專利名稱：食物冷卻方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低食品溫度的方法和設(shè)備，更具體地涉及當(dāng)食品為大量食品塊形式時降低食品溫度的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在食品加工工業(yè)中，經(jīng)常希望被加工的食品塊保持在幾度的冷凍溫度下。這樣做降低微生物和其它有害試劑(agent)在食品上或食品內(nèi)生長的能力。對于還沒有經(jīng)過任何加工步驟的生食品，尤其如此，例如肉(即牛排、家禽和魚)和整個肉的各個部分，以及還沒有加工的水果和蔬菜。食品還沒有加工的事實意味著還沒有可以使微生物或其它有害物質(zhì)在食品上或食品內(nèi)失活的中間步驟，如烹調(diào)。因此，通過冷卻食品以防可能已經(jīng)存在的試劑增殖并因此變得更能夠不利地影響食品，處理原料食品是更加有利的。
在加工食品的一些方法中，特別是在加工肉的一些方法中，制品可能處于常溫或更高(如在新屠宰的肉的情況下，或者在肉已經(jīng)經(jīng)過涉及加熱的加工步驟的情況下)的溫度。在這些情況下，希望的是把肉制品冷卻到幾度的冷凍溫度內(nèi)，為了迅速做到這一點，以實現(xiàn)阻止或使有害物質(zhì)失活的上述目的。
對于他們必須獲得的制品，肉加工者有一些目標(biāo)溫度，以滿足HACCP要求。這些要求通常是指肉需要從40°F-50°F冷卻到用于儲存或裝運的32°F-36°F的最終目標(biāo)溫度。接受生肉制品的再工工廠可能比HACCP要求甚至更嚴(yán)格的溫度控制。
目前的冷卻方法使用手工或半自動分配CO2干冰塊、濕冰或CO2雪到一次裝載2000磅肉的盒子或拖車(稱為“裝載”)中。用這種方式進(jìn)行的食品自由冷卻可能導(dǎo)致在寬范圍內(nèi)變化的制品溫度，具有熱點和/或冷凍點，最終產(chǎn)生不合格的制品或過高的冷卻費用。此外，最終制品質(zhì)量的確定可能是困難的，因為帶有濕冰或干冰。
除了獲得上述的均勻制品溫度以外，加工廠還需要考慮目前的間歇法的材料處理方面涉及的勞動和在加工間和冷凍儲存區(qū)中升華的CO2的適當(dāng)消耗。
因此，在該工業(yè)中希望的是提供高效快速的冷卻食品如肉類的方法。雖然現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了一些技術(shù)，但是它們在冷卻食品的生產(chǎn)中還沒有獲得迅速的降溫速度、用來實現(xiàn)降溫的冷凍劑的較高效率消耗和快速的生產(chǎn)速度的最佳結(jié)合。本文所述的發(fā)明實現(xiàn)了這些目的以及在說明書中將要公開的其他目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是一種冷卻大量塊食品的設(shè)備，其包括(A)冷卻裝置，包括(1)一個轉(zhuǎn)筒，其限定了一個空間并且具有用于所述塊的進(jìn)口和用于所述塊的出口，(2)當(dāng)所述轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)時，在所述轉(zhuǎn)筒中連續(xù)驅(qū)動所述塊從所述進(jìn)口通過所述空間中的冷卻區(qū)向出口移動并排出出口的裝置，(3)用于從所述轉(zhuǎn)筒外面的源向所述轉(zhuǎn)筒中送入冷凍劑并把所述冷凍劑分配到所述冷卻區(qū)上的冷凍劑分配裝置，和(4)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)筒的裝置；(B)用于接受所述大量塊并把它們連續(xù)送入轉(zhuǎn)筒中的喂料裝置，該喂料裝置包括自動檢測所述塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號；(C)電子控制裝置，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號，并用于接收與送入所述進(jìn)口的塊的溫度相對應(yīng)和與所述塊排出所述轉(zhuǎn)筒出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于防止冷凍劑在預(yù)定量的所述制品送到所述冷卻區(qū)之前流到所述冷卻區(qū)，并且用于自動控制由所述冷凍劑分配裝置把冷