食品冷冻方法及设备与流程

本发明涉及一种食品冷冻方法及设备，尤其涉及一种单体速冻(iqf)方法及设备。

背景技术：

1、iqf是单体速冻(individually quick frozen)的缩写，指对食品进行单独冷冻的工艺。该工艺可在冷冻过程中，将食品的各组成部分相互分离：例如，当消费者打开一包豌豆或蔬菜汤料时，不会出现整块冻块，而是大量相互分离的蔬菜。

2、wo2017209683中公开了一种iqf冷冻设备。

3、固体食品颗粒在输送平面上经冷冻通道输送，同时受到从输送平面中的孔送出的冷空气射流的扰动。该方法仅在通道输送速度足够慢时才可实现，以保证食品颗粒在沿输送平面弹跳的过程中被均匀冷冻。此外，食品必须能够在输送平面上浮起以向前输送；否则，后续进入的食品会落在其上方并堆积，造成堵塞。因此，设备的最大小时处理量存在几乎无法突破的上限。

4、于是，需要开发一种能够提升小时生产效率的方法和设备。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是通过提供一种不同于上述类型的方法和设备的方法和设备来消除或缓解上述缺陷。

2、本发明的另一目的是开发一种能够提升iqf机器小时生产效率的方法和设备。

3、根据本发明的一个方面，一种食品冷冻方法包括：使食品在输送平面上移动冷冻环境，冷冻气体如空气射流从所述输送平面射出，以对食品进行均匀冷冻。所述食品呈糜状物形式，并且通过将食品的团块、料斑/斑块或料滴/薄层摊铺或倾倒至输送平面上来将食品定量给送到所述输送平面上。

4、本文中所述的糜状物指由单一成分或多种成分混合制成的集合体，例如粘性物料、半液态混合物、膏体或糊料。所述糜状物中特别包含固体食品颗粒/碎片。

5、该方法允许将食品以分块/分份形态装载至输送平面上，其优势在于：允许食品的快速冷冻(因单个团块尺寸更小，冷却速度更快)、提升食品在输送平面上的输送速度，进而实现更高的小时产量。实验测试表明，将该方法应用于现有iqf冷冻机时，其生产效率至少可提升一倍。

6、在一个实施例中，所述气体为冷冻环境内存在的循环空气和/或冷冻气体。

7、在一个实施例中，所述输送平面设置于iqf冷冻机内。在一个实施例中，本文中考虑的iqf冷冻机为配备有如下结构的iqf冷冻机：

8、-冷冻环境，所述冷冻环境内封装有：

9、输送平面，所述输送平面适于接收糜状物形式的食品并使所述糜状物形式的食品前进，并且所述输送平面配设有表面孔；以及

10、-送风装置，用于通过所述孔将来自冷冻环境的冷冻空气送出，以对在所述输送平面上经过的食品吹风/冲击。

11、在一个实施例中，所述团块、斑块或薄层的尺寸约为1-10cm，优选为2-7cm，更优选为2-5cm。这些数值可在处理速度和最终产品质量之间实现良好的平衡。

12、在一个实施例中，通过允许食品从所述输送平面上方的一定高度依靠重力下落到所述输送平面上来将食品定量给送到所述输送平面上。这使得能简便地在输送平面上形成食品团块。

13、在一个实施例中，通过允许食品从iqf冷冻机外部箱体上的开口(例如箱体的侧面或顶部)依靠重力下落来将食品定量给送到输送平面上。这使得能够便捷地对iqf冷冻机进行改造或建造，以实施本方法。

14、在一个实施例中，通过使食品滴落至输送平面上，特别地，通过使食品从设置于输送平面上方一定高度处的一个或多个喷嘴下落或滴落来将食品定量给送到输送平面上。

15、在一个实施例中，所述一个或多个喷嘴为相应输送食品的进料管道的出口。优选地，所述进料管道将食品从冷冻环境外部输送至冷冻环境内部；更具体地，所述进料管道将食品从iqf冷冻机外部输送至机器自身的冷冻环境内部。

16、在一个实施例中，食品被定量给送至输送平面上，以便跨输送平面的一区域形成和/或分布多个独立的团块。输送平面的在其上形成团块的区域面积越大，系统的效率越高。例如，食品被定量给送到输送平面上，以便跨输送平面总面积的至少一半的区域，优选跨输送平面总面积的至少四分之三的区域形成和/或分布多个团块。

17、在一个实施例中，经由多个所述进料管道将食品定量给送到输送平面上，其中所述进料管道的出口分布于输送平面上方的空间中，以使多个团块在多个不同位置处下落到输送平面上。

18、在一个实施例中，通过气体射流推动而将食品定量给送到输送平面上，以防止食品在管道内冻结并造成管道堵塞。

19、在一个实施例中，向每个所述进料管道内注入气体，其优势在于：推动糜状物输送、改善糜状物在输送平面上的分散效果，并使糜状物保持持续流动状态。

20、在一个实施例中，一个或每个进料管道是水平设置的。

21、在一个实施例中，一个或每个进料管道朝向输送平面倾斜设置。该方案与空气射流结合时优势尤为显著，因为这避免了食品喷溅至冷冻环境的壁上，并且使食品集中落向输送平面。

