科威嘉尼（江蘇）制冷設(shè)備有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)， 主要從事速凍設(shè)備的研究、開發(fā)、制造、銷售。該系列產(chǎn)品采用最新的液氮分散技術(shù)、加熱解凍技術(shù)、控溫技術(shù)，采用程控降溫、升溫、恒溫各過程均勻穩(wěn)定。以-196℃液氮為制冷劑，滿足降溫及環(huán)保要求。產(chǎn)品有臥式、立式、隧道式、圓柱形等多種規(guī)格，并可按用戶要求設(shè)計和制造，可用于機(jī)械工程、遺傳工程、醫(yī)藥、食品加工、醫(yī)學(xué)研究、航空航天、畜牧等領(lǐng)域，該系列產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外眾多行業(yè)。
    科威嘉尼(江蘇)制冷設(shè)備有限 公司秉承“崇尚科技、以德取信”的崇旨，堅持 “真誠、正直、平等、奉獻(xiàn)”的價值觀，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)本公司會通過最先端的技術(shù)、充滿工作熱情的員工的不懈努力，將每一份真情融入到到精心制造的產(chǎn)品中去，致力于為客戶提供高品質(zhì)、高性能的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)!

1. 引言

冷凍和冷卻是食品生產(chǎn)與配送過程中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。毋庸置疑，隨著食品行業(yè)今后對冷卻和冷卻需求的持續(xù)增長，越來越多的食品加工者會提升或擴(kuò)充其冷凍與冷卻生產(chǎn)線，然而，這樣的提升與擴(kuò)充并非像以前那樣簡單。目前食品冷凍技術(shù)的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)機(jī)械式食品冷凍設(shè)備雖仍然被廣泛使用，但他們正在被諸多更有優(yōu)勢的新型食品冷凍設(shè)備及技術(shù)所取代。那么怎樣的食品冷凍系統(tǒng)才適合今天的食品冷凍者？這些冷凍系統(tǒng)各有哪些利弊？食品加工者們該如何做出正確的選擇，以確保方案最佳，最適合業(yè)務(wù)發(fā)展？

2.為什么液氮冷凍更優(yōu)于氨或氟利昂？ 

以分秒計的冷凍速度—— 液氮是地球上超低溫制冷劑中的一種。

快速的制冷方式產(chǎn)生較小的冰晶，可以減少對產(chǎn)品細(xì)胞結(jié)構(gòu)的損傷，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

提高產(chǎn)品的出成率——降低食品的脫水及干耗損失，改進(jìn)冷凍食品的質(zhì)地，色澤及風(fēng)味。

較少的投資。

超低溫的冷凍，更少的占地面積。

3.保持更佳的食品原味和質(zhì)地

液氮的溫度達(dá)到零下196攝氏度（-196℃）。當(dāng)它與食品接觸后氣化就能更快地帶走熱量。超低溫和高熱交換率實現(xiàn)了真正的快速冷凍。這樣的快速冷凍使產(chǎn)生的冰晶最小，并幫助保持食品的質(zhì)地。這也防止了水分的丟失，幾乎達(dá)到了無損失；保持了食品的原色，原味和原質(zhì)。這些氣化后的制冷氮氣被均勻控制地導(dǎo)向冷凍機(jī)的前端，實現(xiàn)了熱逆交換，從而提高了氮氣的利用率。

