1、冷冻技术基础 第一节 制品的速冻 速冻能最大限度地保持食品原有的色泽、风味和营养成分、减缓微生物的繁殖以及酶的活性和氧化反应，是食品长期贮藏最重要的方法，被国际上公认为最佳的食品贮藏保鲜技术。速冻是将食品中细胞间隙的游离水和细胞内的结合水、游离水同时冻结成无数的冰品，解冻时冰品融化成水分，被细胞迅速吸收，尽可能地维持食品原有的新鲜程度和营养。但若速冻环节把控不好，常出现冻结不均匀、食品解冻后色泽口味变差、营养成分流失等问题，这和冻结过程中水形成的冰品有关。 一、纯水的冻结特性 1.水和冰的相图 纯水是单组分体系，其相图如图2-1所示，相图上有三个区域，即水、水蒸气和冰。线OC是水蒸气和水的平面
2、线，即水在不同温度下的蒸汽压曲线；OB是冰和水的平衡线，OA是冰和水蒸气的平衡线，就是冰的升华曲线。O点是水的三相点，OD是CO的延长线，是水和水蒸气的介稳平衡线，代表过冷水的蒸气压和温度的关系。由图可见，在同一温度下的过冷水的蒸汽压要比稳态冰的蒸汽压大，因此过冷水处于不稳定的状态。 2.纯水的降温曲线 如果将一个内盛纯水的容器置于降温槽内，当槽内温度从点A开始等速下降时，水温的变化情况如图2-2所示，图中的建线表示槽温：实线表示水温。一般情况下，纯水只有被冷却到低于某一温度（点C)时才开始冻结，这种现象称为过冷，开始出现冰品的温度与相平衡冻结温度之差，称为过冷度。在过程ABC中，水以释放显热
3、的方式降温；当过冷到点C时，由于冰晶开始形成，释放的相变潜热使样品的温度迅速回升到273.16K,即过程CD;在过程DE中，水在平衡的条件下，继续析出冰品，不断释放大量固化潜热，在此阶段中，样品温度保持在恒定的平衡冻结温度273.16K:当全部水被冻结后，固化的样品以较快速率降温。二、稀溶液的冻结特性 以NaCI稀溶液为例，说明冻结过程中溶液的温度和浓度变化关系。图2-3为NaCI稀溶液的冻结曲线（即NaC1+H2O溶液相图的低浓度部分）,A点代表在标准大气压下纯水的冰点，即273.16K;E是低共熔点，是液相和两种固相的三相共存点。曲线AE反映了溶液冰点降低的性质。现在来看溶液的冻结曲线。设
4、溶液的冷冻烘赔技术与应用初始浓度为w1.由室温Tm开始被冷却。在液相区，其温度降低，但浓度不变，即沿垂直线A1B1下行；当温度降到TB,时（TB,W1.5min细胞内杆状(020)m(2050)m多数IW40min细胞内柱状(50100)m100以上m少数MI90min细胞外块状(50200)m200以上um少数IW食品冻结过程中因细胞汁液浓缩，引起蛋白质冻结变性保水能力降低，使细胞膜的透水性增加。缓慢冻结过程中，因晶核形成数量少，冰晶生长速度快，所以生成大冰晶。水变成冰体积要增大9%左右，大冰晶对细胞膜产生的胀力更大，使细胞破裂，组织结构受到损伤，解冻时大量汁液流出，致使食品品质明显下降。快
5、速冻结时，细胞内外同时产生冰晶，晶核形成数量多，冰晶细小且分布均匀，组织结构无明显损伤，解冻时汁液流失少，解冻时的复原性好，所以快速冻结的食品比缓慢冻结的食品质量好。 实际上被冻物总有一定体积，冻结速度从表面到中心明显变慢。要保持统冻速是困难的，而这种由于冻速差别引起的质量变化如在允许限度之内，则冻速稍慢些亦可以。冻结不仅仅单纯把食品冻起来这一工序，还有贮藏流通环节。流通中温度波动就产生重结晶从而使冰晶增大。这样看来似乎快速冻结没有多大意义。但从提高食品质量这一角度看，只有迅速把食品温度降低到-18才能抑制微生物活动、延缓生化反应，从而得到较高质量的食品。所以，冻结速度不能太慢。 2.食品的冻
