一种低温气泡解冻输送系统及解冻方法与流程

本发明涉及食品冷冻原料解冻处理，具体涉及一种低温气泡解冻输送系统及解冻方法。

背景技术：

1、在规模化食品加工生产体系中，冷冻存储是畜禽肉、水产等原料的主要保藏方式，解冻作为原料前处理的核心工序，其效率、均匀性与过程卫生性直接决定后续加工效率与终端产品品质。目前行业内应用的解冻技术包含自然静置解冻、水浴解冻、微波解冻、高压静电解冻等多种类型，其中水浴气泡解冻凭借换热效率高、设备造价低、易实现连续化生产等优势，成为大中型食品企业主流的批量解冻方案。

2、现有连续式气泡解冻设备普遍采用解冻池体、底部曝气系统与输送提升机构组合的基础架构。例如公告号为cn211960779u的中国实用新型专利公开了一种连续式气泡解冻机，其解冻池为顶部开口的槽体结构，池底沿长度方向平行布设多根曝气盘管，盘管侧壁均匀开设出气孔并外接压缩空气气源；提升网带采用网孔式链板结构，以固定倾斜角度架设，其低端伸入解冻池内部，高端延伸至解冻池出料侧外部，由驱动机构带动循环运转。工作时，待解冻冻肉投入解冻池的水浴环境中，压缩空气经曝气盘管持续鼓入水中形成上升气泡，带动水体产生紊流冲刷冻肉表面，强化热交换以加快解冻速率；物料随水流逐步移动至提升网带低端，由网带承托抬升后从高端滑落出料，实现冻肉的连续化解冻与输出。

3、该类连续式气泡解冻设备在实际工业化生产应用中仍存在不足：冻肉在水浴解冻过程中，表面析出的可溶性蛋白、脂肪等物质会形成浮沫漂浮于液面，脱落的碎肉、骨渣等固体杂质则沉积于池底形成沉渣。现有设备缺乏配套的在线除杂结构，无法对液面浮沫与池底沉渣进行有效的定向收集与连续排出，解冻液会受到杂质的持续污染，加速微生物滋生，提升了食品安全管控风险；同时，池内杂质的清理作业需停机并排空整池解冻液后，通过人工清扫的方式完成，清理周期长、操作繁琐，打断连续生产节奏，不利于生产效率的提升。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种低温气泡解冻输送系统及解冻方法，以解决现有连续式气泡解冻设备无法在线去除液面浮沫与池底沉渣，解冻液易持续污染、清理需停机排空中断生产的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种低温气泡解冻输送系统及解冻方法，包括解冻池、曝气单元、温度调节单元及输送单元；还包括除杂机构，所述除杂机构包括：

3、除杂槽，邻设于所述解冻池一侧，其内设有过滤组件；

4、浮沫去除组件，设置于所述解冻池上，所述浮沫去除组件包括开设于解冻池侧壁上部的条形溢流口、连通条形溢流口与除杂槽的排液管以及设于所述排液管上的排液控制阀；所述排液控制阀关闭时截断排液管，开启时使液面高于条形溢流口底沿的表层解冻液经条形溢流口和排液管排入除杂槽；所述曝气单元包括空气压缩机和多根曝气盘管，所述曝气盘管沿解冻池宽度方向的开孔率由远离条形溢流口一侧向靠近条形溢流口一侧梯度递减，以形成液面波动梯度，驱动表面浮沫向条形溢流口一侧定向迁移聚集；

5、沉渣去除组件，设置于解冻池底部，所述沉渣去除组件包括设于解冻池池底且对应曝气盘管间隙处的集渣沟以及设于集渣沟最低处的排渣阀；曝气形成的池底环流可将沉渣冲刷富集于集渣沟内；所述排渣阀的出口连通除杂槽，

6、补液箱，设置于所述解冻池上，并通过带补液控制阀的补液管路连通解冻池，所述排渣阀、排液控制阀均与补液控制阀联动设置，以在排渣或排浮沫时同步向解冻池内补入解冻液。

7、本方案的原理及优点是：实际应用时，空气压缩机通过曝气盘管向解冻池内持续鼓入压缩空气，形成大量上升气泡带动水体紊流，强化冻肉表面热交换，加快冰层融化速率；曝气盘管的梯度开孔布局使池内形成液面波动梯度，驱动表层浮沫自动向条形溢流口一侧定向迁移聚集，同时曝气形成的池底环流将沉渣冲刷富集于集渣沟内。除杂作业时，开启排液控制阀可排出富集的浮沫与表层解冻液，开启排渣阀可排出集渣沟内的沉渣，实现浮沫与沉渣的在线去除，无需停机排空整池解冻液，避免打断连续生产节奏。排杂过程中补液控制阀同步开启，向解冻池内补入解冻液以维持液位稳定，减少液位波动对池内温度场的扰动，配合温度调节单元可稳定维持低温解冻环境，在持续保障解冻液洁净度、降低食品安全风险的同时，有效提升生产连续性与解冻品质稳定性。

