[發明專利]用于施行兩種低溫液體的噴射來冷卻和/或深度冷凍產品的方法和裝置

無效

• 申請號: 201080055335.3
• 申請日: 2010-12-07
• 公開（公告）號: CN102781245A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: F·庫贊;N·法松;W·弗雷德里克;P·科瓦盧斯基;M·佩羅特米諾
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: A23B4/09
• 分類號: A23B4/09;A23L3/375;F25D3/11
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 牛曉玲;吳鵬

技術領域

本發明涉及用于利用低溫液體來冷卻和/或深度冷凍一腔室的內容物的方法的領域。本發明尤其涉及在以下類型的裝置中冷卻食品：隧道、混合器、攪拌器、研磨器或揉面器、攪乳器、鼓（書面語言中為“滾筒”）等，該裝置的內容物然后可成為固態或糊狀——如肉的情況，或者成為液體。

背景技術

盡管在下文中更具體地說明食品的情形，但本發明決不應局限于它們的情形，本發明更加普遍地涉及許多其它產品，且尤其是經歷此類低溫冷卻操作的化學品、生物產品、干細胞等。

在下文中，更詳細地描述研磨攪拌器的情形以便更好地理解所面臨的問題的概念。

在此類使用低溫液體來冷卻研磨攪拌器中的食品的應用中，優選使用CO₂，原因在于其在狀態變化時傳遞大量制冷量的能力。

考慮肉混合器的示例，公知存在大量與使用液態CO₂——尤其是通過噴射到攪拌器的底部中——來改善低溫液體與肉之間的熱交換條件有關的文獻。例如，參見文獻US4476686和EP744578。

在肉領域的應用實際上相當廣泛并標志著（所涉及的產品范圍很寬，例如碎牛肉（牛肉，小牛肉）、肉末、絞肉（香腸等）、碎禽肉（奶酪火腿、炸塊等））攪拌器中的溫度控制必須非常有效的領域：

-需要補償與混合和切碎有關的機械加熱；

-希望獲得適合隨后的加工的質地。

但應注意，由于若干原因，該行業對研磨攪拌器的溫度控制的需求指向液氮的使用。不過公知對于液氮而言，狀態變化時的制冷量的利用率為對于CO₂的情況下的一半。

在下文中，隨后歸納用于在此類攪拌器中高位或低位噴射CO₂或氮的方法的主要特征。

高位CO₂噴射：

-僅利用CO₂的固相，但冷凍效率在20bar下有利地為64kcal/kg。

-該技術要求最佳進料水平并需要出料喇叭筒（噴射器）的數量適于將干冰沉積在肉的整個表面上而不形成成團的干冰，但必須了解高位噴射方案較容易。

-其特征在于固態肉/固態干冰相非常容易混合，干冰在產品的中心生成。

-該技術仍具有萃取干冰的風險，因此優選采用溢流萃取法。

-該技術通常局限于小型混合器和小的產量（通常每年不足100噸）。

-CO₂還具有抑制細菌效果，其限制了微生物的生長。

高位氮噴射：

-如上所述，該技術受在1.5bar下約為36kcal/kg的低冷凍效率限制。

-其特征還在于該技術具有冷點的風險并因此難以分配。

-因此，高位氮噴射使得需要監控和控制低噴射壓力。

-由于所有這些原因，應注意，高位氮噴射使用得不是很多。

低位CO₂和氮噴射：它使得可利用低溫流體的狀態變化的潛熱以及氣體的一部分比熱。氣體的這種利用取決于與產品的接觸時間。

盡管在高位噴射中液氮與CO₂相比具有很大的冷凍效率障礙，但在低位噴射中，氮的冷凍效率接近CO₂的冷凍效率（氣體與產品之間的接觸時間使得可利用這些氣體）。此外，氮具有提供了比CO₂低得多的脂肪與水的溶解度的優點。

在低位氮噴射中，所觀察到的流體消耗比低位CO₂噴射大20%左右。

在本申請全文中，應理解，并且這是本發明的目的之一，能夠具備一種用于在此類裝置中且尤其在低位噴射流體的攪拌器中冷卻產品的新穎方法將是有利的，該方法使得能夠更好地利用氣體且尤其是使得可利用在現有方法中目前未被利用的氣體的部分。

發明內容