6、结曲线和最大冰晶生成带 食品冻结时，随着时间的推移表示其温度变化过程的曲线称为食品冻结曲线。图2-6显示冻结期间食品温度与时间的关系。不论何种食品其温度曲线在性质上都是相似的。图中多条曲线表明冻结过程中的同一时刻，食品的温度始终以表面为最低，越接近中心部位温度越高，不同深度温度下降的速度是不同的。另外，冻结曲线平坦段的长短与冷却介质导热的快慢关系很大。冷却介质导热快，则曲线平坦段短。 食品的冻结曲线表示食品冻结过程大致可分为三个阶段。第一阶段是食品从初温降至冻结点，放出的是显热；此热量与全部放出的热量相比较小，故降温快，曲线较陡。第二阶段是食品温度达到冻结点后，食品中大部分水已冻结成冰，水转变
7、成冰过程中放出的相变潜热通常是显热的5060倍，食品冻结过程中绝大部分的热量是在第二阶段放出的，故温度降不下来，曲线出现平坦段。对于新鲜食品来说，一般温度降至-5时，已有80%的水分生成冰结晶。通常把食品冻结点至-5的温度区间称为最大冰晶生成带，即食品冻结时生成冰结晶体最多的温度区间。由于食品在最大冰晶生成带放出大量热量，但食品温度降不下来，组织易受到机械损伤，食品构成成分的胶体性质也会受到破坏，因此，最大冰晶生成带也是冻结过程中对食品品质带来损害最大的温度区间。第三阶段是残留的水分继续结冰，已成冰的部分进一步降温至冻结终温。水变成冰后其比热容下降，冰进一步降温的显热减小，但因还有残留水分结冰
8、放出冻结潜热，所以降温没有第一阶段快，曲线也不及第一阶段那样陡。 根据冻结过程三个阶段的特点，生产上应注意：第一阶段，此温度范围内微生物和酶的作用不能抑制，必须迅速通过；第二阶段，80%以上的水分在该阶段冻结，要快速通过以形成细小、分布均匀的冰晶；第三阶段，微生物和酶要到-15以下才能得到较完全抑制，故也必须加速通过此阶段。 3.冻结时所放出的热量 一定重量的食品，在冻结过程中所放出的热量由三部分组成：冷却时放出的热量，食品由初温降至结冰温度时所放出的热量；形成冰时的热量，相变热；自冰点至冻结终温时放出的热量。结合图2-6中的冻结曲线可以看出，冻结时三部分热量是不相等的，以水变为冰时放出的热量
9、为最大。全部冻结所放出的总热量为三部分热量之和。 冻结过程中总热量的大小与食品含水量密切相关，含水量大的食品其总热量亦大。总热量计算可用式（2-2)熔差法来表示： 4.速冻过程中冰晶形成对食品品质的影响 在通常的食品冷冻加工过程中，冻结首先发生在食品表面。由于水的相变潜热很大，因此食品温度下降较为缓慢，这就导致冰晶成核数目较少，而细小的晶核又有时间得以长大成粗大的冰晶，并向食品中央缓慢推进。这种冰晶首先在细胞间隙产生，而细胞内的过冷水在达0时将呈过冷状态而不结冰。过冷状态甚至在温度低至-5时仍能维持。此过冷水的蒸气压比细胞间隙中生成的冰晶的蒸气压要高，因此细胞内的水分将经细胞壁向外渗透，这导致
