的称为氟利昂。
食品冷冻整理
一、名词解释1.食品冷冻工艺学：是一门运用人工制冷技术来降低温度，以保藏食品和加工食品的科学。
2.冷冻食品：将食品原料和配料经过前处理加工在—30℃度快速冻结，经包装在—18℃以下贮藏流通的方便食品。
3.冷冻调理食品：现代方便食品与速冻结合起来生产的速冻方便食品，以稍加调理即可使用为特色。
4.自溶作用：死后僵硬的肌肉，经过一段时间，在肌肉中存在的酶的作用下，发生一系列变化，肌肉软化过程。
5.食品变质：食品在贮藏过程中，由于内外因素的影响，使其色香味和营养价值产生了从量变到质变的变化，从而使食品质量降低成完全不能食用的变化。
6.冷却：指将食品的品温降低到接近食品的冰点，但不冻结的过程。
7.干耗：以空气为介质冻结食品表面出现干燥现象，并造成重量损失。
8.冷害：果蔬由于其冰点以上的不适宜低温造成生理机能伤害。
9.移臭（串味）：有强烈的香味或臭味的食品与其它食品放在一起，这香味或臭味会串给其它食品。
10.冷藏臭：冷藏库内一些特有臭味。
11.油烧：冷却贮藏过程中，食品中油脂会发生水解，脂肪酸氧化聚合等复杂变化，同时风味变差，味道恶化，出现变色，酸败，发粘等现象。
12.糊化：在适当温度下，淀粉在水中充分溶胀分裂形成均匀糊状溶液。
13.寒冷收缩：宰后的牛肉在短时间内快速冷却，肌肉会发生显著收缩，以后即使经过后熟作用，肉质也不会十分软化的现象。
14.冷风冷却：利用流动的冷空气使被冷却食品的温度下降。
15.冷水冷却：利用低温水把被冷却的食品冷却到指定温度。
16.抱冰：对于大雨除去腮和内脏，并在该处装碎冰。
17.冻结膨胀压：食品冻结时表面水分首先成冰，然后冰层逐渐向内部延伸，当内部的水分因冻结而膨胀时会受到外部冰层阻碍产生内压。
18.流失液：食品经冻结解冻后，内部冰结晶就融化成水，它不能被肉质吸收，重新回到原来状态时，这部分水就分离出来成为流失液。
19.冻结点：食品在冻结过程中食品中水分开始出现冰结晶的温度点，也称冰点。
食品冷冻保鲜技术 原理
食品的冻结时间
普朗克公式（Plank Equation）： 假设：1）冻前温度均匀，且等于其初始冻结温
度 2）冻结过程中初始冻结温度不变； 3）导热系数冻结前后不变； 4）只计算水的相变潜热量，忽略冻结前
后放出的显热量； 5）冷却介质与食品表面的对流传热系数
不变
食品冻结
冻结方法
空气冻结法 间接接触冻结法 直接接触冻结法
平板式冻结装置的特点
o 对厚度小于50mm的食品来说，冻结快、干 耗小，冻品质量高；
o 在相同的冻结温度下，它的蒸发温度可比吹 风式冻结装置提高58℃，而且不用配置风 机，电耗比吹风式减少3050％；
o 可在常温下工作，改善了劳动条件；
o 占地少，节约了土建费用，建设周期也短。
o 平板式冻结装置的缺点：厚度超过90mm以 上的食品不能使用；未实现自动化装卸的装 置仍需较大的劳动强度。
9
－置
5
图 螺 旋
10
进 料 口 －
－ 分 隔 气 流
－ 出 料 口
式 干通
冻 燥道－
结 传的转
装 送顶筒
置 带板
6
的 风 扇
－ 风 扇
3
7
－
11
－ 传
控 制 板
4
流态化冻结装置
1. 流态化基本原理 及流化床的工作参数
2. 流态化冻结装置的结构形式
床层阻力是指气 体流过床层的压力 降p。当气体通过 布风板向上吹时， 随着气流速度的增 大，床层将发生如 图9-10所示的变化 ，相应的气流速度 与p的关系如图911所示。
对冻结剂的要求 直接接触冻结法由于要求食品与冻结剂
直接接触，所以对冻结剂有一定的限制，特 别是与未包装的食品接触时尤其如此。这些 限制包括要求无毒、纯净、无异味和异样气 体、无外来色泽或漂白剂、不易燃、不易爆 等。另外，冻结剂与食品接触后，不应改变 食品原有的成分和性质。
