一种肠类食材冷冻装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种肠类食材冷冻装置及方法，肠类食材冷冻装置包括：清洗模块，包括一清洗器，在容器的颈部设置低压阀，在清洗器的底部设置卸料阀；清洗器位于低压阀的下方设置与清洗气泵连接的管道；卸料阀的下方设置有多孔挡板和水槽以分流污水和清洗后的肠类食材；在清洗器接近底部的侧壁上阵列布置有防气泡溃灭冲击的自响应反导器；自响应反导器是具有倒钩边缘的微米级圆形坑；冷冻模块，用于将经清洗模块清洗的肠类食材通过深冻保鲜液进行冷冻。本发明专利技术极大地减少肠类食材表面的残留物，防止冷冻不均，以优异的基因和细胞安全性为前提保护细胞结构的完整性，延长动物肠道保藏时间，保持动物肠道新鲜品质和优秀口感。保持动物肠道新鲜品质和优秀口感。保持动物肠道新鲜品质和优秀口感。

【技术实现步骤摘要】
一种肠类食材冷冻装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种食品低温冷冻装置和方法，具体涉及的是一种肠类食材冷冻保鲜装置及方法。

技术介绍

[0002]动物肠道如鹅肠、鸭肠和猪肠等，富含蛋白质、B族维生素、维生素C、维生素A和钙、铁等微量元素，对人体新陈代谢，神经、心脏、消化和视觉的维护都有良好的作用；并且新鲜的动物肠道口感柔和、紧实且劲道，是中国菜里常用的食材，深受国人喜爱。研究表明，肠类食材的这种优秀的口感主要源于其中的平滑肌，弹力纤维和胶原纤维。
[0003]在肠类食材的分销过程中，冷冻保藏是应用最为广泛的保鲜手段，其原理是将动物肠道细胞中的液态物质冻结成晶体，从而抑制微生物生长繁殖，降低酶活性，以延长肠类食材的货架期。目前主流冷冻设备主要有鼓风式冷冻设备、接触式冷冻设备、深冷冷冻设备和沉浸式冷冻设备四大类型，应用于肠类食材的冷冻时均有其缺陷。鼓风冻结是利用热阻较高的空气作为换热介质，冷冻时间较长；平板接触式冻结表面冷源分布不均。这两类设备在冷冻过程均会使褶皱密布的动物肠道冷冻不均匀，在细胞内部产生大冰晶破坏细胞，从而导致营养成分流失、后期冷链运输过程中暴露于多菌环境等问题，使肠类食材的食用价值降低。更为重要的是，一旦狭长的平滑肌破损，动物肠道紧实劲道的口感就会收到极大破坏，导致冷冻产品无法与新鲜产品竞争市场。深冷速冻和沉浸式冷冻二者都面临较高使用成本约束：前者使用液氮处理，价格昂贵；后者需要使用大量的载冷介质，并且将载冷介质从常温降至冷冻温度需要较长的时间和较大的能耗，而冷冻完成后携带有大量冷能的低温载冷介质直接排入环境，又会造成大量冷能的浪费。
[0004]必须要提及的是，在冷冻保藏前必然要对肠类食材进行清洗以去除其中油脂、残留污物等细菌容易繁殖的物质。然而肠类食材本身细长柔软，内壁又存在大量的环形皱襞，皱襞上有许多微米级的绒毛状的突起，对残留物有很强的粘附作用，普通的流水冲洗很难清洗干净，即便加入化学清洗剂也很难深入层叠的微米级绒毛中，甚至容易残留其中危害食用者健康。市面上还存在一种气泡清洗机，通过异气鼓泡或其他方式产生气泡翻动、冲击被清洗物。然而，异气鼓泡的尺寸多数在毫米级以上，很难深入肠类食材的内部；并且气泡也会对清洗机的壁面产生冲击，长时间会破坏清洗机的壁面。