3.產(chǎn)品質(zhì)量：水分流失/水分含量

l 所有的食品冷凍工藝都會引起食品不同程度的水分流失，無論是在食品冷凍（蒸發(fā)型的產(chǎn)品凈重?fù)p失），還是食品解凍（汁液流失）過程中。

l 尤其是肉制品、禽類、和水產(chǎn)品，蒸發(fā)型的警鐘損失降低了產(chǎn)品凈含量及其附加值。同時食品表面的干耗影響到產(chǎn)品的口感、質(zhì)地、色澤以及烹飪加工的時間。蒸發(fā)型的凈重?fù)p失降低了食品表層的熱傳導(dǎo)速率，并由此延長了食品烹飪加工的時間。而這在那些對時間要求非常高的應(yīng)用中顯得尤其突出，例如快餐店的漢堡包。在多數(shù)實例中減少食品表層中自由水的汽化壓，并由此減少食品脫水干耗。

l 緩慢的食品冷凍過程將導(dǎo)致食品中大冰晶粒的產(chǎn)生，等食品解凍時，食品中細(xì)胞組織會發(fā)生破裂引起食品汁液流失。食品汁液的流失會影響到解凍食品的色澤、口感以及營養(yǎng)學(xué)特性。營養(yǎng)素及天然色素會隨會隨流失的食品汁液而流失。特別是果蔬累食品，結(jié)構(gòu)的損害會導(dǎo)致食品質(zhì)地口感的降級，結(jié)構(gòu)變的松散。專家對冷凍草莓產(chǎn)品進(jìn)行的冷凍工藝口感質(zhì)地破壞性測試的相關(guān)研究表明，當(dāng)使用超低溫快速冷凍工藝時，草莓保持了較高的緊密質(zhì)地。

4.食品色澤

食品冷凍工藝從兩方面影響解凍食品的色澤。首先如上所述，食品在解凍時天然色素隨之也一并流失；其次由于食品冷凍過程中冰晶體持續(xù)生成，殘留的未凍結(jié)的食品細(xì)胞溶質(zhì)濃度增加，天然色素的氧化和酶褐變加快。食品冷凍過程越慢或用更長的時間通過食品凍結(jié)點，對于食品色澤的影響將會越顯著。

專家對有關(guān)冷凍后解凍的漢堡色澤測試研究表明食品冷凍速率的重要性以及快速冷凍的優(yōu)勢：

l 食品汁液及天然色素的流逝都有所減少

l 肉質(zhì)褐變降低到最低程度：采用超低溫 – 機(jī)械式冷凍工藝的冷凍漢堡比純機(jī)械式的色澤更接近于原來的肉質(zhì)色澤。

 5.易損易碎的食品

  由于設(shè)備設(shè)計及產(chǎn)品加工特性的原因，超低溫食品冷凍設(shè)備被認(rèn)為最適合加工包括很多漿果在內(nèi)的易損易碎食品。

6.產(chǎn)品質(zhì)量：結(jié)論

研究成果和相關(guān)經(jīng)驗顯示快速食品冷凍工藝降低了水分和產(chǎn)率損失，最大限度地減少了產(chǎn)品口感、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味的變化。那么哪種食品冷凍工藝可獲得最快的溫度下降？

食品冷凍設(shè)備溫度下降的速率被描述成熱交換律（在單位面積內(nèi)）。熱交換值越高食品溫度下降越快。

讓我們假設(shè)食品冷凍過程產(chǎn)品表面溫度為-10℃。一臺常規(guī)的機(jī)械式冷凍機(jī)的工作氣流溫度為-30℃，傳熱系數(shù)為23W/Km2，則熱交換速率等于25×20=500 W/Km2。

一臺常規(guī)的超低溫隧道冷凍機(jī)的工作溫度為-80℃，傳熱系數(shù)為60 W/Km2，則熱交換速率等于60×70=4,200 W/Km2。

由于更高的食品速率，機(jī)械沖擊式或超低溫食品冷凍設(shè)備能更好滴優(yōu)化食品品質(zhì)。然而機(jī)械沖擊式食品冷凍設(shè)備的應(yīng)用局限在像漢堡這樣的扁平食品上。其熱交換與其氣流方向高度相關(guān)，而對于大塊狀或凹凸不平的產(chǎn)品，其熱交換速率就相對較低。