食品冷冻技术
食品冷冻技术xx年xx月xx日contents •食品冷冻技术概述•食品冷冻技术的种类与设备•食品冷冻技术的工艺与参数•食品冷冻技术的效果与影响因素•食品冷冻技术的实际应用案例•食品冷冻技术的未来发展与展望目录01食品冷冻技术概述食品冷冻技术是指利用低温环境使食品迅速降低温度，使其达到冷冻状态的技术。
定义食品冷冻技术的原理是利用冰结晶的作用，通过快速降温使食品中的水分迅速结晶形成冰晶，随着温度的降低，冰晶不断增多，最终达到冷冻状态。
原理食品冷冻技术的定义和原理制冷剂发明随着制冷剂的发明，人们开始使用机械制冷设备对食品进行冷冻。
这种方法的冷冻速度更快，且可以更好地控制食品的冷冻过程。
早期阶段早期的食品冷冻技术主要依靠自然冷冻，即将食品放在寒冷的环境中自然冷冻。
这种方法效率低下，且难以保证食品的品质和安全。
现代发展现代食品冷冻技术已经得到了广泛应用，包括速冻、超低温冷藏、真空冷冻等技术的出现，使食品冷冻更加高效、快速、安全。
食品冷冻技术的历史与发展食品冷冻技术是食品加工过程中的重要环节，可以用于食品的预处理、加工和储存。
食品冷冻技术的应用范围食品加工餐饮业中需要储存和运输大量的食品原料和半成品，食品冷冻技术可以有效地保证食品的品质和安全。
餐饮业食品冷冻技术也可以用于家庭使用，例如储存鲜肉、海鲜等食品，以及制作冰激凌等冰品。
家庭使用02食品冷冻技术的种类与设备速冻技术通过快速降低食品温度，在冰晶形成前将食品冻结，以保持食品原有的营养和口感。
速冻设备包括速冻机、液氮速冻机、微波速冻机等，其中液氮速冻机和微波速冻机应用较为广泛。
速冻技术及设备液氮速冻技术使用液氮作为制冷剂，将食品在极短时间内冷却至极低温度，达到超低温冷冻的效果。
液氮速冻设备液氮速冻设备包括液氮罐、液氮注入器、液氮速冻机等，其中液氮速冻机应用较为广泛。
液氮速冻技术及设备将食品置于真空环境中，通过冰晶升华达到冷冻效果，可有效保护食品原有的营养和口感。
食品液氮速冻技术研究进展
食品液氮速冻技术研究进展一、本文概述随着现代食品工业技术的不断进步，速冻技术作为一种重要的食品加工方法，已经得到了广泛的应用。
食品液氮速冻技术，作为速冻技术中的一种，其独特的冷冻方式和效果，为食品保鲜、延长保质期以及保留食品原有口感和营养价值提供了有力的支持。
本文旨在综述食品液氮速冻技术的研究进展，包括其基本原理、应用领域、优势与挑战等方面，以期为未来食品速冻技术的发展提供参考。
本文首先简要介绍了食品液氮速冻技术的基本原理，即通过液氮的快速蒸发吸热，使食品在短时间内达到极低的温度，从而实现食品的速冻。
随后，文章回顾了近年来食品液氮速冻技术在不同食品领域的应用研究，如肉类、水产品、果蔬等，展示了该技术在提高食品品质、延长保质期方面的显著效果。
在介绍应用研究的本文也探讨了食品液氮速冻技术的优势与挑战。
优势方面，该技术具有冷冻速度快、冷冻效果好、对食品营养成分影响小等优点，能够满足现代消费者对食品品质和口感的高要求。
然而，挑战也同样存在，如液氮的成本较高、操作安全性需进一步提高等问题，限制了该技术的广泛应用。
本文展望了食品液氮速冻技术的未来发展趋势，包括技术创新、成本降低、应用领域拓展等方面，以期推动该技术在食品工业中的更广泛应用，为食品产业的可持续发展做出贡献。
二、液氮速冻技术基础液氮速冻技术是一种先进的食品冷冻技术，其基本原理是利用液氮的超低温特性（-196℃），迅速将食品内部的热量带走，实现食品的快速冻结。