10、在细胞间隙中形成 更大的冰晶，其体积甚至要比细胞体积大几倍，从而引起细胞脱水，冰晶体积增产生的局部机械应力使细胞分离，直至细胞壁破裂。当细胞内也形成冰晶时则会引起细胞结构发生变位以致破坏，食品组织结构严重破坏，品质劣化。食品冻结引起的上述变化，包括结构的破坏、功能的损伤，一般都是不可逆的。冻结速率是产品内某点温度下降的速率或产品内冰峰前进的速率。固体含量低的食品如 植物性食品，通常比大多数动物性食品受冻结速率的影响大。这类食品尤其是果蔬等植物性食品的细胞被破坏后，在解冻时将造成汁液流失，使食品无法保持其原有的色香味和营养价值，产品品质下降。随冻结速率的增加以及温度的下降，冷冻烘焙技术与应用所生
11、或冰品将变小，细胞成分的迁移范围也将变小，它造成的上述危害也就越小。 采用食品速冻加工技术，生成的冰晶细小而数量多，分布也均匀，在速冻过型中细胞内外不会发生水分的渗透和迁移，对食品组织结构的损伤最小，速冻食品在解冻后，食品组织中的水分大部分停留在速冻前食品中的原有位置，故能被食品细胞迅速吸收而不致流失，冷冻前后食品中水分的分布与结合基本没有发生变动，从而最大限度地保持了原有天然食品的风味与品质， 第二节产品的冻藏 一、冻藏过程中的物理变化 产品冻藏过程中主要的物理变化是水分迁移和重结品。这两种现象都与产品内部和表面冻结水的稳定性有关。 1.水分迁移 冻藏期间，由于产品内部存在温度梯度，会使产品
12、内部蒸气压分布不均匀，从而导致水分迁移和再分布，水分迁移的总趋势是移动到食品周围的空间，并在产品表面和内包装表面积聚。包装冷冻食品中的水分迁移会导致包装内部形成冰品体，温度波动造成水分从内部向食品表面或包装袋发生净转移，包装材料温度随着储藏室温度而变化，但变化的速率要比食品本身快，由于环境温度下降，空气内的水分会升华并扩散到包装薄膜上，环境温度上升时，包装袋上的冰就会扩放到食品表面；但是，水分不可能在原来位置发生重吸收，因此，这个过程可视 为不可逆的，随着冻藏时间的延长，因水分迁移带来的失水率有明显升高的趋势。维持产品和包装体内部小的温度波动和温度梯度，并在产品和包装体内设置内部阻隔物，使水分
13、迁移最小化。 2.重结晶 前面提过，烘焰产品经过速冻会形成大量体积小的冰晶体。然而，冻藏过程中的冰品体会发生形态变化，重结晶降低了速冻优点。重结品包括冰晶数量、大小，形状，定位以及晶体完整性方面发生的任何变化，冻结态水溶液中的重结品过程是冰晶平均尺寸随时间增加的过程，小冰晶体是热力学不稳定的体系，有较高的比表面积，因此有大量过剩的表面自由能，自由能最小化的净结果是在冰相容积不变的情况下冰晶数目减少，但其平均冰品粒径增加。因为小冰晶体赋予食 品较好的品质，而大冰晶体常常会在冷冻过程中对食品造成伤害。在温度波动下，当温度上升，小冰品融化，而在温度下降时，未冻结相不会再形成冰晶，而是附着在大的冰晶表
14、面冻结。因此，通过采用速冻让90%的水分在冻结过程中来不及移动，就在原位置变成极微细的冰晶，并且冻藏温度要尽量低，稳定在-18以下，是有效防止冻藏过程中冰晶长大和重结晶的办法。 二、冻藏过程中的化学变化 速冻导致非冻结区溶液浓度升高，引起离子强度上升，从而会影响生物高分子结构。水的结构和水-溶质相互作用可能会改变，并且如蛋白质一类高分子物质间的相互作用可能增加。冰晶体形成可促使食品组织内容物释放，一些通常不在完整细胞内发生的反应有可能因冻结而发生。酶类与不同底物接触的可能性增加，使得食品品质在冻藏期间劣化。许多酶经过冻结和解冻后依然表现出较高活性，并且，许多酶在部分冻结体系中表现出相当明显的活