凍劑送到所述冷卻區(qū)上的速度，該速度是所述信號和所述輸入的函數(shù)，以便以足以降低所述塊的溫度到它們排出轉(zhuǎn)筒時的希望出口溫度的速度分配冷凍劑；其中，當(dāng)所述塊送入到所述喂料裝置中時，所述喂料裝置檢測所述塊的質(zhì)量流量，并產(chǎn)生和發(fā)送與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號到所述電子控制裝置，并且其中當(dāng)所述塊的平均溫度和希望的出口溫度輸入到所述電子控制裝置中時，只有在大量所述塊占據(jù)所述冷卻區(qū)之后，以降低所述塊的溫度到它們排出轉(zhuǎn)筒時的希望出口溫度足夠的速度把冷凍劑分配到所述冷卻區(qū)上。
本發(fā)明的另一個方面是一種冷卻大量固體食品塊的方法，包括(A)提供一個冷卻裝置，其包括(1)一個轉(zhuǎn)筒，限定了一個空間并且具有用于所述塊的進(jìn)口和用于所述塊的出口，(2)當(dāng)所述轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)時，在所述轉(zhuǎn)筒中連續(xù)驅(qū)動所述塊從所述進(jìn)口通過所述空間中的冷卻區(qū)向出口移動并排出出口的裝置，(3)冷凍劑分配裝置，用于從所述轉(zhuǎn)筒外面的源向所述轉(zhuǎn)筒中送入冷凍劑并把所述冷凍劑分配到所述冷卻區(qū)上，和(4)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)筒的裝置；(B)提供一種喂料裝置，用于接收所述大量塊并把它們連續(xù)送入轉(zhuǎn)筒中，該喂料裝置包括自動檢測所述塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號；(C)提供電子控制裝置，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號，并且用于接收與送入所述進(jìn)口的塊的溫度相對應(yīng)和與所述塊排出所述轉(zhuǎn)筒出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于防止在預(yù)定量的所述制品送到所述冷卻區(qū)之前使流動劑流到所述冷卻區(qū)，并且用于自動控制由所述冷凍劑分配裝置把冷凍劑送到所述冷卻區(qū)上的速度，該速度是所述信號和所述輸入的函數(shù)，以便以足以把所述塊的溫度降低到它們排出轉(zhuǎn)筒時希望的出口溫度的速度分配冷凍劑；(D)把所述塊送入到所述喂料裝置中，此時，所述喂料裝置檢測所述塊的質(zhì)量流量，并產(chǎn)生和發(fā)送與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號到所述電子控制裝置，向所述電子控制裝置中輸入所述塊的平均溫度和希望的出口溫度，并旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)筒，其中，只有在大量所述塊占據(jù)所述冷卻區(qū)之后，把冷凍劑分配到所述冷卻區(qū)上。
本發(fā)明的另一個方面是一種冷凍大量食品塊的設(shè)備，其包括(A)冷凍裝置，包括一個外殼，具有用于所述食品的進(jìn)口和用于所述食品的出口，在所述外殼中連續(xù)驅(qū)動其中的塊從所述進(jìn)口向出口移動并排出出口的裝置，用于向所述外殼提供冷凍劑，通過直接或間接與所述冷凍劑接觸冷凍其中的食品；(B)用于接受所述大量塊并把它們連續(xù)送入所述外殼的進(jìn)口的喂料裝置，該喂料裝置包括自動檢測所述塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測的質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號；(C)電子控制裝置，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號，并且用于接收與送入所述進(jìn)口的塊的溫度相對應(yīng)和與所述塊排出所述外殼出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于自動控制由所述冷凍劑分配裝置把冷凍劑送到所述外殼中的速度，該速度是所述信號和所述輸入的函數(shù)，以便在所述外殼中冷凍所述塊的速度分