季漢琴

摘 要：食品流態(tài)化凍結(jié)方法是一項(xiàng)新技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)食品單體、快速凍結(jié)的理想方法，主要適用于凍結(jié)顆粒狀、片狀、塊狀等食品。其凍結(jié)產(chǎn)品具有凍結(jié)速度快、質(zhì)量好、易包裝和食用方便等優(yōu)點(diǎn)。所謂流態(tài)化，即食品顆粒受流體的作用，其運(yùn)動(dòng)形式變成類(lèi)似流體狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：食品；凍結(jié)原理；液態(tài)化

1 食品流態(tài)化凍結(jié)原理

1.1 食品流態(tài)化凍結(jié)的概念

流態(tài)化快速凍結(jié)，就是使置于輸送網(wǎng)帶上的顆粒狀、片狀或塊狀食品，在一定流速的低溫空氣自下而上的作用下形成類(lèi)似沸騰狀態(tài)，像流體一樣運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)中被快速成凍結(jié)的過(guò)程。

1.2 臨界流化速度與操作速度

在流化床中，決定固定床與流化床分界點(diǎn)的氣流速度稱(chēng)為臨界流化速度。當(dāng)氣流速度增加到一定數(shù)值時(shí)，固定床層不再保持靜止?fàn)顟B(tài)，部分顆粒懸浮向上，造成床層膨脹，空隙率增大，即開(kāi)始進(jìn)入流化狀態(tài)。當(dāng)氣流速度高于臨界速度時(shí)，顆粒狀食品床層處于正常流化操作范圍，這時(shí)的氣流速度叫做操作速度。

1.3 不良流化現(xiàn)象

在食品流態(tài)化凍結(jié)過(guò)程中，正常流態(tài)化操作取決于氣流速度、壓力降、氣流組織的均勻性、食品層層厚、輸送帶空隙率、食品顆粒的形狀、大小及其潮濕程度等因素。而這些因素的不良狀態(tài)易造成不良流化現(xiàn)象，如溝流現(xiàn)象、粘結(jié)現(xiàn)象、夾帶現(xiàn)象等。

1.4 一般情況下，輸送帶空隙率、食品層層厚、食品顆粒的形狀、大小及其潮濕程度等因素是由食品加工工藝、加工設(shè)備而定，不易更改或調(diào)節(jié)。當(dāng)這些因素確定后，流態(tài)化凍結(jié)裝置的氣流速度、壓力降、氣流組織的均勻性就成了造成不良流化現(xiàn)象的關(guān)鍵因素。

2 流態(tài)化凍結(jié)裝置全程調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的結(jié)構(gòu)

凍結(jié)過(guò)程中的氣流操作速度是決定流態(tài)化凍結(jié)裝置是否處于正常流化操作范圍的主要原因，而不至于引起不良流化現(xiàn)象。

由于食品的多種多樣，食品顆粒的尺寸、形狀各有不同，因此臨界流化速度各不相同，對(duì)于具有一種操作速度的流化床，其應(yīng)用范圍就不可能滿(mǎn)足不同食品的要求。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以采用變速電機(jī)，但是往往提高了凍結(jié)裝置的制造成本；為了解決食品相互粘結(jié)成團(tuán)或粘結(jié)于輸送帶上，一些流態(tài)化凍結(jié)裝置采取了兩段式輸送速結(jié)構(gòu)，第一段（冷卻區(qū)和表層凍結(jié)區(qū)）的操作速度高于第二段（凍結(jié)區(qū)和深溫凍結(jié)區(qū)）的操作速度，但此種流態(tài)化凍結(jié)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)復(fù)雜，增加了裝置制造成本和使用、維護(hù)難度。

綜合上述原因，將流態(tài)化凍結(jié)裝置設(shè)計(jì)成一段式輸送帶形式，并在輸送帶下方設(shè)置全程的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，如圖1所示。每個(gè)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)手柄可調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，如圖2所示。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)至位置一時(shí)，風(fēng)門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)向位置二時(shí)，風(fēng)門(mén)處于開(kāi)至最大狀態(tài)，風(fēng)門(mén)開(kāi)取大小可調(diào)節(jié)，同樣的風(fēng)量，風(fēng)門(mén)開(kāi)取越小，相應(yīng)風(fēng)壓就越大，其流化操作速度就越高，反之，操作速度就越低。還可以通過(guò)風(fēng)門(mén)的開(kāi)閉使風(fēng)量集中，如圖1所示，使第一段冷卻區(qū)和表層凍結(jié)區(qū)的風(fēng)壓增大，食品能充分流態(tài)化，有效防止粘結(jié)現(xiàn)象。每套調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)裝置獨(dú)立調(diào)節(jié)，調(diào)形式多種多樣，風(fēng)門(mén)可大可小，開(kāi)取可集中可分散可間隔，可集中于前段可集中于后段等等，可調(diào)節(jié)至適合于各種食品的操作速度，更具靈活性。如圖1所示，將第一段冷卻區(qū)和表層凍結(jié)區(qū)的風(fēng)門(mén)全打開(kāi)，第二段凍結(jié)區(qū)和深溫凍結(jié)區(qū)的風(fēng)門(mén)全關(guān)閉，使全部風(fēng)量從前段通過(guò)，前段風(fēng)壓增大，食品能充分流態(tài)化，有效防止粘結(jié)現(xiàn)象，提高凍品單體率，到了第二段，食品的表層已充分凍結(jié)，表面干燥不再粘接，利用裝置內(nèi)部低溫氣流就可將食品深層凍結(jié)，可以不進(jìn)行流態(tài)化，這種方法特別適用于顆粒大、易粘結(jié)的食品的單體凍結(jié)。

3 全程調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的主要優(yōu)點(diǎn)

3.1 不受食品顆粒大小和食品重量的限制

根據(jù)不同大小、不同重量的食品，可以靈活調(diào)節(jié)全程風(fēng)量與風(fēng)壓，使操作速度高于臨界速度，調(diào)節(jié)范圍大，使食品床層始終處于正常流化操作范圍，解決不良流化現(xiàn)象，適用于多種食品加工，拓展了傳統(tǒng)單一氣流速度的流態(tài)化凍結(jié)裝置的加工范圍。

3.2 簡(jiǎn)化凍結(jié)裝置結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備制造成本

在一段式流態(tài)床結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)兩段式的操作速度，簡(jiǎn)化了流態(tài)化凍結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備制造成本。采用全程調(diào)風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)全程風(fēng)量，特別適用于凍結(jié)易粘結(jié)、潮濕的食品。

3.3 不損傷食品

對(duì)于凍結(jié)后易碎的薄片狀和葉類(lèi)食品，打開(kāi)冷卻區(qū)和表層凍結(jié)區(qū)的風(fēng)門(mén)，使食品在進(jìn)行流態(tài)化凍結(jié)，實(shí)現(xiàn)食品單體凍結(jié)；關(guān)閉凍結(jié)區(qū)和深溫凍結(jié)區(qū)的風(fēng)門(mén)，使之不產(chǎn)生振動(dòng)和沸騰，在輸送帶上平穩(wěn)凍結(jié)。這樣既達(dá)到了食品的單體凍結(jié)要求，又解決了食品破碎問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

在一段式流態(tài)化凍結(jié)裝置上，通過(guò)全程調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的使用，簡(jiǎn)化了凍結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)，降低了裝置的制造成本；拓展了凍結(jié)裝置的加工范圍和功能，調(diào)節(jié)范圍寬，調(diào)節(jié)方便靈活。經(jīng)用戶(hù)使用后，得到用戶(hù)的高度評(píng)價(jià)。