15、性。冻结通常会引起化学变化，温度和非冻结区内反应物浓度是影响冷冻食品化学反应速率的主要因素，低温会使反应速率下降，而未冻结区溶质浓度增加却会使反应速率上升。冻藏期间发生的主要化学变化有：酶促反应、蛋白质变性、氧化反应等。 1.酶促反应 低温贮藏可以降低酶的活性，但不能使之失活，脂肪酶、磷脂酶和蛋白酶之类的氧化酶，在冻藏期间仍可保留活力。脂肪酶可水解甘油三酯，油脂水解会引起不良风味和质构变化。用于冷冻面团的小麦粉为提升面粉品质（漂白）会加入脂肪酶，但用量都是非常慎重的，包括在面团配方用的改良剂里也一般选择不含有脂肪酶。 2.蛋白质变性 冷冻引起蛋白质损伤的主要原因包括冰晶的形成和重结晶、脱水、盐
16、浓度、氧化作用、油脂成分的变化和某些细胞代谢物的释放。 冻结会使蛋白质暴露在盐浓度不断上升的非冻结相，高离子强度会与原有静电键发生与蛋白质结合的竞争，从而使天然蛋白质结构改变；冻结还会使蛋白质溶解性降低，水与蛋白质之间的结合受到蛋白质之间结合作用或其它交互作用的取代，蛋白质因脱水而失去蛋白质-溶剂间的相互作用，弱极性介质中的蛋白质分子的流水链会有较大暴露，使蛋白质构象发生改变，为续待最小的自由能，蛋白质之间会产生疏水性和离子性的相互作用，导致蛋白质变性和聚集。 3.氧化反应 消促和非酶促途径都能引起油脂氧化，油脂氧化是自由基反应的复杂过程。在初始阶段，脂肪酸失去一个氢原子，产生一个脂肪酸烷基自
17、由基，其在有氧情况下又转化成脂肪酸过氧化自由基，下一步，该过氧化自由基取代相邻胎防酸的氢原子，形成一个过氧化氢分子和一个新的脂肪酸烧基自由基，过氧化复的分解导致自由基反应进一步进行。脂肪酸过氧化氧分解形成醒和酮是产生特征性风味和气味物质（酸败）的主要原因。 三、冻藏过程中的机械损伤 冻藏过程中，微细的冰结品会逐渐减少，消失，而大的冰晶逐渐生长变大。一段时间后，食品中冰晶的尺寸、形状和位置均发生了变化，特别是在温度发生波动时，细胞间隙的冰结品长大就更为明显、冰结晶长大不仅会给食品带来粗糙的口感，也会对面筋组织产生很大的伤害。 四、冻藏过程中的微生物学 速冻及随后的冻藏作为冷冻烘焙产品保藏手段的主
18、要目的是通过延缓或抑制微生物生长来延长产品贮藏期、但冻藏不能看成一种降低微生物污染的方法，只要温度回升，微生物就很快繁殖起来，所以加工以前的卫生清洁条件很重要。低于-10的贮藏温度可抑制细菌生长，而酵母和霉菌分别要到-12和-18才能停止繁殖。 五、冻藏原理 经过以上分析，引起产品品质下降甚至变质的主要原因是微生物作用、在酶催化下的生物化学反应以及水分迁移带来的水分散失、重结晶对细胞结构的破坏，比如冷冻面团，水分在冻藏过程中从面团中散失，硬度提高，面筋网络连接性变差，并且受到冰品形成对其物理破坏，由冷冻面团制作的现烤面包，其弹性，内聚性、咀嚼性都随时间延长而降低，而这些作用的强弱与冻藏的温度和