配冷凍劑；本發(fā)明的另一個方面是一種冷凍大量食品固體塊的連續(xù)方法，包括(A)提供冷凍裝置，包括一個具有用于所述食品的進(jìn)口和用于所述食品的出口的外殼，在所述外殼中連續(xù)驅(qū)動其中的塊從所述進(jìn)口向出口移動并排出出口的裝置，和用于向所述外殼提供冷凍劑的裝置，通過直接或間接與所述冷凍劑接觸冷凍其中的食品；(B)提供喂料裝置，用于接收所述大量塊并把它們連續(xù)送入所述外殼的進(jìn)口，該喂料裝置包括自動檢測所述塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測的質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號；(C)提供電子控制裝置，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號，并且用于接收與送入所述進(jìn)口的塊的溫度相對應(yīng)和與所述塊排出所述外殼出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于自動控制由所述冷凍劑分配裝置把冷凍劑送到所述外殼中的速度，該速度是所述信號和所述輸入的函數(shù)，以便以在所述外殼中冷凍所述塊的速度分配冷凍劑；(D)把所述塊送入所述喂料裝置，此時所述喂料裝置監(jiān)測所述塊的質(zhì)量流量并產(chǎn)生和發(fā)送與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號到所述電子控制裝置，向所述電子控制裝置中輸入所述塊的溫度和希望的出口溫度，其中以足以冷凍其中的所述制品的速度提供冷凍劑。
附圖
簡述附圖是用于實施本發(fā)明的設(shè)備的示意圖。
發(fā)明詳述可以根據(jù)本發(fā)明處理的制品包括生的或預(yù)先加熱的、整體和部分的肉類，這是優(yōu)選的，包括牛肉、雞、火雞和其它家禽、和魚以及蔬菜、水果和點心制品。優(yōu)選地，進(jìn)入的食品的溫度為40°F-50°F。
參考附圖，用于實施本發(fā)明的冷卻裝置包括轉(zhuǎn)筒1，其優(yōu)選的是圓筒形式的，其旋轉(zhuǎn)軸是水平的或接近水平的。該轉(zhuǎn)筒支持在支撐裝置2，2’上，支撐裝置還包括一個馬達(dá)和適用于控制轉(zhuǎn)筒繞其軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
轉(zhuǎn)筒1包括進(jìn)口3，其可以在附圖中的部分剖視圖中看見，并且還包括出口4。開口3和4形成在轉(zhuǎn)筒的相反兩端。確定進(jìn)口3和出口4的尺寸使得送入轉(zhuǎn)筒的食品塊可以輕松通過這兩個開口，轉(zhuǎn)筒1的總直徑足夠大，使得被冷卻的一定量食品可以保持在轉(zhuǎn)筒中被冷卻而不會立即溢出任一個開口。根據(jù)用戶的希望，排出出口4的冷卻后制品可以儲存、裝運或另外加工或處理。
從轉(zhuǎn)筒1的剖視部分可以看到，轉(zhuǎn)筒內(nèi)部提供若干擋板5，擋板5是向內(nèi)突出的平板形式的，每一個相對于旋轉(zhuǎn)軸有一定的角度，使得轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)將連續(xù)地驅(qū)動轉(zhuǎn)筒內(nèi)的制品塊從進(jìn)口3向出口4移動并排出出口4。擋板在徑向的長度應(yīng)當(dāng)在轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)時足以鏟起食品塊，并攜帶它們不超過從轉(zhuǎn)筒最低部分到轉(zhuǎn)筒上側(cè)的路程的三分之二，然后所述塊從擋板上向著轉(zhuǎn)筒的最低部分降落。
把冷凍劑可控地(例如通過能夠關(guān)閉或打開到任何希望程度的閥門或等價裝置)從冷凍劑源6送入轉(zhuǎn)筒內(nèi)部，冷凍劑源通常是圓筒或其它加壓的冷凍劑源。優(yōu)選的冷凍劑是二氧化碳或液氮。當(dāng)二氧化碳是冷凍劑時，其以固體和冷氣態(tài)二氧化碳的混合物(稱為“雪”)的形式分布在轉(zhuǎn)筒內(nèi)部。冷凍劑從源6通過管道7送入轉(zhuǎn)筒內(nèi)部，并且從管道7端部的噴嘴8分配出來進(jìn)入轉(zhuǎn)筒內(nèi)部。
