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杏彩体育竞彩:一种均匀解冻的射频加热装置的制作方法

时间:2024-02-21 08:44:27点击次数: 来源:杏彩体育官网app下载安装苹果 作者:杏彩体育赞助

  射频波是1-300mhz的电磁波,高频电磁波通过激励食品内部的离子、原子、分子等微观粒子振动或转动,使得食品内部整体快速升温,达到迅速整体加热的效果。典型的射频加热为平行极板式,如图1所示,即:将高频电磁波接入平行放置的两块极板,高压高频电场作用于食品整体,使电磁能转换为热能,食品从而被加热。射频加热能避免传统加热方式因由外至内加热且受限于热源温度和食品本身的导热特性导致加热速度缓慢,能够将物料迅速升温至所需温度,使得加工食品的品质能较大幅度的提升,适用于食品干燥、解冻、灭菌、杀虫、灭酶等多数食品热加工领域。射频波在食品中穿透深度大于微波,更适合于大宗物料的加热应用,如大块冷冻畜产品、水产品的解冻,大宗农产品(果蔬、谷物等)的干燥、灭虫等。

  射频技术能够将冷冻产品快速解冻至所需温度(10~20分钟)。但由于平板加热腔的极板设计限制,规则形状食品的边缘会有集中加热效应,且非规则形状食品在平行极板中会引起能量分布不均,导致解冻品质有明显差异。能量分布不均的原因是一是电磁场在被加热物料边角处具有集中效应,二是极板与食品之间的垂直距离不同使得电磁场强度分布不同。边角集中效应指的是在有两个或以上的表面以一定角度交汇时,电场趋向于从每个表面垂直穿过,使得电场强度在这些交汇的边角处较高,导致边角处加热速率远高于食品中心部分。为了解决边角集中效应,专利文献1(公开号cn101115406a)阐述了此问题,但只在部分程度解决了长方体、圆柱体等规则形状冷冻食品解冻的均匀性问题,无法应用于完全不规则的冷冻食品射频解冻过程的温度及品质均匀性提升。

  为解决现有技术存在的射频加热器解冻不均导致某些部位食品品质劣化等缺陷,本发明提出了一种可广泛应用于各种形状冷冻食品均匀解冻的射频加热装置。

  本发明的一种均匀解冻的射频加热装置,包括射频加热器及介质容器;所述射频加热器包括射频发生器、上电极板和下电极板,所述介质容器设置在所述上电极板和所述下电极板之间,所述介质容器内装有介质溶液,用于在解冻时将待解冻物体浸入所述介质容液中一起经射频加热器进行解冻。

  进一步的,液体介质溶液为凝固点在-20℃以下,低毒且在射频加热过程中升温速率低于待解冻物体升温速率。

  进一步的,还包括热交换器,所述介质容器与所述热交换器连接,使得所述介质溶液通过热交换器进行温控循环,所述热交换器还包括温度反馈系统,所述温度反馈系统用于检测所述介质溶液的温度并反馈给所述热交换器,所述热交换器根据所述温度反馈系统的反馈控制所述介质溶液的温度。

  很多常见冷冻食品,如整鸡、二分体或四分体牛等无法做成规则形状,在射频解冻过程中具有较差的解冻均匀性。市面上常见通用的射频加热器均为平行极板式加热器,平行极板间为空气介质,食品解冻均匀性差。本发明开发了一种应用性广泛的冷冻食品射频解冻装置,提高了解冻食品品质,能够既解决规则食品的边角集中效应,又解决非规则形状食品的在平行极板中由厚度不均导致电磁场分布不均从而导致的加热不均现象,特氟龙或聚丙烯隧道容器为固定装置,可附加或者不附加传送带实现批式和连续式两种生产方式,乙醇溶液和可通过控温系统循环重复使用,且无毒,成本低,并且通过将食品预包装,使食品表面完全浸入介质溶液,使得食品全方位地均匀加热,有利于食品解冻的均匀性。设备在原有基础上改造成本低,仅需要在现有技术的基础上增加介质容器以及介质溶液,即可实现食品解冻的均匀性,运行成本低,易操作,适用性广,并可实现多种不同体积及形状冷冻食品同时快速均匀解冻。