[0005]针对主流冷冻设备在冷冻肠类食材时质量和成本无法协调的问题以及冷冻前的肠类食材清洗洁净度难以提高的问题，本专利技术提出了一种肠类食材冷冻装置及方法，结合动物肠道绒毛密布的特点核化气泡，利用气泡溃灭时的高速冲击清洗肠类食材表面，极大地减少肠类食材表面的残留物；利用微米级自响应反导器改变气泡溃灭方向，保护清洗机的壁面；利用对动物肠道细胞具有保护作用的深冻保鲜液作为载冷剂对肠类食材进行低温喷淋冷冻，快速冷冻的同时又可保护肠道细胞，维持冷冻前的口感和营养；通过针叶式能量运输蓄存载冷剂冷量，实现了冷能的充分回收和利用，从而实现了高质量、高效率、低成本的肠类食材冷冻。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供了一种可实现肠类食材高质量、高效率、低成本冷冻的速冻保鲜装置和方法。
[0007]为解决肠类食材冷冻过程中存在的技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种肠类食材冷冻装置，其特征在于，包括：
[0009]清洗模块，用于对肠类食材进行清洗；所述清洗模块包括一清洗器，清洗器为一具有缩小颈部的容器，在容器的颈部设置低压阀，在容器的底部设置卸料阀；在容器位于低压阀的下方设置与清洗气泵连接的管道，通过清洗气泵控制所述清洗器内的气压；所述清洗器内的清水从常压到低压的过程中会汽化，进而在优势位点，即肠类食材的肠道内表面绒毛处形成大量微小的空化气泡，再通过高压环境使所述空化气泡溃灭；所述卸料阀的下方设置有多孔挡板和水槽以分流污水和清洗后的肠类食材；所述清洗水泵将所述水槽中的污水输运出去；在所述清洗器接近底部的侧壁上阵列布置有防气泡溃灭冲击的自响应反导器；所述自响应反导器是具有倒钩边缘的微米级圆形坑；
[0010]冷冻模块，用于将经清洗模块清洗的肠类食材进行冷冻。
[0011]在清洗肠类食材时，关闭所述低压阀和所述卸料阀，开启所述清洗气泵，使所述清洗器的空腔内降压；将肠类食材放入所述低压阀上方，加入清水浸没后开启所述低压阀，利用低压环境将肠类食材吸入所述清洗器；从常压到低压的过程中，清水会发生汽化，从而产生纳米级的空化气泡；由于动物肠道内表面绒毛密布，为所述空化气泡的产生提供了大量的核化点，所以所述空化气泡会更多地分布在动物肠道内部；反转所述清洗气泵，提升所述清洗器内压力，使所述空化气泡溃灭。半径为1mm的气泡在溃灭瞬时会产生高达30kPa的负压影响，且越小的液滴溃灭时产生的负压越大；负压可诱导周围流体高速冲击，从而轻松冲洗下肠类食材内部的污物。当水接触所述自响应反导器时，微米级的尺度下水的表面张力远强于重力作用，同时倒钩边缘可牢牢锁住水
‑
空气
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壁面的三相接触线，所以水会铺展在微米级圆形坑的上方，使二者间存在一部分封存空气。所述空化气泡会发生溃灭产生巨大的负压会吸引周围的水向气泡流动，从而使所述封存空气自发响应压力差并膨胀，产生一个向外的推力使所述空化气泡远离所述清洗器的壁面，避免水高速冲击的破坏。
[0012]所述冷冻模块为喷淋冷冻模块；所述喷淋冷冻模块包括刮板网带输送机、低阻喷淋器、集液槽、循环泵和制冷机组；
[0013]所述刮板网带输送机的上下层网带间设置有集液槽，上层网带的上方布置所述低阻喷淋器；所述制冷机组用于对深冻保鲜液进行降温，降温后深冻保鲜液由所述循环泵驱动从所述低阻喷淋器喷射出，对动物肠道进行深度冷冻。
[0014]所述低阻喷淋器的流道由尺寸逐级减小的K级主干和连接在每级主干上的分支构成，K≥2；深冻保鲜液经所述低阻喷淋器的第0级主干流入；上下级主干长度之比为Δ，上下级主干宽度满足关系d