7.工廠管理

  在選擇食品冷凍工藝是必須觀注到每個食品加工廠的特殊情況?？紤]因素包括可用空間大小，生產(chǎn)能力的范圍要求，衛(wèi)生要求，清潔及維護(hù)操作。

 8.占用/可用空間

  在幾乎所有實例中，同樣產(chǎn)能水平下，超低溫食品冷凍比傳統(tǒng)機(jī)械式的占用空間小?，F(xiàn)在一些模塊化的機(jī)械沖擊式食品冷凍裝置占用的場地空間也較小。

9.產(chǎn)能配置

  客戶需求的突然波動常導(dǎo)致工廠生產(chǎn)產(chǎn)能意想不到的增減。工廠生產(chǎn)經(jīng)理所要關(guān)注的往往超出其可控范圍，包括客戶對其產(chǎn)品的認(rèn)可度以及產(chǎn)品生命周期。

  因此盡可能準(zhǔn)確地規(guī)劃在食品冷凍設(shè)備投資回報期間的最大產(chǎn)能配置就變得非常重要。對于機(jī)械是食品冷凍設(shè)備，其投資回報期可能要堅持好幾年。過于樂觀的預(yù)測將導(dǎo)致效能下降，相反，悲觀的計劃又會造成食品內(nèi)冷凍能力的不足。

  盡管機(jī)械式食品冷凍設(shè)備對于任何特定的產(chǎn)品都有一個確定不變的最大產(chǎn)能，但典型的超低溫和沖擊式食品冷凍設(shè)備卻都能通過增加隧道長度等方式迅速調(diào)節(jié)適應(yīng)產(chǎn)能變化的要求。重要的是超低溫食品冷凍設(shè)備通常都是租賃的，所以這樣額產(chǎn)能需求變化不會使食品加工者顯著增加額外資金的投入。

  機(jī)械沖擊式食品冷凍工藝因為僅僅適用于厚度不超過20mm的扁平類食品，所以相比傳統(tǒng)機(jī)械式的產(chǎn)能柔性更低。超低溫和傳統(tǒng)機(jī)械是食品冷凍設(shè)備對于較厚或不規(guī)則的產(chǎn)品適應(yīng)性更強(qiáng)。

10.生產(chǎn)線布局

  為適應(yīng)今天飛速發(fā)展的食品工業(yè)，生產(chǎn)商時常需要相應(yīng)地調(diào)整其生產(chǎn)線布局，尤其在正常合約生產(chǎn)期內(nèi)。若要移動巨大的機(jī)械式螺旋速凍機(jī)，就必須再建一個混凝土基座。重新安裝定位一臺超低溫或機(jī)械沖擊式隧道冷凍機(jī)也不總是一件簡單的事，但好在很少需要改變建筑物的結(jié)構(gòu)。

11. 產(chǎn)品品種改變

  特別對于較小規(guī)模的食品加工者，食品冷凍設(shè)備能夠適應(yīng)不同類型食品的能力將是關(guān)鍵。食品冷工工作時間以及設(shè)備停機(jī)故障時間會影響食品加工者的實時在線變換產(chǎn)品品種的生產(chǎn)能力。在改變食品品種時，新品種加料前，應(yīng)該將前面產(chǎn)品完全從設(shè)備中清除掉。一個特定的食品品種對應(yīng)特定不同的食品冷凍時間，停留時間，傳送帶速度，在兩種食品品種間將需要較長的設(shè)備停留轉(zhuǎn)換時間。

  在食品品種轉(zhuǎn)換中時常遇到生原料與熟加工品的切換，這樣就需要有必要的設(shè)備清潔時間。食品加工者也需要關(guān)注衛(wèi)生與清潔程序。詳述如下：

  食品加工者日常若僅以高速持續(xù)加工單一品種，機(jī)械式食品冷凍就能處于穩(wěn)定工藝狀態(tài)。當(dāng)然這就需要依賴充足的場地空間，資金投入以及合格的人力等資源。