  图中:1-射频发生器,2-上电极板,3-下电极板,4-食品,5-介质容器,6-敞开开口,7-热交换器,8-介质溶液,9-传送带。

  在下文中,将参考附图对本发明的具体实施例进行详细地描述,依照这些详细的描述,所属领域技术人员能够清楚地理解本发明,并能够实施本发明。在不违背本发明原理的情况下,各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式,或者替代某些实施例中的某些特征,获得优选的实施方式。

  图2示出了依照本发明优选实施例构成的一种均匀解冻的射频加热装置。如图2所示,一种均匀解冻的射频加热装置,包括射频加热器、介质容器5及热交换器7;所述射频加热器包括射频发生器1、上电极板2和下电极板3,所述介质容器5设置在所述上电极板2和所述下电极板3之间,所述介质容器5内充满介质溶液8,所述介质容器5上端设置开口6,所述开口6用于待解冻食品4的取放,所述介质容器5与所述热交换器7连接,使得所述介质溶液通过热交换器7进行温控循环,所述热交换器7还包括温度反馈系统,所述温度反馈系统用于检测所述介质溶液的温度并反馈给所述热交换器7,所述热交换器7根据所述温度反馈系统的反馈控制所述介质溶液的温度,并且介质容器5内壁设置有液位传感器,用于检测介质溶液8的液位,以确保介质溶液8完全包围住待解冻食品。批式解冻过程中,可直接打开射频加热器门,从隧道上部开口处放入预包装的冷冻食品,开启射频加热器,直至解冻完成打开门取出样品。

  连续式解冻过程中,如图3所示,在射频加热器1内设置隧道式介质容器5,所述隧道式介质容器5设置在下电极板3上,在所述介质容器5内设置传送带,待解冻的不同形状的食品可经介质容器5的一端的开口放入介质容器5中,并由传送带9输送至射频加热区域进行解冻,待解冻完成,由传送带9将食品输送至介质容器5的另一端,并从开口取出解冻完成的食品。

  连续式解冻的另一实施例,如图4所示,在射频加热器1中的下电极板3上方设置传送带9,在所述传送带9上设置多个介质容器5,容器5中充满介质溶液8,将不同形状的待解冻食品分别放入传送带9一端的介质容器5中,经传送带9输送至射频加热区域进行解冻,待解冻完成,由传送带9将介质容器5输送至传送带9的另一端,取出解冻完成的食品,介质容器5及介质溶液8可循环使用。

  工作原理:介质溶液设置为乙醇溶液,乙醇为极性溶剂,在射频频段中的介电损耗极低,基本不被射频波加热。40%浓度以上的乙醇溶液冰点在-30℃以下,因此在常见食品冷冻温度-20℃附近时依然为液态,具有与待解冻食品良好的接触性。在解冻过程中,乙醇溶液很好地隔绝了空气与冷冻食品,减少了边角能量集中效应,且低温乙醇溶液能够吸收边角处的过余能量,进一步将解冻温度分布均匀化。特氟龙与聚丙烯材料具有食品安全性、易清洁、且介电损耗小,不会被射频波加热。

  用尺寸为285*190*80mm3长方体聚丙烯盒子,内倒入温度为-30℃,浓度为60%的乙醇溶液。将一块形状不规则的1.5kg左右的鲜牛肉,冷冻在-30℃冰箱内24小时以上直至样品整体都达到-30℃。将冷冻好的牛肉用聚丙烯膜真空包装,并放入乙醇溶液中。将盒子放入sairemlabotron平行极板式射频加热器中,调整极板间距为115mm。加热时间设定为5分钟,加热结束后,立即停止射频加热器,将牛肉样品取出,去除包装,迅速移至flirsc60红外热像仪下进行表面、剖面的温度图谱拍摄。与同样射频解冻条件下不使用本发明提出的方法,直接进行射频解冻的牛肉样品进行对比。在应用本发明方法前,解冻样品的不均匀程度为±11℃,应用本方法后不均匀程度提升至±3℃.

  尽管在上文中参考特定的实施例对本发明进行了描述,但是所属领域技术人员应当理解,在本发明公开的原理和范围内,可以针对本发明公开的配置和细节做出许多修改。例如,虽然本说明书以食品为例描述了解冻方法,但该解冻方法显然也能够适用于解冻除食品之外的冷冻物体。本发明的保护范围由所附的权利要求来确定,并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。

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