8、优选的，作为一种改进，所述集渣沟包括一条沿解冻池长度方向布置的纵向主集渣沟与若干条沿宽度方向布设的横向分支集渣沟，各横向分支集渣沟均与纵向主集渣沟连通，解冻池池底整体向集渣沟方向倾斜1°~2°。借助池底倾斜坡度可辅助沉渣向集渣沟汇聚，提升沉渣富集效率，便于集中收集与排出。

9、优选的，作为一种改进，所述集渣沟正上方设有与沟道形状匹配的一体式栅格挡板，解冻池上设有与排渣阀联动的伸缩驱动件；正常集渣状态下栅格挡板抬起，与池底留有供底流汇入的间隙，阻挡曝气紊流卷起沟内沉渣；排渣时栅格挡板下降遮盖沟道入口，横向分支集渣沟远离主沟的端部留有敞开进水段，可形成沿沟道流动的定向冲刷水流。通过栅格挡板的双工位切换，既能够在正常运行时避免已沉积沉渣返混至主水体，又能够在排渣阶段形成定向水流彻底冲刷沟道沉积物，提升排渣彻底性，避免沟道出现淤积死角。

10、优选的，作为一种改进，所述解冻池内沿长度方向设有集沫隔板，集沫隔板位于条形溢流口内侧并与之平行，二者之间形成集沫区；集沫隔板顶部高出静态工作液面2mm~5mm，底部与池底留有连通间隙，集沫区对应的曝气盘管开孔率低于主解冻区。利用主解冻区与集沫区的液面波动差，使浮沫随波峰单向漫过集沫隔板进入集沫区富集，进一步提升浮沫收集的集中度，提高单次排沫作业的杂质去除量。

11、优选的，作为一种改进，所述除杂槽设置为两个，分别邻设于解冻池宽度方向的两侧，每个除杂槽对应设置条形溢流口与排液控制阀，所述曝气盘管沿宽度方向的开孔率由中部向两侧梯度递减。双侧除杂的布局可扩大浮沫收集覆盖范围，提升整体除杂效率，适配大宽度规格的大型解冻池构型。

12、优选的，作为一种改进，所述输送单元包括可沿解冻池内壁竖向滑移的支撑框架、安装于支撑框架上的网孔输送带以及带动支撑框架升降的升降驱动机构；支撑框架侧壁开设有供液体与气泡通过的第一通孔，网孔输送带带面开设有供液体与小颗粒杂质通过的第二通孔。通过升降驱动机构可灵活调节网孔输送带的浸没深度，适配不同厚度、不同品类冻肉的解冻工艺要求，避免出现解冻不彻底或过度浸泡流失营养的问题，提升设备的工艺适配范围。

13、优选的，作为一种改进，所述温度调节单元包括设于解冻池内的换热部件，换热部件可采用通入高温介质的换热盘管或电加热棒，用于将解冻液温度稳定维持在预设温度范围内。可实时补偿冻肉融冰吸热造成的液温下降，在保障低温保鲜环境、抑制微生物繁殖、保留肉品鲜度与营养的同时，维持稳定的解冻速率，保障生产节拍可控。

14、本发明采用如下技术方案：一种低温气泡解冻方法，基于上述任一项所述的低温气泡解冻输送系统实现，包括以下步骤：s1液位准备：向解冻池内注入解冻液至设定的静态工作液面，向补液箱内补充待用解冻液；s2入料浸泡：将待解冻冻肉放置于网孔输送带上，调节支撑框架的竖向高度，使冻肉完全浸入解冻液中；s3气泡解冻：启动空气压缩机通过曝气盘管向解冻池底部持续鼓入压缩空气，利用上升气泡强化冻肉表面热交换，同时通过温度调节单元将解冻液温度维持在预设的低温范围内；s4联动除杂回用：利用曝气形成的液面波动梯度定向富集液面浮沫，利用池底环流冲刷富集池底沉渣；间隔设定时间开启排渣阀与排液控制阀排出富集的杂质，排杂过程中同步开启补液控制阀补入解冻液，维持池内液位稳定；排入除杂槽的含杂解冻液经过滤后回收复用；s5连续出料：通过网孔输送带带动冻肉沿输送方向前移，完成水浴解冻后提升输出至下游加工工序。

15、本方案的原理及优点是：实际应用时，该解冻方法通过气泡紊流强化换热实现高效低温解冻，配合在线联动除杂与同步补液机制，可在不停机的前提下持续维持解冻液洁净度与池内液位、温度的稳定，实现冻肉的连续化、标准化解冻生产，在保障肉品鲜度与食品安全的同时，有效提升生产效率，降低设备运行与维护成本。