本实用新型专利技术公开了一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置，包括冷冻室、磁场发生装置和盛有微冻液的容器。所述磁场发生装置使用亥姆霍兹线圈产生磁场，使用一对线圈产生空间均匀磁场，由交流电转化而来的直流电为亥姆霍兹线圈提供驱动，通过改变直流电大小调节磁场强度。乘有微冻液的容器中带有扰动装置，微冻由氯化钠、浓度为98％的乙醇、甲壳素和水按照一定比例组成。本实用新型专利技术通过将食物放置于微冻液中再通过设置预定强度的磁场，使含水食物的水分在冷冻过程中保持原有的分布状态，避免水分形成大的冰晶刺破细胞膜导致水分以及组织液的流失，能较好地保持食物在冷冻前的新鲜度。
【技术实现步骤摘要】
一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置
本专利技术涉及到肉类、鱼虾类以及部分水果的冷冻保鲜
，尤其涉及一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置及其保鲜方法，属于冷链保鲜领域。
技术介绍
随着科技的发展，对冷藏食品的质量要求越来越高，其中含水食物的冷冻是一个急需解决的重要问题。在食物的冷冻过程中，水分的流失以及解冻后水分在食物中的重新分布排列将严重影响食物冷冻后的新鲜度和口感。这是由于食物虽能在低温下长期保存，但却极易在降温和解冻过程中受溶液冻结、融化以及溶液渗透压力变化等因素的作用而损伤细胞。在0--60℃这段“危险温度区”内，细胞极易形成较大的冰晶结构刺破细胞膜，破坏细胞膜活性，导致食物在解冻时，膜内的水分与营养等成分的流失，影响食物的口感、新鲜度等等。因此，现有冷冻技术无法解决形成冰晶问题，也就无法保证冷冻食品的口感。针对上述问题，人们致力于研究能够使食品新鲜的保存下去的方法。2010年，KakuM等利用CAS系统(CellAliveSystem，2005年日本ABI公司开发的在磁场作用下对材料进行冷冻的装置)提供的0.01mT弱磁场在浓度为10％的硫酸二甲酯(Me2SO4)溶液中对牙周韧带细胞进行7d的低温冷冻(-150℃)，解冻后发现，与不加磁场的冻结相比，在0.01mT磁场下冻结的样本，其解冻后的细胞组织存活率更高。但是该专利技术冷冻所需时间过长，不便于投入实际生产过程中使用。2015年林巧珍研发出了一种可以用于食品低温速冻的微冻液及其使用方法。其专利技术CN201510300849.5提供了一种食品低温速冻微冻液。能在极短的时间内使被冻物品的热量通过微冻液传导消化，使被冻食品在最短时间内通过最大的冰晶生成区，使食品细胞内外的压力相对达到平衡，保护被冻物品的细胞组织，保持细胞活性，保证被冻物品的鲜活质量，保留原营养成分。但是此专利技术还是不能使食物在解冻烹饪后拥有最佳口感。针对上述两个研究专利技术的缺点，该专利技术则公开了一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置，更好地解决了食品中水分流失的问题，最大程度的保护被冻食物的细胞组织，保持细胞活性，起到冷冻和保鲜的双重作用。同时系统结构简单，可融合至冷链运输中，使冷链配合运输变得更加快捷、高效。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于专利技术一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置，旨在更好地解决了食品中水分流失的问题，最大程度的保护被冻食物的细胞组织，保持细胞活性，起到冷冻和保鲜的双重作用。同时将其与小型的冷链配合运输相结合，使冷链配合运输变得更加快捷、高效。冷冻段包括铁绝缘箱体(1)、保温材料(2)、亥姆霍兹线圈(3)、盛放微冻液容器(4)、温度传感器(5)、食物(6)、多孔载物台(7)、电动搅拌装置(8)、搅拌装置电源(9)、电流表(10)、交直流变换器(11)、电压表(12)。其中保温材料(2)覆盖于铁绝缘箱体(1)中间，亥姆霍兹线圈(3)处于内部铁绝缘箱体(1)层的左右两侧，且亥姆霍兹线圈(3)处于铁绝缘箱体(1)内部，盛放微冻液容器(4)位于亥姆霍兹线圈(3)的中间，温度传感器(5)有三个，分别放置于微冻液中、食物中心以及食物表面，食物(6)置于多孔载物台(7)之上，多孔载物台(7)位于盛放微冻液容器(4)接近底部处，电动搅拌装置(8)安装于盛放微冻液容器(4)底部。电流表(10)和电压表(12)位于交直流变换器(11)上。该专利技术中所采用的微冻液的工作温度区间为-40至-45℃，所以需要将内侧铁绝缘箱体(1)内部的温度设置在-40℃至-45℃之间，以保证微冻液发挥出最好的效果。在冷冻食物时首先开机运行使得铁绝缘箱体(1)内温度以及微冻液(4)的温度稳定在这个工作温度之间，再将需冷冻的食物放入微冻液(4)中。该设备主要运用于肉类、鱼虾类以及部分需冷冻运输的水果如：杨梅、蓝莓、荔枝。其中的亥姆霍兹线圈(3)通过交直流变换器(11)获得一定电压与电流的直流电来用于产生磁场，并且通过电流表(10)和电压表(12)实时直接监控磁场情况。