22、在一个实施例中，所述管道为真空密封管和/或绝热管，以避免输送的食品发生冻结。在一个实施例中，所述管道内循环有乙二醇或液氮。

23、在一个实施例中，糜状物料流在冷冻环境外被分流为多股更小的料流，这些更小的料流随后被送入冷冻环境，最终落至输送平面上。

24、在一个实施例中，糜状物料流在分流前先进行混合，优选在捏合机中完成混合。

25、在一个实施例中，糜状物朝向输送平面被泵入冷冻环境内。通常可使用任意类型的泵，尤其当需要对糜状物内的成分进行破碎时。然而，当需要保留糜状物内成分的粒径时，优选采用容积式泵更优选叶片泵泵送食品。

26、在一个实施例中，所述食品为意大利烩饭(risotto)、鹰嘴豆、豌豆、谷物、西葫芦等切丁蔬菜、炒制蘑菇(它们是糜状物)、浓汤或奶油。

27、在一个实施例中，所述输送平面对团块进行冷却，但不使其发生冷冻固化的状态转变。

28、在一个实施例中，所述团块被输送至第二冷却输送平面，并在第二冷却输送平面上发生所述状态转变。

29、例如，对于炒制蘑菇而言，现有已知的iqf冷冻机(例如wo2017209683中公开的冷冻机)虽可实现冷冻，但每小时仅能处理极少量的产品，原因在于该产品具有粘性，并且冷空气无法使该产品从输送平面上升起，并且也无法在产品周围流动以完成冷冻。

30、本方法的优势在于允许对现有iqf冷冻机进行改造升级。

31、在一个实施例中，一种现有iqf冷冻机的改造升级方法，包括如下步骤：在机器上安装注射器，以用于将糜状物形式的食品注射至输送平面上，从而在输送平面上形成食品的团块、斑块或薄层。

32、该改造升级方法可采用上述食品冷冻方法的所有变型。

33、本发明的另一方面是一种改进型iqf冷冻机，包括：

34、- 冷冻箱体，所述冷冻箱体内封装有：

35、输送平面，所述输送平面适于接收并输送食品，且所述输送平面上配备有表面孔；和

36、送风装置，用于将来自冷冻环境的冷冻空气经由所述孔送出，以在食品在所述输送平面上经过时冲击所述食品；以及

37、- 一个或多个注射器(注射装置)，用于将呈糜状物形式的食品注射到所述输送平面上，以在输送平面上形成食品的团块、斑块或薄层。

38、在一个实施例中，所述冷冻机包括定量给料装置，所述定量给料装置用于通过使食品从输送平面上方的一定高度依靠重力下落到输送平面上来将食品定量给送到输送平面上。

39、在一个实施例中，所述冷冻机包括：

40、箱体上的开口，例如箱体的侧面中或顶部中的开口；以及

41、安装于所述开口处的定量给料装置，用于使食品依靠重力下落来将食品定量给送到输送平面上。

42、在一个实施例中，所述冷冻机包括一个或多个喷嘴，所述喷嘴设置于输送平面上方的一定高度处，用于通过使食品滴落或下落到输送平面上来将食品定量给送到输送平面上。

43、在所述冷冻机的一个实施例中，所述定量给料装置配置成：将食品定量给料到输送平面上，以便在输送平面的一区域内形成和/或分布多个独立的团块。

44、在一个实施例中，所述冷冻机包括用于将食品定量给送到输送平面上的进料管道，其中所述进料管道的出口分布于输送平面上方的空间中，以使多个团块在多个不同位置处下落到输送平面上。

45、在一个实施例中，所述冷冻机包括用于向每个所述进料管道内注入气体的注气装置。

46、在一个实施例中，所述管道为真空密封管和/或绝热管，以避免输送的食品发生冻结。在一个实施例中，所述冷冻机包括用于使乙二醇或液氮在所述管道内循环的循环装置。

47、在一个实施例中，所述冷冻机包括第二冷却输送平面，从第一输送平面输送的食品被转运至所述第二冷却输送平面上，

48、所述第二输送平面包括用于对食品进行冷却、直至其转换为固态的冷却装置。

49、上述各个方面均包含以下共同的实施例：

50、- 所述气体为冷冻环境内的循环空气和/或冷冻气体；

51、- 所述一个或多个喷嘴为相应输送食品的进料管道的出口。优选地，所述进料管道将食品从冷冻环境外部输送至冷冻环境内部。更具体地，所述进料管道将食品从iqf冷冻机外部输送至冷冻机自身的冷冻环境内部。

52、- 输送平面的在其上形成团块的区域面积越大，系统的效率越高。例如，食品被定量给送到输送平面上，以便跨输送平面总面积的至少一半的区域，优选跨输送平面总面积的至少四分之三的区域形成和/或分布多个团块；

53、- 一个或每个进料管道是水平设置的；

54、- 一个或每个进料管道朝向输送平面倾斜设置。该方案与气体射流相结合时优势尤为显著，因为这避免了食品喷溅至冷冻环境的壁上，并且使食品集中落向输送平面；

55、- 所述食品为意大利烩饭、鹰嘴豆、豌豆、谷物、西葫芦等切丁蔬菜、炒制蘑菇(它们是糜状物)、浓汤或奶油；

56、- 所述进料管道的这些出口或这些喷嘴与输送平面起始端的距离各不相同。

57、以上定义的各个变型均可单独实施，或与其他一个或多个变型相互组合实施。