應(yīng)當(dāng)布置噴嘴8，使得冷凍劑只分配到轉(zhuǎn)筒內(nèi)特定的區(qū)域上，該區(qū)域優(yōu)選從最低部分最多延伸至到轉(zhuǎn)筒頂部路程的四分之一到一半的位置(即如果從端部觀察，當(dāng)轉(zhuǎn)筒逆時針旋轉(zhuǎn)時，從約6點的位置到不超過約3點的位置)。
對于該目的，用于有效分配二氧化碳的優(yōu)選噴嘴包括在美國專利5,868,003和美國專利5,765,394中公開的那些。這些專利的公開內(nèi)容并入本文作為參考。這樣的噴嘴裝置包括一個擴(kuò)展(expanded)部件或其它部件，其中有許多通過該部件的細(xì)小通道，該部件完全穿過并封閉噴嘴中的冷凍劑流體通道并提供許多通過該部件的許多擴(kuò)展通道。用于擴(kuò)展部件的優(yōu)選材料是燒結(jié)的、或微鉆孔的不銹鋼；但是，提供用于冷凍劑流體通過較低壓力區(qū)的許多多孔通道或微通道的任何材料是可以接受的。擴(kuò)展部件必須具有許多用于冷凍劑流體膨脹的許多通道，固此與其上的壓力梯度結(jié)合，冷凍劑流體(如果是二氧化碳)轉(zhuǎn)變成蒸汽和細(xì)小的雪微粒，它們從擴(kuò)展材料中以較低速度排出，該速度低于相同流動的壓力降由單孔噴嘴產(chǎn)生而出現(xiàn)的速度。術(shù)語“擴(kuò)展材料”包括作為基材的金屬、陶瓷、玻璃、塑料、復(fù)合材料、篩網(wǎng)、鋼棉等。
用作擴(kuò)展部件的不銹鋼燒結(jié)多孔制品可以從Mott MetallurgicalCorporation，F(xiàn)armington Industrial Park，84 Spring Lane，F(xiàn)armington，Connecticut獲得。多孔插件可以制成各種厚度和直徑，并且關(guān)于氣孔，可以按各種級別限定為0.2-100微米，優(yōu)選約5-約20微米。多孔插件的形狀和氣孔尺寸可以根據(jù)用途和噴嘴結(jié)構(gòu)而變化。例如，與具有相同表面積的10微米氣孔的插件相比，5微米氣孔的插件將產(chǎn)生每單位面積更少的雪。對于冷凍劑的更接近圓形的形式，可以使用圓盤。對于更接近扇形的形式，則具有扇形多孔區(qū)域的圓盤或帽可以提供在噴嘴的出口處。
微鉆孔的擴(kuò)展部件(插件)也是可用的。本文所用的“微鉆孔”是指具有許多通過鉆孔、穿孔等以機(jī)械方法形成的細(xì)小通道的擴(kuò)展部件。預(yù)期這樣的微鉆孔擴(kuò)展部件可以有最高約300微米直徑的孔，優(yōu)選的孔直徑范圍為約10-約200微米。
用于本發(fā)明的這一方面的設(shè)備包括把制品送入轉(zhuǎn)筒的裝置11。喂料裝置11優(yōu)選包括在其上表面上的傳送帶12，其執(zhí)行把制品塊向斜槽13輸送的功能，斜槽13把制品送入進(jìn)口3。同時，喂料裝置11確定在傳送帶12上輸送的物料重量，以便可以與傳送帶速度(一般是恒定的)結(jié)合，確定傳送帶12上的物料質(zhì)量流量(即表示為質(zhì)量/單位時間的物料流動速度。該喂料裝置產(chǎn)生與由喂料裝置確定的特定質(zhì)量流量相關(guān)的電信號，或者分別與物料重量和傳送帶速度相對應(yīng)的兩種電信號。在連續(xù)測量質(zhì)量流量并把其累積到寄存器中時，質(zhì)量流量或者與其相對應(yīng)的電信號連續(xù)有效地產(chǎn)生。
適合于執(zhí)行這些功能的裝置是可以購得的。實例包括購自Milltronics Company。Mass Dynamics Division的裝置，包括稱為“Auto Weigh Feeder Series 600”的那些和購自Scanzaegt，Aarhus，Norway的稱為“ScanFlow 4674”的哪些。
由喂料裝置11產(chǎn)生的電信號傳送到電子控制器14中，電子控制器可以是附圖中的特殊單元，或者可以并入本文描述的其他設(shè)備中。控制器14優(yōu)選是小型計算機(jī)或其它等同設(shè)備。它必須能接受由喂料裝置11產(chǎn)生的信號，并且能接收與送入轉(zhuǎn)筒1的食品塊的平均溫度(通過使用鍵盤手工輸入，或者通過由溫度傳感裝置產(chǎn)生的電信號，優(yōu)選為紅外熱探測眼，用于檢測傳送機(jī)12上進(jìn)入的食品的溫度)以及食品排出出口4的希望溫度相對應(yīng)的電信號輸入。用于該目的的紅外傳感器是可以購得的，其檢測熱量并把它定量為與所檢測的溫度成正比的電信號。
