[发明专利]一种连续式超声场辅助起晶的液氮速冻果酱的方法和设备

权利要求书

1.一种连续式混合超声场辅助起晶速冻果酱的方法，其特征在于，该方法所使用的设备，包括依次连接的连续式混合超声场辅助起晶室，液氮速冻装置，以及智能调控系统；

所述连续式混合超声场辅助起晶室包括传动装置、电磁铁吸引装置、多组超声场发生装置、活动隔板、活动隔板控制轴承和液氮降温装置；所述传动装置位于液氮降温装置下方，包括电机、传动轴承以及传送带；所述电磁铁吸引装置位于所述传动带的下方；所述多组超声场发生装置包括四组超声波发生器和四组超声换能器，前三组超声换能器独立地与一组电磁铁吸引装置相连接并位于电磁铁吸引装置的内侧，第四组超声换能器位于活动隔板右侧最下方的位置，所述活动隔板位于起晶室最右侧，通过活动隔板控制轴承连接在起晶室右壁上；所述液氮降温装置包括液氮输送管道和液氮喷头，所述液氮输送管道贯穿于连续式混合超声场辅助起晶室和液氮速冻装置与液氮储罐相连；所述液氮喷头均匀分布在液氮输送管道上，所述液氮速冻装置通过中间传送板与连续式混合超声场辅助起晶室相连；所述智能调控系统调控整个设备的运转；

所述四组超声波发生装器与四组超声换能器一一对应相连；

所述第三组超声换能器与第四组超声换能器正交排列组合产生了一个功率和频率均可调的正交超声场；

所述方法包括如下步骤：

（1）初次起晶：将装有果酱的样品盒通过传送带送入起晶室，当样品盒运行至第一组超声换能器正上方时，电磁铁吸引装置通电，将承载样品盒的输送带钢板吸引至第一组和第二组超声换能器表面，开启超声发生器，使果酱在超声场的作用下初次产生晶核；

（2）二次起晶：当步骤（1）所述果酱完成初次起晶后，电磁铁吸引装置断电，样品盒运行至第三组超声换能器上方时，活动隔板落下，紧贴在样品盒侧壁上，开启电磁铁吸引装置，同时开启第三组和第四组超声换能器，利用第三和第四组超声换能器形成的正交超声场将步骤（1）初次起晶产生的晶核分裂成多个更细小的晶核，分散在体系中；

（3）完全冻结：步骤（2）完成二次起晶的果酱进入连续式液氮速冻阶段，完成后续的冻结；

步骤（1）所述起晶室的温度为-50~-80℃；

步骤（1）所述第一组超声换能器的频率为25 kHz，功率为0~300 W，不为0，控制样品中超声强度小于0.5 W/cm²；

步骤（1）所述第二组超声换能器的频率为20 kHz，功率为0~800W，不为0，控制样品中的超声强度大于0.8 W/cm²；

步骤（1）所述的果酱的含糖量在15% ~40%之间；

步骤（1）所述的果酱加入量为样品盒体积的75%~80%；

步骤（2）所述第三组超声换能器的频率为40 kHz，功率为0~800 W，不为0；

步骤（2）所述第四组超声换能器的频率为20 kHz，功率范围为0~800 W不为0；

步骤（3）中所述的后续冷冻控制的温度≤结晶段控制的温度。

2.根据权利要求1所述的连续式混合超声场辅助起晶速冻果酱的方法，其特征在于：

步骤（1）所述样品盒在每组超声换能器的停留时间独立地为3~5 min；

步骤（2）中样品盒在第三组超声换能器和第四组超声换能器的停留时间独立地为3~5min。

3.根据权利要求1所述的连续式混合超声场辅助起晶速冻果酱的方法，其特征在于：

步骤（3）所述速冻阶段的持续时间为15~20 min，温度≤结晶段控制的温度；

步骤（3）所得冻结的果酱置于温度≤-20℃冷库贮存。

4.根据权利要求1所述的连续式混合超声场辅助起晶速冻果酱的方法，其特征在于：

所述传送带由不具有任何弹性的钢板和具有较大弹性的钢网依次相隔连接而成；

所述传动轴承和隔板控制轴承是由平面和弧面共同组成的轴承。

5.根据权利要求1所述的连续式混合超声场辅助起晶速冻果酱的方法，其特征在于：

所述液氮输送管道为直径为 16mm 的不锈钢管道；

所述液氮喷头为轴流实心圆锥喷嘴。