冷冻粉碎机的原理及设备介绍

冷冻和粉碎相结合，使食品原料在低温冻结状态下进行粉碎的技术。冷冻粉碎技术产生于上世纪初，在橡胶及塑料行业已应用。自日本在上世纪80年代对食品低温冷冻粉碎进行了研究后，美国、欧洲及我国也进行了一些开发研究。冷冻粉碎不但能保持粉碎产品的色、香、味及活性物质的性质不变，而且在产品微细程度方面具有无法比拟的优势。由于冷冻粉碎能大程度地保存原有营养物质分子结构、成分及活性，所以提高了人体对各种营养成分和微量元素的吸收。因此，它符合目前人们追求“绿色食品”的要求，在食品加工行业将有很好的应用前景。

冷冻粉碎的原理及设备

(一)、冷冻粉碎的原理

利用物料的低温脆性，即物料随温度的降低，其硬度和脆性增加，而塑性和韧性降低。在低温冻结状态下用一个很小的力就能将其粉碎。首先使物料低温冷冻到玻璃化转变温度或脆化温度以下，再用粉碎机将其粉碎。在食品快速降温过程中，会造成内部各部位不均匀的收缩而产生内应力，在此应力的作用下，物料内部薄弱部位产生微裂纹并导致内部组织的结合力降低，因而在外部较小作用力下就使得内部裂纹迅速扩大而破碎。

(二)食品冷冻处理产生的变化

1.内压的产生

食品物料冷冻时，水分从表面向内部冻结，内部水分的冻结(冻结状态，-35°C以下)膨胀受到外部冻结层的阻碍形成向内压力，使食品组织产生爆裂。冷冻时，食品液相内的溶解气体成份会膨胀数百倍，爆裂程度更高。

2.体液的流失:温度升高，冻结食品中的冰晶溶化，由于食品组织破坏，形成液滴流出。

3.浓缩和水分蒸发:未冻结部分浓度增大，冰的升华致使表面水分蒸发。

(三)制冷剂的选择

制冷剂又称制冷工质，它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。临界温度要高，凝固温度要低。这是对制冷剂性质的基本要求。凝固温度低，以免其在蒸发温度下凝固，便于满足较低温度的制冷要求。在大气压力下的蒸发温度要低。这是低温制冷的一个必要条件。

氨的凝固温度为-77.7°C,标准蒸发温度为-33.4C..F-12的标准蒸发温度为-29.8C,凝固温度为-1 58°C.氟里昂临界温度28.8 C.氨临界温度132.4 C.●液氮的蒸发温度-198°C,凝固温度为-209.9°C。在空气中含量78%，来源丰富，化学惰性，符合食品冷冻粉碎的深度冷冻要求。

(四)、冷冻粉碎设备及工艺流程

冷冻粉碎装置一般由制冷剂供给装置(液氮箱)、贮料予冷筒、原料冷冻箱、螺旋推进器、低温粉碎机、产品收集器(旋风分离器)、显热回收装置等组成。

食品包括的物料种类非常广阔。但用冷冻粉碎加工时，其加工工艺都有类似之处，

基本流程大体为:

原料- >前处理- >低温冷冻(-100°C 液氮)

- >低温粉碎- →产品收集-→真空冷冻升华干燥

-产品后处理-→包装→成品