以任何傳統(tǒng)已知的方法把控制器14編程，以便從這些輸入和來自喂料裝置的信號產(chǎn)生與供應(yīng)到管道7和轉(zhuǎn)筒1內(nèi)部的冷凍劑流量相對應(yīng)的輸出信號，從而產(chǎn)生通過轉(zhuǎn)筒1的食品的希望降溫程度。冷凍劑流動的控制通過管道7中的閥門(未示出)的電控制進(jìn)行，把管道中的壓力調(diào)節(jié)到冷凍劑通過管道7的希望流速。輸出信號當(dāng)然也是進(jìn)入和排出的制品的溫度差、進(jìn)入和通過轉(zhuǎn)筒的質(zhì)量流量的函數(shù)，并且是溫度和通過噴嘴8施加的冷凍劑的具體蒸發(fā)熱的函數(shù)。把這些關(guān)系編成進(jìn)入14的程序。
一般來說，食品排出出口4的希望出口溫度優(yōu)選約32°F-約36°F。進(jìn)入的食品的平均溫度可以在大范圍內(nèi)變化。它可以手工測量并且手工輸入到控制器14中，或者可以自動測量(例如通過上述的紅外探測眼)，其把相應(yīng)的信號發(fā)送到控制器14。
轉(zhuǎn)筒內(nèi)的溫度一般低達(dá)-100°F到-110°F。該溫度優(yōu)選通過紅外傳感器測定(如上所述其產(chǎn)生與探測的溫度相對應(yīng)的電信號)，紅外傳感器測定轉(zhuǎn)筒外表面的溫度。該溫度與轉(zhuǎn)筒內(nèi)部的溫度密切相關(guān)，并且通常是相同的。
在本發(fā)明的另一方面已經(jīng)確定，用直接把冷凍劑施加到轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面上的方式操作是非常不希望的。這樣的實踐浪費冷凍劑，冷凍劑應(yīng)當(dāng)有利地施加到食品本身上。這樣的實踐還導(dǎo)致轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面的過冷，這導(dǎo)致送入轉(zhuǎn)筒的食品粘結(jié)到過冷的區(qū)域上，導(dǎo)致生產(chǎn)速度降低或者食品的損壞或撕裂，這最終需要操作者關(guān)閉操作，以去除粘在內(nèi)表面上的食品和清潔內(nèi)表面。
為了獲得這一結(jié)果，指出了若干條件。一個條件是定位噴嘴8使得它僅把冷凍劑分配到被冷卻的食品塊占據(jù)的轉(zhuǎn)筒內(nèi)部的冷凍區(qū)域上。冷卻區(qū)域優(yōu)選應(yīng)當(dāng)是從轉(zhuǎn)筒內(nèi)部最低點到旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)筒側(cè)面上的轉(zhuǎn)筒內(nèi)部四分之一個圓的區(qū)域。即再次考慮從端部觀察的轉(zhuǎn)筒，其中分配冷凍劑的圖案應(yīng)當(dāng)不大于在6點位置和3點位置之間的四分之一圓區(qū)域，假設(shè)轉(zhuǎn)筒逆時針旋轉(zhuǎn)。
此外，該設(shè)備總體的操作應(yīng)當(dāng)包括一些條件，使得當(dāng)用新進(jìn)來的食品物料流最先開始操作時，控制器14被編程使得直到過去足夠的時間使食品塊已經(jīng)被送入轉(zhuǎn)筒并開始占據(jù)后來將要施加冷凍劑的冷卻區(qū)域，才開始冷凍劑流動。該延遲期間的時間長度可以容易地由經(jīng)驗計算或確定，并編程到控制器14中。當(dāng)然，由喂料裝置11檢測和發(fā)信號的較高流量將對應(yīng)于較短的延遲，然后啟動進(jìn)入管道7的冷凍劑流，反之亦然。
此外，在本發(fā)明的一種任選但是優(yōu)選的實施方案中，還可以編程控制器使得在轉(zhuǎn)筒連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，當(dāng)喂料裝置足夠長時間沒有檢測到送入的食品(即質(zhì)量流量為0)，即轉(zhuǎn)筒內(nèi)冷卻區(qū)域沒有食品塊時，則控制器裝置14將關(guān)閉冷凍劑流，以防如上所述的冷凍劑不希望地直接施加到轉(zhuǎn)筒內(nèi)表面而沒有撞擊食品塊。