k
＝d0N
‑
k/3
，其中，Δ取值为1～2；d
k
是流道第k级主干的宽度；d0是流道第0级主干的宽度；N为分支数，N≥2。
[0015]所述冷冻模块还包括速醒单元，所述速醒单元旁路并入所述深冻保鲜液的循环管路中；所述速醒单元包括内管、热扩展器、外壳和低温固液相变蓄冷材料；在所述内管外壁面圆周布置至少4个所述热扩展器；所述热扩展器是固体导热骨架，其结构按照如下关系生成：包括针叶状母图和P级超点，P≥2，所述超点展开为所述针叶状母图的相似形，并且第p
级所述超点与所述针叶状母图的相似比为0.5
p
；第p级所述超点展开后的中点连接着数量M≥2的第p+1级所述超点；当低温深冻保鲜液流经所述速醒单元时，携带的大部分冷能分别通过所述内管和所述热扩展单元传递给内围和外围的所述低温固液相变蓄冷材料，使低温固液相变蓄冷材料由液相向固相转变回收低温流体携带的大量冷能。
[0016]所述热扩展单元构建的能量流通通道将低温流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肠类食材冷冻装置，其特征在于，包括：清洗模块，用于对肠类食材进行清洗；所述清洗模块包括一清洗器，清洗器为一具有缩小颈部的容器，在容器的颈部设置低压阀，在容器的底部设置卸料阀；在容器位于低压阀的下方设置与清洗气泵连接的管道，通过清洗气泵控制所述清洗器内的气压；所述清洗器内的清水从常压到低压的过程中会汽化，进而在优势位点，即肠类食材的肠道内表面绒毛处形成大量微小的空化气泡，再通过高压环境使所述空化气泡溃灭；所述卸料阀的下方设置有多孔挡板和水槽以分流污水和清洗后的肠类食材；所述清洗水泵将所述水槽中的污水输运出去；在所述清洗器接近底部的侧壁上阵列布置有防气泡溃灭冲击的自响应反导器；所述自响应反导器是具有倒钩边缘的微米级圆形坑；冷冻模块，用于将经清洗模块清洗的肠类食材通过深冻保鲜液进行冷冻。2.根据权利要求1所述的一种肠类食材冷冻装置，其特征在于，所述冷冻模块为喷淋冷冻模块；所述喷淋冷冻模块包括刮板网带输送机、喷淋器、集液槽、循环泵和制冷机组；所述刮板网带输送机的上下层网带间设置有集液槽，上层网带的上方布置所述喷淋器；所述制冷机组用于对深冻保鲜液进行降温，降温后深冻保鲜液由所述循环泵驱动从所述喷淋器喷射出，对动物肠道进行深度冷冻。3.根据权利要求2所述的一种肠类食材冷冻装置，其特征在于，所述喷淋器为低阻喷淋器，低阻喷淋器的流道由尺寸逐级减小的K级主干和连接在每级主干上的分支构成，K≥2；深冻保鲜液经所述低阻喷淋器的第0级主干流入；上下级主干长度之比为Δ，上下级主干宽度满足关系d
k
＝d0N
‑
k/3
，其中，Δ取值为1～2；d
k
是流道第k级主干的宽度；d0是流道第0级主干的宽度；N为分支数，N≥2。4.根据权利要求2所述的一种肠类食材冷冻装置，其特征在于，所述冷冻模块还包括速醒单元，所述速醒单元旁路并入所述深冻保鲜液的循环管路中；所述速醒单元包括内管、热扩展器、外壳和低温固液相变蓄冷材料；在所述内管外壁面圆周布置至少4个所述热扩展器；所述热扩展器是固体导热骨架，其结构按照如下关系生成：包括针叶状母图和P级超点，P≥2，所述超点展开为所述针叶状母图的相似形，并且第p级所述超点与所述针叶状母图的相似比为0.5
p
；第p级所...

【专利技术属性】
技术研发人员：史国庆，严明轩，
申请(专利权)人：南京斯巴恩节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：