冷凍粉碎機(jī)的原理及設(shè)備介紹
冷凍和粉碎相結(jié)合，使食品原料在低溫凍結(jié)狀態(tài)下進(jìn)行粉碎的技術(shù)。冷凍粉碎技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)初，在橡膠及塑料行業(yè)已應(yīng)用。自日本在上世紀(jì)80年代對食品低溫冷凍粉碎進(jìn)行了研究后，美國、歐洲及我國也進(jìn)行了一些開發(fā)研究。冷凍粉碎不但能保持粉碎產(chǎn)品的色、香、味及活性物質(zhì)的性質(zhì)不變，而且在產(chǎn)品微細(xì)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(zhì)分子結(jié)構(gòu)、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(yīng)用前景。
冷凍粉碎的原理及設(shè)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(jié)狀態(tài)下用一個(gè)很小的力就能將其粉碎。首先使物料低溫冷凍到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或脆化溫度以下，再用粉碎機(jī)將其粉碎。在食品快速降溫過程中，會(huì)造成內(nèi)部各部位不均勻的收縮而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，在此應(yīng)力的作用下，物料內(nèi)部薄弱部位產(chǎn)生微裂紋并導(dǎo)致內(nèi)部組織的結(jié)合力降低，因而在外部較小作用力下就使得內(nèi)部裂紋迅速擴(kuò)大而破碎。
(二)食品冷凍處理產(chǎn)生的變化
1.內(nèi)壓的產(chǎn)生
食品物料冷凍時(shí)，水分從表面向內(nèi)部凍結(jié)，內(nèi)部水分的凍結(jié)(凍結(jié)狀態(tài)，-35°C以下)膨脹受到外部凍結(jié)層的阻礙形成向內(nèi)壓力，使食品組織產(chǎn)生爆裂。冷凍時(shí)，食品液相內(nèi)的溶解氣體成份會(huì)膨脹數(shù)百倍，爆裂程度更高。
2.體液的流失:溫度升高，凍結(jié)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(jié)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(zhì)，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(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。臨界溫度要高，凝固溫度要低。這是對制冷劑性質(zhì)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(gè)必要條件。
氨的凝固溫度為-77.7°C,標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為-33.4C..F-12的標(biāo)準(zhǔn)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(xué)惰性，符合食品冷凍粉碎的深度冷凍要求。
(四)、冷凍粉碎設(shè)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(jìn)器、低溫粉碎機(jī)、產(chǎn)品收集器(旋風(fēng)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(shí)，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(chǎn)品收集-→真空冷凍升華干燥
-產(chǎn)品后處理-→包裝→成品
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