12.維修、衛(wèi)生與清潔

  這些過程應(yīng)該盡可能地簡單和迅速，以便最大可能地增加設(shè)備運行時間以優(yōu)化生產(chǎn)效能。而比如機(jī)械式食品冷凍設(shè)備中蒸發(fā)器上不斷增加的水氣或霜，可能會拖延加工時間，降低產(chǎn)能。

  雖然規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生清潔程序?qū)τ谡麄€食品工業(yè)都是必須的，但對于產(chǎn)能的影響必須是最小的。體積小、設(shè)計簡潔的食品冷凍設(shè)備情節(jié)更快，成本更低。設(shè)備內(nèi)部的復(fù)雜構(gòu)件越少，高度越低，越易于進(jìn)入，便使清潔時間越短，效率越高。

  機(jī)械沖擊式食品冷凍設(shè)備像超低溫食品冷凍設(shè)備一樣，通常設(shè)計成較小并易于進(jìn)入清洗。但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)依然復(fù)雜，排水困難，不徹底，所以清潔操作不方便，存在潛在的衛(wèi)生隱患。

13.工廠管理：結(jié)論

  考慮到工廠經(jīng)理的諸多關(guān)注，可以確認(rèn)的是超低溫食品冷凍設(shè)備更能適合大多數(shù)的食品加工者，因為其：

l 占地空間更小

l 適應(yīng)產(chǎn)能變化

l 適用于不同類型的食品

l 簡潔，易于使用的設(shè)計

l 初期固定資產(chǎn)的投入較低

14.財務(wù) 考量

  安裝或添加食品冷凍系統(tǒng)需要考慮到多種費用，包括前期投資成本，后期操作和維護(hù)時的運營和人工成本。

15.資金投入及運營成本

  超低溫食品冷凍與機(jī)械式兩者間有明顯區(qū)別，前者運營費用較高，而后者的初期資金投入大。他們的差異程度由多種因素決定。對于一個給定的生產(chǎn)線，總存在一個臨界點，超低溫食品冷凍工藝所積累的運營成本將開始超過機(jī)械式食品冷凍工藝。

  值得注意的是現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)狀況下，財政投入會更加困難。食品加工者不能或不愿有更大的資金投入。因此可能有時會偏向超低溫食品冷凍。

16.人工成本

  由于其體積龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械式食品冷凍傾向于需要更多的人里進(jìn)行清潔。維護(hù)要求也較高，需要高技能的維護(hù)人員。這些因素的重要性將取決于食品冷凍裝置的類型及其相應(yīng)的當(dāng)?shù)厝斯こ杀舅健?/p>

17.產(chǎn)品質(zhì)量

  如此前所提及的，最小的水分損失就是最好食品質(zhì)量及價值的關(guān)鍵所在。特別是對于高附加值產(chǎn)品更是這樣。因此食品冷凍工藝的選擇將影響食品加工這的財務(wù)回報。

18.環(huán)境因素

隨著能耗和損耗意識以及碳排放影響的增強(qiáng)，相關(guān)法規(guī)發(fā)展的強(qiáng)化，食品生產(chǎn)商需要關(guān)注食品冷凍工藝對環(huán)境的影響。

美國聯(lián)邦食品與飲料機(jī)構(gòu)和國際碳聯(lián)盟組織評估在整個食品產(chǎn)業(yè)鏈中僅僅10%的能源消耗來自于食品加工企業(yè)，而這其中的大部分約60%來自大型冷凍食品加工者的食品冷凍系統(tǒng)。盡管機(jī)械式比超低溫食品冷凍系統(tǒng)要求更低的能耗，但兩種技術(shù)能耗之戰(zhàn)食品產(chǎn)業(yè)鏈中總能耗很小的比例。

19.總結(jié)

