一种基于超声辅助速冻水产品的装置及方法与流程
本发明涉及水产品冷冻，具体为一种基于超声辅助速冻水产品的装置及方法。
背景技术：
1、水产品在捕捞上岸后需要进行冷冻，通过将水产品冷冻，可以延长食品的新鲜程度和食用期限，同时，冷冻可以减少水产品中的细菌和寄生虫的数量，降低了食品中毒和感染的风险，另外，冷冻的水产品可以长时间保存，进而可以更方便地储存和运输，不必担心水产品在运输过程中的新鲜度和质量问题。
2、水产品主要通过冷冻设备如冷冻柜、冷冻库以及冷冻箱来进行冷冻，传统的水产品冷冻设备通常采用传导或对流的方式进行冷冻，冷冻速度相对较慢，导致整个冷冻过程耗时较长，不仅耗能较高，同时效率低下。其次，传统冷冻设备冷冻水产品时，冷冻效果不均匀，导致部分水产品在冷冻过程中出现局部过冷或过热的情况，影响水产品质量，另外，传统冷冻设备在冷冻过程中会在水产品表面产生较大面积的结冰，导致水产品质地变化或出现冷冻损伤，影响水产品的口感和食用品质。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于超声辅助速冻水产品的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
3、一种基于超声辅助速冻水产品的装置，包括前侧具有柜门的冷冻柜，冷冻柜内靠近其内顶壁处固定有隔板，冷冻柜内位于隔板上方设有雾化机构，位于隔板下方设有底端开口朝下的安装套筒，安装套筒内设有超声波发生装置，雾化机构用于将水雾化成细小液滴后输送至安装套筒内，超声波发生装置用于产生超声波将安装套筒内的水雾滴进行空化，并将空化后的水雾滴向下输送供应，冷冻柜的后侧安装有一端贯穿延伸至冷冻柜内的转动座，转动座位于冷冻柜内的端部上通过第一驱动机构布置有一对位置与安装套筒下端开口对准的镂空框体，第一驱动机构用于驱动两个镂空框体相互靠近将水产品限位夹紧。
4、优选的，雾化机构包括两端密封的内置筒体、底端具有开口的外筒体、安装在冷冻柜顶部的雾化喷头、与雾化喷头相通连接的进流管以及风机，内置筒体固定在冷冻柜的内顶壁上，外筒体固定套装在内置筒体的外部，内置筒体底端延伸至外筒体内，风机安装在外筒体内且位于内置筒体下方位置处，雾化喷头贯穿延伸至内置筒体内，且喷雾口对准内置筒体内底壁，外筒体贯穿隔板，安装套筒顶端与外筒体底端固定连接并连通，外筒体外周表面围绕其轴线呈环形状阵列有若干进流口，各进流口均与外筒体内部相通，内置筒体外周表面上且与进流口等高处围绕内置筒体轴线呈环形状阵列有若干导出口，各导出口均与内置筒体内部相通。
5、优选的，超声波发生装置包括超声波声化棒、超声波发生器和中心杆，安装套筒内缘壁上围绕其轴线呈环形状布置有若干分流板，相邻两个分流板之间形成竖直延伸的分流腔道，中心杆竖直地布置在安装套筒内，各分流板朝向安装套筒轴线的一端均与中心杆外表面固定，中心杆底端设有竖直向上延伸的插孔，超声波声化棒插装在插孔内，超声波发生器固定在冷冻柜的侧部，并与超声波声化棒电性连接。
6、优选的，冷冻柜的两侧内壁上分别固定有竖直延伸的导流盒，两个导流盒对称分布在安装套筒的两侧，导流盒的顶部及底部均具有开口，隔板上与两个导流盒位置对应处分别设有贯通的流通口，流通口与同侧的导流盒的顶部开口相连通，两个导流盒底部开口之间的距离大于安装套筒下端口的内径。
7、优选的，第一驱动机构包括一对滑动座、一对伸缩缸和一对连接板，转动座位于冷冻柜内的端面上设有滑动槽，两个滑动座限位滑动安装在滑动槽内，两个伸缩缸对称地布置在转动座的外壁两侧，且两个伸缩缸的伸缩杆均贯穿延伸至滑动槽内，两个连接板一一对应地固定在两个伸缩缸的伸缩杆端部上，同时一一对应地与滑动座固定连接，两个镂空框体一一对应地固定在两个滑动座上。
8、优选的，冷冻柜的后侧设有用于驱动转动座转动的第二驱动机构，第二驱动机构包括固定在冷冻柜后侧表面的固定架、固定在固定架上的驱动电机、固定在驱动电机输出轴端部的主齿轮、同轴固定在转动座位于冷冻柜外部的端部上的轴杆以及固定在轴杆端部上的从动齿轮，主齿轮对应与从动齿轮啮合。
