喷嘴结构对冲击式速冻设备性能优化研究进展

舒志涛谢 晶杨大章

(1. 上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海 201306；2. 上海冷链装备性能与节能评价专业技术服务平台，上海 201306；3. 食品科学与工程国家级实验教学示范中心﹝上海海洋大学﹞，上海 201306；4. 上海海洋大学食品学院，上海 201306)

速冻可以较好地保证食品内部细胞组织的完整性，保存食品的口感和营养价值[1]。随着人们对食品品质需求的不断提高，业界对速冻设备的开发和研究日益增多。如今速冻设备种类繁多[2-3]，从冻结速度角度出发可分为：慢速冻结(0.1～1.0 cm/h)、中速冻结(1～5 cm/h)和快速冻结(5～20 cm/h)设备，不同的冻结速度会使冻品内部冰晶大小、数量和分布不同[4]；从冷却介质角度出发可分为：喷淋式冻结、空气循环式冻结、浸渍式冻结设备和接触式冻结[5]，其中空气循环式冻结设备中应用较广的是隧道式冻结、螺旋式冻结和流态化式冻结设备等，冲击式冻结设备是其中的新型产品[6]。

近年来，人们对冲击射流与物体间的传热特性进行了大量的研究[7]，发现冲击射流具有较高的传热和传质速率，可以应用于食品速冻和干燥、电子设备冷却和金属退火等领域。冲击式速冻设备也逐渐被开发和应用[8]。Sundsten等[9]将冲击式速冻技术、螺旋速冻技术和液氮速冻技术进行了比较，分别对厚度为10 mm、重量为80 g的汉堡包从4 ℃冷冻到-18 ℃。螺旋速冻需要1 320 s，液氮速冻需要330 s，而冲击式速冻仅需要160 s，同时它们的失重率依次为1.2%，0.4%，0.4%，研究发现：冲击式速冻设备在冷却速率方面明显领先于螺旋式速冻和液氮速冻等其他速冻设备。……