液氮速冻技术相较于传统的空气冷冻和接触式冷冻方法，具有更高的冻结速度和更低的温度，从而能够最大限度地保持食品的营养成分、口感和色泽。
液氮速冻技术的基础在于对食品进行快速而均匀的冷却。
在液氮速冻过程中，食品被置于液氮环境中，由于液氮的超低温，食品表面的水分会迅速凝结成冰，形成一层冰晶。
随后，冰晶通过热传导和对流作用，将食品内部的热量迅速带走。
由于液氮的汽化潜热非常大，使得冻结过程能够在短时间内完成，从而减少了冰晶生成的数量和大小，避免了食品在冻结过程中出现的组织结构破坏和营养流失。
速冻技术及其原理
速冻技术及其原理速冻技术是一种常见的食品加工方法，通过迅速将食品冷冻，以保持其新鲜度和品质。
这种技术在现代食品工业中得到广泛应用，为人们提供了方便、安全和美味的冷冻食品选择。
本文将介绍速冻技术的原理以及其在食品加工中的应用。
一、速冻技术的原理速冻技术的原理基于冷冻过程中水的结冰特性。
当食品被迅速冷冻时，水分子无法形成大的冰晶，而是以微小的形式分散在食品中。
这种微小的冰晶对食品的细胞结构和营养成分造成的破坏较小，从而保持了食品的质量。
速冻技术通常使用低温冷冻器或速冻机来实现。
这些设备能够迅速将食品的温度降低到零下18摄氏度以下，以确保食品迅速冷冻。
在冷冻过程中，食品表面的温度下降较快，形成了一层保护性的冰层，防止了食品内部的水分流失和氧化。
二、速冻技术的应用速冻技术在食品加工中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 冷冻食品：速冻技术使得冷冻食品能够长时间保存，并且在解冻后仍能保持良好的口感和营养价值。
速冻蔬菜、速冻水果、速冻肉类等成为了人们日常生活中的常见选择。
2. 糕点和面包：速冻技术使得糕点和面包能够在生产后迅速冷冻，以延长其保鲜期。
消费者可以在需要时解冻和加热，享受到新鲜出炉的口感。
3. 海鲜加工：速冻技术在海鲜加工中起到了重要的作用。
通过迅速冷冻海鲜，可以保持其新鲜度和口感，同时减少细菌和寄生虫的生长。
4. 冷冻调理食品：速冻技术使得调理食品能够方便地保存和加热。
速冻汤、速冻饺子等成为了人们快捷烹饪的选择。
5. 冷冻药品：速冻技术在药品制造和储存中也有应用。
通过迅速冷冻药品，可以保持其活性成分的稳定性和有效性。
三、速冻技术的优势和注意事项速冻技术具有以下优势：1. 保持食品品质：速冻技术能够迅速冷冻食品，减少了食品在冷冻过程中的质量损失，保持了食品的新鲜度和口感。
2. 延长保鲜期：速冻技术可以延长食品的保鲜期，使得食品能够长时间保存，减少了食品浪费。
3. 方便快捷：速冻食品可以随时解冻和加热，提供了方便快捷的食品选择。
制冷技术与食品冷冻冷藏技术应用专业论证报告
制冷技术与食品冷冻冷藏技术应用专业论证报告一、绪论制冷技术与食品冷冻冷藏技术作为现代食品加工与储藏过程中不可或缺的重要环节，对食品的保鲜、质量保证和节约能源等方面起着至关重要的作用。
本专业论证报告将从制冷技术的发展历程、原理与技术特点、食品冷冻冷藏技术的应用研究和案例分析等方面进行深入探讨，旨在全面评述制冷技术与食品冷冻冷藏技术在现代食品工业中的应用与价值。
二、制冷技术的发展历程制冷技术作为一种以人工方式降低物质温度的技术，其发展历程可以追溯至古代的冰窖保存和雪藏技术。
18世纪工业革命以后，制冷技术逐渐得到了发展，从最初的机械制冷到后来的化学制冷、电子制冷等多种方式。
在此基础上，人们逐渐探索出了各种不同的冷冻冷藏技术，为食品的保存和加工奠定了基础。
三、制冷技术的原理与技术特点1. 制冷原理：制冷技术的原理是利用外界的动能，通过蒸发、压缩、冷凝等过程将热能从一个物体传递到另一个物体，使被冷却物体的温度降低。