以上分析可以告訴我們些什么？顯然選擇食品冷凍工藝不是一件簡單的事。沒有一個單一的食品冷凍工藝對于所有的食品加工者都是最好的選擇。

在選擇一個具體食品冷凍設(shè)備裝之前，不得不顧及可用的財務(wù)預(yù)算、現(xiàn)有的食品品種、工廠空間布局管理、生產(chǎn)能力的柔韌化要求。

超低溫食品冷凍系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠適應(yīng)多種類型食品的一系列冷凍速率要求，以提高其產(chǎn)品品質(zhì)。當(dāng)然低的資金投入、柔性生產(chǎn)、易清潔的優(yōu)勢也對今天很多食品加工者有吸引力。機(jī)械式食品冷凍系統(tǒng)需要大量的資金投入，后期維護(hù)成本較高，不建議使用。

小型速凍機(jī)技術(shù)參數(shù)

一、設(shè)備組成：

u 設(shè)備主體——包括箱體、箱門、隔熱層材質(zhì)為AISI 304不銹鋼；

u 內(nèi)表面粗糙度——拉絲處理；

u 保溫材料――隔熱層為德國巴斯夫的超低溫絕熱材料多層復(fù)合結(jié)構(gòu)；雙面不銹鋼聚氨酯高壓發(fā)泡，保溫性能好，易清洗、保證食品衛(wèi)生安全，避免微生物的過度繁殖和滋生。

u 門體密封――采用雙道密封，法國進(jìn)口特殊耐低溫硅橡膠，門密封條配有防凍死加熱系統(tǒng)，能確保箱門開啟自如。

u 箱體采用加強(qiáng)加固處理，能夠可靠承載工件的重量，特殊的設(shè)計能夠讓箱內(nèi)的風(fēng)向氣流不受阻擋確保箱內(nèi)的溫度一致。

u 引進(jìn)HACCP衛(wèi)生安全理念，全不銹鋼內(nèi)部結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)充分考慮了便于清洗、維修、管理等，易于操作，完全能夠滿足食品對于設(shè)備的衛(wèi)生安全要求。

u 合理的檢修門及檢修通道，便于檢修及內(nèi)部清洗

u 采用水化霜或電化霜（可選），保證液氮霧化系統(tǒng)清潔衛(wèi)生，避免細(xì)菌繁殖，

u 托盤式抽拉擺放方式更大程度的便了進(jìn)出料。

u 食品級不銹鋼柜體適應(yīng)多種物品的加工。

u 底部傾斜一定的角度，可調(diào)節(jié)高度，設(shè)置有開閉排水裝置，便于系統(tǒng)排水，保設(shè)備內(nèi)衛(wèi)生清潔。

u 高效清洗裝置，衛(wèi)生安全。設(shè)計了容易清洗的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及必須的點檢門，保證了內(nèi)部清潔及食品衛(wèi)生安全，防止污染。

u 采用全封閉式結(jié)構(gòu)，進(jìn)、出料端設(shè)有風(fēng)場壓力平衡裝置，防止冷氣泄漏，節(jié)能效果明顯。

二、技術(shù)參數(shù)：

u 速凍量200Kg/1h；

u 托盤個數(shù)―20盤

u 托盤尺寸――400*600MM

u 推車尺寸--1250*670*1760mm

u 工作溫度――常溫～-190℃可任意設(shè)定； 

u 箱內(nèi)最低溫度――≤-190℃；

u 最大降溫速度—— ≥ 50℃/min；

u 保溫層厚度――120mm,確保設(shè)備在高低溫時外表面溫度是常溫;

u 液氮系統(tǒng)——包括絕熱管、控制閥、噴嘴、分配器,液氮采用多點噴射注入確保阱體溫度的均勻性；

u 箱內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)——包括電機(jī)、風(fēng)扇、氣流分配裝置；