19、水分活度有关。一般来讲，保持低温，减缓冷冻烘络产品内部微生物的活动、生物化学反应等，外要避免湿度变化太过刻烈，防止其内部发生冻融，才能避免内部结构发生破坏，从而保持良好的产品品质，这就是食品冻藏基本原理。 六、冻藏温度 对于冷冻烘炸产品来说，温度相对越低，品质保持越好，贮藏期越长，但是考虑到包装、制冷设备的投资费用及电耗等日常运转费用，就存在一个经济性的问题，即冻结食品冻至什么终温度最经济，冻结食品在什么温度下贮藏最经济。时间证明，-18是最经济的冻藏温度，在此温度下，微生物的发育几乎完全停止，食品内部的生化反应大大受到抑制，食品表面冰品的升华量较小，食品的耐藏性和营养价值得到良好的保持，总而
20、言之，在此温度下可贮藏相对长的时间且所花费的成本也比较低。冻藏温度的变动也会给冻品质量带来很大影响，从某种意义上来说，冻藏温度与冻结速度对冻品品质的影响是同等的，甚至更大，我们要十分重视冻藏温度，严格加以控制，使它稳定、少变动，才能使冻结食品的优良品质得到保持。 以冻结状态流通的食品，它的品质主要取决于四个因素：原料固有的品质，冻结前后的处理及包装，冻结方式，产品在流通过程中所经历的温度和时间。现在的冻结食品，一般都是使用品质好的原料，如能正确地进行冻结前后的处理，采用快速深温冻结，生产出来的冻结食品就有高品质，称为初期品质优秀。但是对于商品来说，更重要的是使用时的品质，也就是冻结食品从生产出
21、来，经过冻藏、运输、销售等流通环节，最后到消费者手上时能否保持品质优秀。概括地说，冻结食品的最终品质，受流通环节品温的影响是很大的，品温高低变动，就会逐渐失去它的优秀品质，甚至变质不能食用。 第三节制冷的基本方法 一、制冷的方法 我们可以将制冷的机制分解为两个过程，一是使制冷剂“降温”的过程，二是使制冷剂在低温下“吸热”的过程。 (1)使制冷剂“降温”。主要为绝热节流和绝热膨胀做功两种方法：绝热节流、让高压流体地热地流经节流装置以降低压力，从热力学角度来说，它是个等这些过程：对于处于汽液网相区的流体，绝热节流一定能达到降温的效果，因为在两部区内，泡和温度是压力的单词函数，目前最常用的蒸汽压缩式
22、制冷，都是列用地药节流来降温的，绝热蜜压做功，主要用于气体：当气体通过膨胀机绝热原张鼓功时，总能达到降温的效果。 (2)使制冷剂在低温下“吸热”，对于常用的制冷系统，制冷剂是以“潜热”或“足药”的方式吸热的。 二、冷冻的方法 按冷冻所用的制冷介质有如下分类。 1.空气鼓风冷冻 此法所用的介质是低温空气。常见的是速冻隧道、速冻柜、速冻塔，主要有下列两种形式。 被冷冻的食品装在小车上推进隧道或速冻柜，在隧道中被鼓进的低温空气冷却、冻结后再推出随道。主要用于产量小于200kg/h的场合。目前所用的低温气流，流速为23m/s;温度为-40-35，其相应制冷系统蒸发器温度为-52-42，食品在隧道中停留
23、的时间为40min4h。 被冷冻的食品也可以用传送带输人隧道或螺旋塔，食品在传送带上连续进出，食品可以是包装好的，也可以是散装的。其设计可根据产量和场地进行设置。 目前所用的低温气流，流速为45m/s,温度为一40-35，其相应制冷系统蒸发器温度为-52-42，食品在隧道中停留的时间为20min1h。 2.直接接触冷却食品 此法采用低温金属板（冷板）为蒸发器，内部是制冷剂直接蒸发，也可以是载冷别，如盐水等，食品与冷板直接接触进行冻结。对于-35的冷板，一般食品的冻结速度约为25mm/h。 3.利用低温介质CO2和液象对食品喷淋冷冻 此法又称为深冷冻结，主要特点是，将液态氮或液态CO2直接喷淋在