本發(fā)明提供了許多優(yōu)點，包括以上所述的哪些。產(chǎn)品被輸送到轉(zhuǎn)筒中，在轉(zhuǎn)筒中，它被溫和地翻動，同時CO2雪或其它冷凍劑使用本文所述的噴射技術(shù)均勻分配。隨著與噴入的CO2雪混合的產(chǎn)品的不斷翻轉(zhuǎn)，冷卻是迅速且非常均勻的。在該單元中的駐留時間為2-6分鐘，取決于產(chǎn)品尺寸和進(jìn)口溫度。CO2蒸氣在轉(zhuǎn)筒末端排出，控制加工室環(huán)境，且因為沒有雪攜帶進(jìn)入接受排出轉(zhuǎn)筒的產(chǎn)品的容器中，還消除了在冷凍的冷儲存室中的毛重和廢物問題。
本發(fā)明能夠處理生產(chǎn)中的顯著波動，并且在生產(chǎn)中的開始和停止過程中可以作為制品聚點(accumulation point)。
還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與其它冷卻系統(tǒng)相比，冷凍劑消耗減少5％-20％。
本發(fā)明還提供冷卻劑注入的精確控制，有助于消除過多的冷凍劑排出，有助于消除產(chǎn)品過冷。并使產(chǎn)品由于未達(dá)到冷卻程度而重新加工最少。所利用的若干電信號輸入還可以用來測量生產(chǎn)率和冷凍劑用量。
本發(fā)明還容易適合于冷凍用途。定位喂料裝置，以便把產(chǎn)品送入冷凍裝置的進(jìn)口，所述冷凍裝置可以是本文所述的轉(zhuǎn)筒，或者可以是能夠接受進(jìn)口中的產(chǎn)品的任何其它設(shè)備，冷凍產(chǎn)品并且使產(chǎn)品排出出口。用與上文所述的相同方式，喂料裝置確定把產(chǎn)品送入進(jìn)口的速度并產(chǎn)生與該速度相應(yīng)的信號，并且電子控制裝置接收那些信號和接收與送入進(jìn)口的產(chǎn)品溫度和排出出口的產(chǎn)品希望溫度相對應(yīng)的輸入，以及與足以冷凍產(chǎn)品的在轉(zhuǎn)筒中的希望駐留時間相對應(yīng)的輸入。然后，當(dāng)食品塊通過冷凍器外殼時以足以冷凍食品塊的速度向冷凍器外殼中供應(yīng)冷凍劑。冷凍可以直接進(jìn)行，即通過直接把冷凍劑施加到所述塊上，或間接進(jìn)行，即通過向換熱表面如板、管或同等裝置提供冷凍劑，使得通過換熱表面從產(chǎn)品中抽出熱量。
權(quán)利要求
1.冷卻或冷凍大量食品塊的設(shè)備，包括(A)冷卻裝置，包括(1)限定一個空間并具有所述塊的進(jìn)口(3)和所述塊的出口(4)的可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒(1)；(2)在所述轉(zhuǎn)筒中的裝置(5)，用于當(dāng)轉(zhuǎn)筒(1)旋轉(zhuǎn)時連續(xù)驅(qū)使所述轉(zhuǎn)筒中的食品塊通過所述空間中的冷卻區(qū)域向出口(4)移動并排出出口(4)；(3)冷凍劑分配裝置，用于從所述轉(zhuǎn)筒(1)外面的源(6)使冷凍劑送入所述轉(zhuǎn)筒(1)并把所述冷凍劑分配到所述冷凍區(qū)域上；和(4)用于旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)筒(1)的裝置；(B)喂料裝置(11)，用于接收所述大量食品塊并把它們連續(xù)送入可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒(1)的進(jìn)口(3)，該喂料裝置包括用于自動檢測食品塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測的質(zhì)量流量相應(yīng)的電信號的裝置；(C)電子控制裝置(14)，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號和用于接收與送入所述進(jìn)口的所述塊的溫度相對應(yīng)的電子輸入和與所述塊排出所述轉(zhuǎn)筒出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于防止冷凍劑到所述冷凍區(qū)域上的流動，直至預(yù)定量的所述塊被送入所述冷卻區(qū)域，并且用于根據(jù)所述信號和所述輸入自動控制冷凍劑通過所述冷凍劑分配裝置送到所述冷卻區(qū)域的速度，以便按足以降低所述塊的溫度到它們排出轉(zhuǎn)筒的希望出口溫度的速度分配冷凍劑；其中，當(dāng)所述塊被送入所述喂料裝置中時，所述喂料裝置檢測所述塊的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號，并且其中當(dāng)所述塊的平均溫度和希望的