u 微壓泄氣閥——當(dāng)內(nèi)腔壓力微正壓時，此閥將自動排放；

u 電器控制系統(tǒng)——可變程序控制器、觸摸屏、PLC、報警儀表交流接觸器、中間繼電器、旋鈕開關(guān)等；

三、安裝參數(shù)：

u 電力——380V、50Hz；0.7 KW 

u 設(shè)備外形尺寸――1500*1050*1850；（約）

四、液氮系統(tǒng)組成：

u 液氮系統(tǒng)——包括液氮罐(客戶自備或選配)、增壓系統(tǒng)、絕熱管、控制閥、噴嘴、分配器,液氮采用多點噴射注入確保阱體溫度的均勻性；

u 液氮電磁閥——ASCO（美國原裝進(jìn)口）超低溫電磁閥能夠確保在－196℃下開啟正常；

u 液氮噴嘴――由幾百個微孔組成的液氮噴嘴，使液氮充分氣化，氣化的氮氣從噴嘴中噴出，不直接噴向被速凍的物品，而在箱內(nèi)循環(huán)，使箱內(nèi)氣氛均勻一致；

u 速凍專用高效低噪音軸流風(fēng)機(jī)，回風(fēng)距離短，凍結(jié)速度快，效率比普通凍結(jié)方式提高85%，

u 獨特的風(fēng)場設(shè)計使速凍區(qū)的風(fēng)速和溫度更均勻、穩(wěn)定，風(fēng)道對氣流的阻力損失減少，降低了風(fēng)機(jī)功率，減少了對冷量的消耗。

五、控制系統(tǒng)：

u 本系統(tǒng)采用觸摸屏+PLC的控制方式，以觸摸屏或計算機(jī)作為上位機(jī)，PLC為下位機(jī)，使操作和輸入速凍工藝更加方便，并且能夠?qū)崟r監(jiān)控速凍箱內(nèi)溫度變化，而且能夠觀察工藝運行情況，將設(shè)定曲線和運行曲線進(jìn)行比對。

 設(shè)置有報警裝置，在箱門未關(guān)好時進(jìn)行報警

u 該系統(tǒng)具備手動和自動兩套功能，在觸摸屏中均可體現(xiàn)，操作簡便，可靠性強(qiáng)。兩套系統(tǒng)的高低溫控制均采用PID調(diào)節(jié)，使設(shè)備精度達(dá)到標(biāo)書要求。 

u 操作系統(tǒng)——全英文的操作系統(tǒng)；預(yù)先輸入速凍工藝，開機(jī)后完全無人操作，系統(tǒng)將按照工藝曲線自動進(jìn)行降溫、保溫、出箱等動作；

u 控制儀表――觸摸屏+PLC＋儀表的控制方式；

u 觸摸屏—臺灣/昆侖通態(tài)

u PLC—日本三菱;

u 鑰匙開關(guān)――日本IDEC （和泉）；

u 控制旋紐――日本IDEC （和泉）；

u 中間繼電器――日本IDEC （和泉）；

u 溫度傳感器――PT100；(德國)

u 交流接觸器――德國SIEMENS（西門子）；

u 空氣斷路器――德國SIEMENS（西門子）；

u 液氮電磁閥——ASCO（美國原裝進(jìn)口）；

六、隨機(jī)的必備品、配件、工具數(shù)量：

u 自動控制箱1臺。

u 不銹鋼絕熱軟管一根；

u 合格證1份；

u 產(chǎn)品使用說明書1份。

u 設(shè)備維修手冊1份。

u 深冷箱電氣原理圖1份。

七、售后服務(wù)：

u 設(shè)備質(zhì)保期為一年，終身維修。

u 免費對買方的相關(guān)人員進(jìn)行設(shè)備技術(shù)培訓(xùn)。

u 保修期從安裝設(shè)備完工后并經(jīng)需方最終驗收合格之日算起，保修期為一年。

u 保修期內(nèi)出現(xiàn)的任何問題（不可抗拒和人為因素除外）均由供方承擔(dān)并及時予以解決。

u 設(shè)備因質(zhì)量原因不能正常使用時，供方在12小時內(nèi)到現(xiàn)場維修。