24、食品表面进行急速冻结。用液氨或液态CO2冻结食品时，其冻结速率很快，冻品质量也高，但要注意防止食品冻裂，此法的传热效率很高，初期投资很低，但运行费用较高。 4.冷冻平燥 食品先被冰结，再在真空下升华脱水，就可密封在常温下保藏。 第四节 冻结装置 食品冷冻作为一个保存食品和延长食品货架期的方法已经被广泛使用。冷冻主要包括两个过程；第一，温度降低；第二，液体向固体转变，当前，有很多类型的冷冻设备，但是不同的产品适用于不同的冷冻设备，对于大多数产品而言，适用的冷冻设备不止一种。选择何种冷冻技术以及冷冻速率大多取决于产品需求和成本，在决定选用何种冷冻设备的时候，投资回报分析是必要的。然而，即使成本分析
25、涵盖了冷冻设备整个使用寿命下的所有成本，也还是很难确定冷冻设备花费的准确费用，还有其它因素需要考虑，即：产品损害；卫生；安全；能源回收，以及冷冻设备作为工艺线的一部分。冷冻技术包括机械式冻结法 (如风冷、平板、螺旋、涡轮、浸入式、带式流态化冻结）和低温液体冻结法。机械式冻结法广为使用，而且也为商用很久了。低温液体冻结法，其温度远远低于机械式冷冻，虽然引入年限相对机械式冷冻法晚，但是低温液体冻结法凭借自身众多优势而在工业上有着绝对的地位。 一、低温液体冷冻装置 一种食品，温度下降速度越快，形成的冰晶就会越小，造成的损伤也就会越小。低温液体冷冻相对来说产生的冰晶小一些，与机械式冷冻设备的根本差异在
26、于，低温液体冷冻设备不与制冷设备连接，其热交换依赖的是液氮或CO2。 将食物放于烤盘上，再将其放入箱内，设定好程序，固体二氧化碳或液氮在大容量风机的作用下喷雾到箱内，箱内温度快速下降到冻结点以下。食品表皮也因此快速冻结，就好比用一个冷冻的覆盖物封存了食品，降低了水分的丧失，保留食品的风味。对于较大或连续性生产的食品，可以采用冷冻隧道，这就适合于面团、蛋糕、曲奇、派、卷等，这些烘焙类的产品直接放在移动的输送带上，然后再经过低温液体喷雾和一连串的风机实现快速降温。 低温浸入式风机适合一些可以直接放入冷冻剂里（液氮、二氧化碳）的产品。浸入式冷冻能够快速降低产品温度，但是不适合体积大的产品，这些产品有
27、太多热能需要散失，这个是工业上实现最快降温的方法。它可以有一195极低液氨温度，浸入时间是可调整的。这个方法可以用于草莓、切丁或切片水果等。然而，在烘焙里比较受限制。 二、机械式冷冻装置 在需要长时间冷冻或冷冻时间不固定的情况下，低温液氮或液体二氧化碳不容易获得，而应用空气冷冻的机械式冷冻装置在这方面有很多优势，为大家广泛接受。它由隔热外壳、压缩机、蒸发器和冷却器组成。当然它也有缺点，如高的初始投资成本、食品失水高、需要不断除霜。一般制冷系统的工作原理是液体转变为气体或水蒸气，吸收热量，达到将周围任何物体降温的目的。 三、鼓风式冷冻装置 空气高速吹过产品，增加热交换。可以是间歇式或连续式。在间
28、歇式里，人工装上产品，速冻完成后，再人工将产品从冷冻装置里拿出来。而在连续式里，产品在烤盘里或输送带上移动，螺旋式速冻塔可以实现在小的空间里完成速冻。风冷式冷冻系统适合于密度高或者体积大的带包装产品，如鸡肉、果汁罐头。水分的丧失是个问题。空气速度对于冷冻速率有直接影响。一般高速带来的是最有效的冷冻。低速对于一些食品，比如烘焙产品，是必要的。因为有个比较低的速度，防止杀死酵母，还是非常有必要的。 四、流床化冷冻系统 产品输送至冷冻系统，高速空气垂直吹向产品，使产品流化。悬浮的食品颗粒热交换速率高，停留时间也会很短。大多数水果和蔬菜可以在35min内冷冻。 该系统仅适用于一些小体积的食品，比如蓝莓