出口溫度輸入到所述電子控制裝置中時，在大量所述塊占據(jù)所述冷凍區(qū)域以后，把冷凍劑以足以把所述塊的溫度降低到它們排出轉(zhuǎn)筒時希望的出口溫度的速度分配到所述冷凍區(qū)域上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述冷凍劑分配裝置包括把冷凍劑送入所述轉(zhuǎn)筒(1)的管道(7)并包括其中有許多細(xì)小通道的部件(8)，部件(8)完全穿過所述管道在所述轉(zhuǎn)筒中的端部布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述喂料裝置(11)含有紅外溫度檢測裝置，用于檢測所述食品塊的溫度和產(chǎn)生與所述檢測溫度相對應(yīng)的電信號，并且所述信號是與所述塊的溫度相對應(yīng)的所述電輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述冷卻裝置包括紅外溫度檢測裝置，用于檢測所述轉(zhuǎn)筒的外表面溫度和產(chǎn)生與所述檢測溫度相對應(yīng)的電信號，并且所述控制裝置接收所述信號并響應(yīng)所述信號來控制到所述冷卻裝置的冷凍劑流動。
5.一種冷凍大量食品塊的設(shè)備，包括(A)冷凍裝置，包括具有所述食品的進(jìn)口和所述食品的出口的外殼，在所述外殼中用于連續(xù)驅(qū)使其中的食品塊從所述進(jìn)口向出口移動并排出出口的裝置；向所述外殼提供冷凍劑通過直接或間接與所述冷凍劑接觸冷凍其中的制品的裝置；(B)喂料裝置，用于接收所述大量食品塊并把它們連續(xù)送入外殼的進(jìn)口，該喂料裝置包括用于自動檢測所述塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測的質(zhì)量流量相應(yīng)的電信號的裝置；(C)電子控制裝置，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號和用于接收與送入所述進(jìn)口的所述塊的溫度相對應(yīng)的電子輸入和與所述塊排出所述轉(zhuǎn)筒出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于根據(jù)所述信號和所述輸入自動控制冷凍劑通過所述冷凍劑分配裝置送入所述外殼的速度，以便按足以在所述外殼中冷凍所述塊的速度分配冷凍劑。
6.一種冷卻大量食品固體塊的方法，包括(A)提供一種冷卻裝置，其包括(1)限定一個空間并具有所述塊的進(jìn)口(3)和所述塊的出口(4)的可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒(1)；(2)在所述轉(zhuǎn)筒中的裝置(5)，用于當(dāng)轉(zhuǎn)筒(1)旋轉(zhuǎn)時連續(xù)驅(qū)使所述轉(zhuǎn)筒中的食品塊通過所述空間中的冷卻區(qū)域向出口(4)移動并排出出口(4)；(3)冷凍劑分配裝置，用于從所述轉(zhuǎn)筒(1)外面的源(6)使冷凍劑送入所述轉(zhuǎn)筒(1)并把所述冷凍劑分配到所述冷凍區(qū)域上；和(4)用于旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)筒(1)的裝置；(B)提供一種喂料裝置(11)，用于接收所述大量食品塊并把它們連續(xù)送入可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒(1)的進(jìn)口，該喂料裝置包括用于自動檢測食品塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測的質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號的裝置；(C)提供電子控制裝置(14)，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號和用于接收與送入所述進(jìn)口的所述塊的溫度相對應(yīng)的電子輸入和與所述塊排出所述轉(zhuǎn)筒出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于防止預(yù)定量的所述塊被送入所述冷卻區(qū)域之前冷凍劑到所述冷凍區(qū)域上的流動，并且用于根據(jù)所述信號和所述