同时冷冻时需将食物浸入盛放微冻液容器(4)之中，所用的微冻液是由8％-15％的氯化钠、1％-5％的乙醇(98％浓度)、1％-3％的甲壳素和水按照一定比例调和而成。对于冷冻时间无特殊要求(可以长时间等待)时，食物可直接置于磁场区域内，无需浸入微冻液；当需要食物在短时间内速冻时，则可以将磁场与微冻液二者结合。两种方法的作用时间均以食物内部中心温度是否达到稳定于0℃为准，当其中心温度明显开始下降低于0℃时，食物相变过程结束，此时就可以关闭磁场，若食物在微冻液中则一并将食物从微冻液中取出，最后等到需将食物取出烹饪时，则将该装置中的所有电源都关闭，将食物从箱体内取出、解冻完成后即可。在对食物(6)进行冷冻前，需在微冻液中、食物中心以及食物表面加装温度传感器(5)，以实时监控三处的温度变化情况。其中安装于食物中心的温度传感器用于实时监控食物中心温度，最终用来确定冷冻过程的终止。位于盛放微冻液容器(4)底部的电动搅拌装置(8)在冷冻过程中必须一直处于开启状态，以保证容器内微冻液的温度分布均匀和保持食物表面微冻液的良好流动性。位于盛放微冻液容器(4)靠近底部的多孔载物台(7)作用在于使上下溶液成为连续介质，上部的溶液也能够随下部的一起流动搅动，同时避免食物(6)被搅拌装置破坏甚至引起搅拌装置的损坏。对于体型较小的食物(6)可以采取先封装再放置于孔板之上，避免食物(6)进入底部扰动区域。通过交直流变换器(11)调节交流电大小，使得输出的直流电也随之改变，输出的直流电电压与电流可分别通过电压表(12)与电流表(10)读取。从而控制和调节磁场的强度。铁绝缘箱体(1)能够隔绝磁场，使磁场不会影响到冷冻装置周围，磁场只对铁绝缘箱体(1)内部有作用。微冻液是由8％-15％的氯化钠、1％-5％的乙醇(98％浓度)、1％-3％的甲壳素和水按照一定比例调和而成，工作温度区间为-40℃至-45℃。附图说明图1是一种使用磁场和微冻液的食品冷冻保鲜装置示意图；图中的标号名称：1、铁绝缘箱体；2、保温材料；3、亥姆霍兹线圈；4、盛放微冻液容器；5、温度传感器；6、食物；7、多孔载物台；8、电动搅拌装置；9、搅拌装置电源；10、电流表；11、交直流变换器；12、电压表。具体实施方法如图1所示，本专利技术所述的是一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置，其特征在于包括冷冻段：1、铁绝缘箱体；2、保温材料；3、亥姆霍兹线圈；4、盛放微冻液容器；5、温度传感器；6、食物；7、多孔载物台；8、电动搅拌装置；9、搅拌装置电源；10、电流表；11、交直流变换器；12、电压表。其中保温材料2覆盖于铁绝缘箱体1中间，亥姆霍兹线圈3处于内部铁绝缘箱体1层的左右两侧，且亥姆霍兹线圈3处于铁绝缘箱体1内部，盛放微冻液容器4位于亥姆霍兹线圈3的中间，温度传感器5有三个，分别放置于微冻液中、食物中心以及食物表面，食物6置于多孔载物台7之上，多孔载物台7位于盛放微冻液容器4接近底部处，电动搅拌装置8安装于盛放微冻液容器4底部，电流表10和电压表12位于交直流变换器11上。该专利技术中所采用的微冻液的工作温度区间为-40至-45℃，所以需要将内侧铁绝缘箱体1内部的温度设置在-40℃至-45℃之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置，其特征在于：包括铁绝缘箱体(1)、保温材料(2)、亥姆霍兹线圈(3)、盛放微冻液容器(4)、温度传感器(5)、食物(6)、多孔载物台(7)、电动搅拌装置(8)、搅拌装置电源(9)、电流表(10)、交直流变换器(11)、电压表(12)；其中保温材料(2)覆盖于铁绝缘箱体(1)中间，亥姆霍兹线圈(3)处于内部铁绝缘箱体(1)层的左右两侧，且亥姆霍兹线圈(3)处于铁绝缘箱体(1)内部，盛放微冻液容器(4)位于亥姆霍兹线圈(3)的中间，温度传感器(5)有三个，分别放置于微冻液中、食物中心以及食物表面，食物(6)置于多孔载物台(7)之上，多孔载物台(7)位于盛放微冻液容器(4)接近底部处，电动搅拌装置(8)安装于盛放微冻液容器(4)底部，电流表(10)和电压表(12)位于交直流变换器(11)上。
【技术特征摘要】
1.一种使用磁场与微冻液的食品冷冻保鲜装置，其特征在于：包括铁绝缘箱体(1)、保温材料(2)、亥姆霍兹线圈(3)、盛放微冻液容器(4)、温度传感器(5)、食物(6)、多孔载物台(7)、电动搅拌装置(8)、搅拌装置电源(9)、电流表(10)、交直流变换器(11)、电压表(12)；其中保温材料(2)覆盖于铁绝缘箱体(1)中间，亥姆霍兹线圈(3)处于内部铁绝缘箱体(1)层的左右两侧，且亥姆霍兹线圈(3)处于铁绝缘箱体(1)内部，盛放微冻液容器(4)位于亥姆...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆志豪，王瑜，刘金祥，袁晓磊，徐克选，陈国民，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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