化工儀器網
技術文章
冷凍粉碎機的原理及設備介紹
閱讀：5404 發(fā)布時間：2020-5-16冷凍粉碎機的原理及設備介紹
冷凍和粉碎相結合，使食品原料在低溫凍結狀態(tài)下進行粉碎的技術。冷凍粉碎技術產生于上世紀初，在橡膠及塑料行業(yè)已應用。自日本在上世紀80年代對食品低溫冷凍粉碎進行了研究后，美國、歐洲及我國也進行了一些開發(fā)研究。冷凍粉碎不但能保持粉碎產品的色、香、味及活性物質的性質不變，而且在產品微細程度方面具有*的優(yōu)勢。由于冷凍粉碎能大程度地保存原有營養(yǎng)物質分子結構、成分及活性，所以提高了人體對各種營養(yǎng)成分和微量元素的吸收。因此，它符合目前人們追求“綠色食品”的要求，在食品加工行業(yè)將有很好的應用前景。
冷凍粉碎的原理及設備
(一)、冷凍粉碎的原理
利用物料的低溫脆性，即物料隨溫度的降低，其硬度和脆性增加，而塑性和韌性降低。在低溫凍結狀態(tài)下用一個很小的力就能將其粉碎。首先使物料低溫冷凍到玻璃化轉變溫度或脆化溫度以下，再用粉碎機將其粉碎。在食品快速降溫過程中，會造成內部各部位不均勻的收縮而產生內應力，在此應力的作用下，物料內部薄弱部位產生微裂紋并導致內部組織的結合力降低，因而在外部較小作用力下就使得內部裂紋迅速擴大而破碎。
(二)食品冷凍處理產生的變化
1.內壓的產生
食品物料冷凍時，水分從表面向內部凍結，內部水分的凍結(凍結狀態(tài)，-35°C以下)膨脹受到外部凍結層的阻礙形成向內壓力，使食品組織產生爆裂。冷凍時，食品液相內的溶解氣體成份會膨脹數百倍，爆裂程度更高。
2.體液的流失:溫度升高，凍結食品中的冰晶溶化，由于食品組織破壞，形成液滴流出。
3.濃縮和水分蒸發(fā):未凍結部分濃度增大，冰的升華致使表面水分蒸發(fā)。
(三)制冷劑的選擇
制冷劑又稱制冷工質，它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實現制冷的工作物質。臨界溫度要高，凝固溫度要低。這是對制冷劑性質的基本要求。凝固溫度低，以免其在蒸發(fā)溫度下凝固，便于滿足較低溫度的制冷要求。在大氣壓力下的蒸發(fā)溫度要低。這是低溫制冷的一個必要條件。
氨的凝固溫度為-77.7°C,標準蒸發(fā)溫度為-33.4C..F-12的標準蒸發(fā)溫度為-29.8C,凝固溫度為-1 58°C.氟里昂臨界溫度28.8 C.氨臨界溫度132.4 C.●液氮的蒸發(fā)溫度-198°C,凝固溫度為-209.9°C。在空氣中含量78%，來源豐富，化學惰性，符合食品冷凍粉碎的深度冷凍要求。
(四)、冷凍粉碎設備及工藝流程
冷凍粉碎裝置一般由制冷劑供給裝置(液氮箱)、貯料予冷筒、原料冷凍箱、螺旋推進器、低溫粉碎機、產品收集器(旋風分離器)、顯熱回收裝置等組成。
食品包括的物料種類非常廣闊。但用冷凍粉碎加工時，其加工工藝都有類似之處，
基本流程大體為:
原料- >前處理- >低溫冷凍(-100°C 液氮)
- >低溫粉碎- →產品收集-→真空冷凍升華干燥
-產品后處理-→包裝→成品