輸入自動控制冷凍劑通過所述冷凍劑分配裝置送到所述冷卻區(qū)域的速度，以便按足以降低所述塊的溫度到它們排出轉(zhuǎn)筒希望的出口溫度的速度分配冷凍劑；(D)把所述塊送到喂料裝置中，在這里，所述喂料裝置探測所述塊的質(zhì)量流量并產(chǎn)生和發(fā)送與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號到所述電子控制裝置，向所述電子控制裝置輸入所述塊的溫度和希望的出口溫度，并旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)筒，其中，只有在大量所述塊占據(jù)所述冷卻區(qū)域之后，才把冷凍劑分配到所述冷卻區(qū)域上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述冷凍劑是二氧化碳。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述喂料裝置包含紅外溫度檢測裝置，用于檢測所述食品塊的溫度和產(chǎn)生與所述探測溫度相對應(yīng)的電信號，并且所述信號是與所述塊溫度相對應(yīng)的所述電輸入。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述冷卻裝置包括紅外溫度檢測裝置，用于檢測所述轉(zhuǎn)筒外表面的溫度并產(chǎn)生與所述檢測溫度相對應(yīng)的電信號，并且所述控制裝置接收所述信號并對所述信號響應(yīng)來控制所述冷卻裝置中的冷凍劑流動。
10.一種冷凍大量食品固體塊的方法，包括(A)提供冷凍裝置，其包括具有所述食品的進(jìn)口和所述食品的出口的外殼，在所述外殼中用于連續(xù)驅(qū)使其中的食品塊從所述進(jìn)口向出口移動并排出出口的裝置；向所述外殼提供冷凍劑通過直接或間接與所述冷凍劑接觸冷凍其中制品的裝置；(B)提供喂料裝置，用于接收所述大量食品塊并把它們連續(xù)送入外殼的進(jìn)口，該喂料裝置包括用于自動檢測所述塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述自動檢測的質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號的裝置；(C)提供電子控制裝置，用于從所述喂料裝置接收與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的所述信號和用于接收與送入所述進(jìn)口的所速塊的溫度相對應(yīng)的電于輸入和與所述塊排出所述轉(zhuǎn)筒出口的希望溫度相對應(yīng)的電子輸入，用于根據(jù)所述信號和所述輸入自動控制冷凍劑通過所述冷凍劑分配裝置送入所述外殼的速度，以便按足以在所述外殼中冷凍所述塊的速度分配冷凍劑；(D)把所述塊送入所述喂料裝置，在這里，所述喂料裝置探測所述塊的質(zhì)量流量并產(chǎn)生和傳送與所述質(zhì)量流量相對應(yīng)的電信號到達(dá)所述電子控制裝置，并向所述電子控制裝置輸入所述塊的溫度和希望的出口溫度，其中，向所述外殼提供足以冷凍其中的所述制品的冷凍劑。
全文摘要
公開了一種冷卻食品的方法和設(shè)備，使用(A)冷卻裝置，包括(1)可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒(1)；(2)在所述轉(zhuǎn)筒中用于連續(xù)驅(qū)使所述塊通過所述轉(zhuǎn)筒的裝置；(3)冷凍劑分配裝置(6)；和(4)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)筒(1)的裝置；(B)喂料裝置(11)，其包括用于自動檢測食品塊送入所述進(jìn)口的質(zhì)量流量并產(chǎn)生與所述流量相對應(yīng)的電信號的裝置；(C)電子控制裝置(14)，響應(yīng)所述信號和溫度輸入，用于防止冷凍劑過早流動和自動控制送入冷凍劑的速度以便降低所述塊的溫度到希望的出口溫度。
文檔編號A23L3/375GK1498332SQ02806740
公開日2004年5月19日 申請日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月17日
發(fā)明者G·D·朗, R·J·錢伯萊恩, G D 朗, 錢伯萊恩 申請人:普萊克斯技術(shù)有限公司