[发明专利]一种肉类产品保鲜的液冷闪冻装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液冷闪冻方法及装置，具体涉及的是一种为解决肉类产品低温冷冻过程中冷冻不均、冷冻效率低造成冷冻后动物细胞受到破坏失活问题而设计的肉类产品保鲜的液冷闪冻方法及装置。

背景技术

肉类产品(猪、牛、羊等)是食用价值很高的食品，能够提供人体所需的蛋白质、脂肪、无机盐和维生素，是人类的重要食品之一。然而，动物细胞中存在的动物酶及细胞内部适合微生物进行生长繁殖的营养环境，使肉类产品极易产生腐败变质，制约肉类产品的长期保存。

低温冷冻技术是目前实现肉类产品保存的常见方式。通常是在低温环境下直接将动物细胞中的水直接冻结成晶体，从而降低酶的活性并抑制细胞内微生物的生长繁殖，达到肉类产品长期保存的目的。目前常用的低温冷冻技术有吹风式冻结、平板冻结和微冻液冻结等。其中吹风式冻结和平板冻结均是利用热阻较高的空气作为换热介质，冷冻时间一般需要2-12小时，如此长时间的冷冻，不仅会造成水分丢失、细胞液冰晶增大等问题，而且在解冻后肉类产品会产生严重的营养流失，影响肉类产品的新鲜度及食用价值。

为解决空气换热造成的冷冻问题，具有粘度调节、凝固点调节特性的微冻液被作为冷冻工质应用于肉类产品冷冻工业。由于液体相对于气体有更高的换热系数，故而微冻液一般能够在30分钟内实现肉类产品的快速冻结，同时，由于在微冻液中添加有凝固点和粘度调节剂，能够保证细胞冻结过程中不被冰晶破坏，减少解冻过程中的营养物质流失。

由于人们对食品要求的越来越高，很多肉类产品的冷冻已经不再局限于加工后的小型肉类产品，对大型肉类产品的冷冻保鲜要求也越来越高。然而，当前微冻液冷冻技术在小型肉类产品，如猪小腿、羊肉小腿等部位有比较好的冷冻效果，但是在较大型肉类产品，如半只羊、半只牛、猪大腿等肉类产品的冷冻上效果却不是很好。这是由于微冻也冷冻技术采用直接浸没法，将肉类产品整体置于微冻液中，这种粗糙的处理方式，使得置于微冻液中的肉类产品的不同部位受冻不均，并且内部及外部的冷冻效果有较大差别，一般来讲，内部的冷冻中心温度会比外部的温度差距10℃以上，这种差别在越大型肉类产品的冷冻上体现的更为明显。为此，迫切需要开发一种用于实现大型肉类产品保鲜的液冷闪动液及均匀化冷冻装置。

微波是一种常见的电磁波，研究发现，适当的微波作用，能够对水产生共振作用，诱导水分子中的偶极子旋转，从而干扰液体冻结时冰核的形成过程，达到降低液体凝固点及均匀化冷冻流体温度的目的。同时，受人体气管结构实现流体均匀输运的启发，本发明开发了具有特定成分的低温闪冻液作为液冷冷冻介质，保证冷冻低温及肉类产品细胞结构完整，减少肉类产品的冷冻变性和营养损失；利用微波辅助冷冻，均匀化低温闪冻液温度的同时降低低温闪冻液凝固点，从而更快速的促使肉类产品均匀冻结；最后基于人体气管结构仿生构造低温闪冻液均匀输运流量优化装置，提供均匀冷冻目标肉类产品的实现装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对肉类产品低温冷冻过程中，现有技术在快速达到低温及冷冻均匀性方面的不足，而提供了一种具有低温闪冻液、微波辅助冷冻及梯级流量优化循环结构特征的肉类产品保鲜的液冷闪动方法及装置。该系统通过利用特定配方的低温闪冻液作为循环冷冻工质，采用微波辅助促进低温闪冻液凝固点降低及均匀化低温闪冻液温度，并利用梯级流量优化循环结构实现闪冻液的均匀分配输运及快速循环，实现了肉类产品的均匀、快速、高质量冷冻。

为解决肉类产品冷冻过程中存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：