2. 技术特点：制冷技术具有高效、可控、灵活等特点，能够根据实际需要进行精确调控，适用范围广泛，能够应对各种复杂的环境要求。
四、食品冷冻冷藏技术的应用研究1. 食品冷冻技术：食品冷冻是将食品在低温下迅速冷冻成冰，通过降低食品温度来延长食品的保存期限。
目前常见的冷冻技术包括冷冻库、速冻设备、快速冷冻等。
2. 食品冷藏技术：食品冷藏是将食品在适宜温度下保存一定时间，以延长食品的保存期限。
冷藏技术主要包括恒温冷库、冷藏车、冷藏箱等。
五、食品冷冻冷藏技术的应用案例分析1. 快速冷冻技术在水果蔬菜冷藏中的应用：通过快速冷冻技术，可以在水果蔬菜采摘后迅速将温度降至适宜保存的温度，从而延长其保鲜期限，提高食品的品质和营养价值。
2. 冷藏车技术在食品物流中的应用：冷藏车是一种专门用于食品运输的运输工具，采用制冷技术可以有效保持食品的新鲜度和品质，在长途运输中起着至关重要的作用。
六、结论与展望随着社会生活水平的提高，人们对食品质量和安全性的要求越来越高，制冷技术与食品冷冻冷藏技术将在未来的食品加工与储藏过程中扮演着更加重要的角色。
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六、非共沸混合物
R4XX 如R400为R12/R114
七、其他有机混合物
R6XX 如丁烷为R60
§4-5 常用工质的热力学性质
一、常用工质的正常沸点、冰点和临界点 二、几种制冷工质饱和压力与温度的关系
表4-4 一些常用制冷工质的物理参数
代号 R718 R610 R11 R21 R600 R764 R152a R134a R717 R22 R290 R744* R13 R50 R728 名称 水 乙醚 三氯氟甲烷 丁烷 二氧化硫 二氟乙烷 四氟乙烷 氨 分子式 H2O C4H10O 分子量 正常沸点 /℃ 18.02 100.0 74.12 137.38 102.93 58.13 64.07 66.05 102.03 17.03 86.48 44.10 44.01 104.47 16.04 28.013 34.6 23.82 8.9 －0.5 －10.0 －25.0 －26.16 －33.3 －40.76 冰点 临界温 临界压力 / ℃ 度 / ℃ /KPa 0 374.2 22103 －116.3 －111 －135 －138.98.0 178.5 152.0 157.5 113.5 101.1 133.0 96.0 96.8 31.1 28.8 3603 4406 5168 3794 7875 4492 4067 11417 4974 4254 7372 3865 4638 3396
图4-3 几种制冷工质饱和压力和温度的关系
一、氨的热力学性质
沸点：33.4º C 凝固点：77.7º C 临界温度和压力： 133º C , 11417kPa 特点：单位体积制冷量大，热导率大，粘度小， 流动阻力小。
二、氨的化学性质：
– – 能以任意比例与水相溶解 在润滑油中的溶解度很小
三、毒性、易爆性
3
焓 KJ /kg 液体 －147.36 －111.74 －67.67 －24.17 19.60 49.08 200.00 545.41 628.97 720.44 1105.47 蒸汽 1342.85 1357.04 1375.00 1392.17 1408.41 1418.67 1461.81 1483.94 1467.38 1436.53 1105.47
CCL3F 二氯氟甲烷 CHCL2F C4H10 SO2 CH3CHF2 CF3CH2F NH3