29、、草莓、豌豆等。用此系统来速冻一些大体积的食品因其需要较高的能量而不可取。 五、接触式冷冻装置平板冷冻装置 产品直接接触有着冷冻温度的平板材料，并且一般受到两块平板的按压。直接接触通过导热增加热交换。平板内有制冷剂循环制冷，可能是阶段式的也可能是连续性的。每层空间不需要太大，因为热交换靠的不是空气的流动，而且耗用的能源也会比较小，仅适用于表面平整的产品。平板冷冻机最常用于鱼的冷冻。 第五节 选择最佳制冷系统 大多数适当的制冷系统是投资和操作成本两方面调和的结果，因为许多情形下，最简单的系统操作起来效率并非最高。在制冷机组进行规划时需要考虑下列关键因素：系统所要处理的产品种类：系统所需处理的产品
30、量；系统要求的产品输入条件：加工过程的时间：要求的输出条件：期望的设备能效；(7)可供产品冷却设备安装的场地面积：制冷机组安装位置；设备预算；性能参数。 一、系统所要处理的产品种类 在冷藏间或冷冻间，若只是要求将产品温度维持在预定值，那么产品种类并不太重要。但用于冷却降温等短时加工过程，产品种类与冷冻器和冷却器操作有很大关系，不同的传热行为，决定制冷机组的制冷量。制冷效率不仅仅与产品热力学性质（密度、比热容、潜热、热导率、水分含量）有关，产品大小与形状、产品在空气流中的取向，以及包装材料都可能明显增加冷冻时间。 二、系统所需处理的产品量 产品容积恒定而密度发生变化时，不同级别产品所需的冷冻时间
31、会发生很大变化。制冷机组的性能参数必须阐明；需要加工的产品质量、物理形状以及包装物的质量和类型，还有运输设备。系统制冷负荷可根据给定时间要求处理的产品质量计算得到，而不是根据产品容积计算。 三、系统要求的产品输入条件 输入条件分两类：连续式和间歇式。螺旋和隧道式冷冻机属于连续式冷冻机。 通常，直接来自制备加工区域的产品通过输送机输入这类冷冻机。连续式冷冻机较适用于只需要短时冷冻的较小产品，也适用于冷冻结束时对外观有要求的产品，产品在冷冻机内所经过的时间称为滞留时间，不同产品的滞留时间可以通过调节输送带的速度实现。鼓风式和板式冷冻机为间歇式冷冻机，整个冷冻过程，产品保持在冷冻机内，冷冻过程结束后
32、取出。间歇式冷冻机适用于大体积，特别是包装后成堆产品的冷冻。 四、加工过程的时间 要在一定时间内使产品中心达到规定的温度，这一时间由产品的大小、形状和物理性质确定。如果生产能力已经确定，则不论是间歇式（如鼓风式冷冻机）还是连续式（如螺旋式冷冻机）,都只能使体积大冷冻缓慢的产品在冷冻机内滞留足够长的时间。这不仅规定了冷冻机的大小和投资成本，也规定了制冷机组的大小。 五、要求的输出条件 对于冷冻机，通常必须规定在一定时间内要求达到的产品中心温度。冷冻过程开始的几分钟内，产品表面的温度会降到与冷冻空气或换热器表面相差几度的温度，因此，冷冻过程不能用表面温度作指标。通常，冷冻机以产品中心温度-18作为接受评判标准，尽管这一温度最初是根据盐和冰混合物的初始冻结点确定的，从而不直接与产品品质有关，但它仍然有一定的合理性。另外，系统指标也可以考虑是否可以采用稍高中心温度，比如可以接受-15甚至-10的中