9、优选的，插孔内部靠近其内顶壁处安装有与外缘壁与插孔内壁滑动贴合的滑块，滑块下表面固定有接头，接头通过导线与超声波发生器电性连接，插孔内且位于滑块上方设有竖直延伸的弹簧，弹簧顶端与插孔内顶壁固定，底端与滑块上表面固定，超声波声化棒顶部设有与接头插接匹配的插接口，超声波声化棒侧部靠近其底部处固定有侧支臂，侧支臂的下表面固定有卡销，中心杆侧部固定有c形臂，c形臂上设有供卡销匹配插入的卡孔。
10、优选的，内置筒体内底壁上嵌入固定有电加热板，内置筒体侧部连接有排流管，排流管一端与内置筒体内底部相连通，排流管另一端依次贯穿外筒体和冷冻柜延伸至冷冻柜的外部。
11、本发明还提供了一种基于超声辅助速冻水产品的方法，具体步骤如下：
12、步骤一：将打捞的水产品表面的水分沥干，随后将水产品置于冷冻柜内的两个镂空框体之间并限位夹紧；
13、步骤二：通过雾化机构工作将水雾化，并将形成的细小液滴输送至安装套筒内，超声波发生装置工作产生超声波，将细小液滴空化后继续向下输送；
14、步骤三：空化后的细小液滴均匀落在水产品表面，提高传热效率，快速将冷冻柜内冷冻空气的冷量传递至水产品表面，加速冷冻；
15、步骤四：驱动两个镂空框体转动，实现水产品的换面，保证水产品表面冷冻效果均匀一致；
16、步骤五：冷冻结束后，通过第一驱动机构工作驱动两个镂空框体相互远离，将冷冻后的水产品取出，即可。
17、与现有技术相比，本发明的有益效果如下。
18、1.本发明通过超声波作用使水产品外表面均匀附着细小液滴，并在细小液滴内持续形成具有高能量状态的微小气泡，会吸收周围的热量并迅速崩溃，提高传热效率，导致局部温度急剧变化，加速了冷冻空气中的冷量传递到水产品表面，进而加速了水产品的冷冻速度。
19、2.本发明通过超声波的作用使水雾滴在水产品表面分布均匀，确保水产品表面的冷却速度均匀一致，避免局部因温度不均而导致冷冻不彻底或结冰过度，提高水产品冷冻质量，另外，由于冷冻过程更快速和均匀，可以更有效地利用冷冻柜内的冷量，减少了能源的浪费，有利于节能减排。
20、3.本发明通过加快了冷冻速度，水产品在冷冻过程中的水分流失较少，有助于保持水产品的质地和口感，同时，细小液滴的均匀冷冻可以避免水产品表面出现较大面积的结冰，进而降低水产品的冷冻损伤，从而达到提升水产品的口感和食用品质的目的。
21、4.本发明中安装套筒流出的气流最终在冷冻柜底部处流入两侧的导流盒内，进而在冷冻柜内形成风场，而两个导流盒底部开口之间的距离大于安装套筒下端口的内径，使得该风场的截面越向下越大，保证风场内的细小液滴足够覆盖两个镂空框体之间的水产品。
技术特征：
1.一种基于超声辅助速冻水产品的装置，包括前侧具有柜门（12）的冷冻柜（1），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的一种基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
8.根据权利要求2所述的一种基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
9.一种基于超声辅助速冻水产品的方法，采用上述权利要求1-8中任一项所述的基于超声辅助速冻水产品的装置，其特征在于：
技术总结
本发明涉及水产品冷冻技术领域，具体为一种基于超声辅助速冻水产品的装置及方法，其中基于超声辅助速冻水产品的装置，包括前侧具有柜门的冷冻柜，冷冻柜内靠近其内顶壁处固定有隔板，冷冻柜内位于隔板上方设有雾化机构，位于隔板下方设有底端开口朝下的安装套筒，安装套筒内设有超声波发生装置，雾化机构用于将水雾化成细小液滴后输送至安装套筒内，超声波发生装置用于产生超声波将安装套筒内的水雾滴进行空化。本发明通过超声波作用使水产品外表面均匀附着细小液滴，并在细小液滴内持续形成具有高能量状态的微小气泡，会吸收周围的热量并迅速崩溃，提高传热效率，加速了冷冻空气中的冷量传递到水产品表面，进而加速了水产品的冷冻速度。
技术研发人员：邓荣华,林忠,吴春华,林先鉴,罗永桂,郑罗建
受保护的技术使用者：福州素天下食品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5