氯二氟甲烷 CHCLF2 丙烷 C3H8 二氧化碳 氯三氟甲烷 甲烷 氮 CO2 CCLF3 CH4 N2
－42.07 －187.7 －78.4* －56.6* －81.4 －195.8 －181
－161.5 －182.2 －82.5 －210 －146.9
§4-4 制冷工质的命名法
一、饱和碳氢化合物及其衍生物
CaHbClcFd R(a-1)(b+1)d
二、非饱和碳氢化合物及其衍生物
用4位数字，最左边的数字是1，其余同饱和碳氢化 合物。
三、环状化合物
RCXXX
R7XX
RC(a-1)(b+1)d
右边两位是该化合物的分子量
四、无机化合物
五、共沸混合物
R5XX 如R500表示R12/R152a(73.8wt%, 26.2wt%)
1 蒸汽压缩式 2 气体绝热膨胀 使氮气液化的克劳德循环
图4-1 蒸汽压缩式制冷循环及其lgP－h图
§4-3 制冷工质的发展与CFCS的替代
一、制冷工质的发展
乙醚（1850） 二氧化碳（1886） 氨（1870） 二氧化硫（1874） 1930，CCl2F2(Freon12,F12) 氟、氯、氢类制冷工质的分类： 1）CFCS： Chlorofluorocarbons 2）HCFCS: HydroChlorofluorocarbons 3）HFCS: Hydrofluorocarbons
§4-1 食品冷冻的主要方法
按所用介质：
1 2 3 空气鼓风冷冻 直接接触式 低温工质
冷冻干燥：
§4-2 制冷的基本方法和基本循 环
一、制冷的基本方法
1 使制冷工质降温的方法：
绝热节流；绝热膨胀；半导体的热电效应； 涡流管； 绝热去磁 ；He3稀释等
2 “吸热”的方式：以“潜热”或“显热”方式
二、制冷的基本循环
具有强烈的刺激性气味 达到一定浓度时，将损伤人的眼睛、呼
吸器官 在空气中氨的含量达到11-14%时，即可 燃
表4-5 饱和状态下氨的主要 热物理性质
温度 /℃ －77.66a －70.00 －60.00 －50.00 －40.00 －33.33b 0.00 70.00 85.00 100.00 132.22 压力 MPa 0.00604 0.01089 0.02185 0.04081 0.07168 0.10133 0.42941 3.3133 4.6099 6.2553 11.333 液体密度 蒸汽比容 kg/m
第四章 食品冷冻的制冷技术
§ 4-1 食品冷冻的主要方法 § 4-2 制冷的基本方法和基本循环 § 4-3 制冷工质的发展与CFCS的替代 § 4-4 制冷工质的命名法 § 4-5 常用制冷工质的热力学性质 § 4-6 氨 § 4-7 二氧化碳和液氮 § 4-8 湿空气性质的表征 § 4-9 载冷剂的性质 § 4-10 冷冻干燥技术
二、评价物质对环境影响的二个重要指标：
1 臭氧层消耗的潜能值（ODP Ozone Depletion Potential) 2 全球变暖的潜能值 (GWP Global Warming Potential)
表4-1
表4-1 一些制冷工质的ODP和GWP值
制冷工质 R11 R12 R13 R113 R114 R115 R500 R502 R22 R123 R124 R124b R152a ODP 1.0 1.0 0.45 0.8 ~0.9 0.6 ~ 0.8 0.3 ~ 0.5 0.74 - 0.87 0.17 ~ 0.29 0.055 0.02 0.022 0.065 0 GWP 1.0 2.8 ~3.4 6.0 1.2~ 2.0 3.4 ~ 4.5 5.0 - 9.0 3.38 ~ 4.87 2.66 ~ 4.78 0.36 0.02 0.1 0.42 0.03