冷凍技術(shù)基礎(chǔ)

冷凍技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié)制品的速凍

速凍能最大限度地保持食品原有的色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)成分、減緩微生物的繁殖以及酶的活

性和氧化反應(yīng)，是食品長期貯藏最重要的方法，被國際上公認為最佳的食品貯藏保皖技術(shù)。速

凍是將食品中細胞間隙的游離水和細胞內(nèi)的結(jié)合水、游離水同時凍結(jié)成無數(shù)的冰品，解凍時冰

品融化成水分，被細胞迅速吸收，盡UJ能地維持食品原有的新鮮程度和營養(yǎng)。但若速凍環(huán)節(jié)把

控不好，常出現(xiàn)凍結(jié)不均勻、食品解凍后色澤口味變差、營養(yǎng)成分流失等問題，這和凍結(jié)過程

中水形成的冰品有關(guān)。

一、純水的凍結(jié)特性

1.水和冰的相圖

純水是單組分體系，其相圖如圖2-1所示，相圖上有三個區(qū)域，即水、水蒸氣和冰。線OC

是水蒸氣和水的平面線，即水在不同溫度下的蒸汽壓曲線；0B是冰和水的平衡線，0A是冰和

水蒸氣的平衡線，就是冰的升華曲線。。點是水的三相點，OD是CO的延長線，是水和水蒸氣

的介穩(wěn)平衡線，代表過冷水的蒸氣壓和溫度的關(guān)系。由圖可見，在同一溫度下的過冷水的蒸汽

壓要比穩(wěn)態(tài)冰的蒸汽壓大，因此過冷水處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.純水的降溫曲線

如果將一個內(nèi)盛純水的容器置于降溫槽內(nèi)，當(dāng)槽內(nèi)溫度從點A開始等速下降時，水溫的變

化情況如圖2-2所示，圖中的建線表示槽溫：實線表示水溫。一般情況下，純水只有被冷卻到

低于某一溫度（點C）時才開始凍結(jié)，這種現(xiàn)象稱為過冷，開始出現(xiàn)冰品的溫度與相平衡凍結(jié)溫

度之差，稱為過冷度。在過程ABC中，水以釋放顯熱的方式降溫；當(dāng)過冷到點C時，由于冰

晶開始形成，釋放的相變潛熱使樣品的溫度迅速回升到273.16K,即過程CD;在過程DE中，水

在平衡的條件下，繼續(xù)析出冰品，不斷釋放大量固化潛熱，在此階段中，樣品溫度保持在恒定

的平衡凍結(jié)溫度273.16K:當(dāng)全部水被凍結(jié)后，固化的樣品以較快速率降溫。

二、稀溶液的凍結(jié)特性

以NaCI稀溶液為例，說明凍結(jié)過程中溶液的溫度和濃度變化關(guān)系。圖2-3為NaCI稀溶液

的凍結(jié)曲線（即NaCl+H20溶液相圖的低濃度部分）八點代表在標(biāo)準大氣壓下純水的冰點，即

273.16K;E是低共熔點，是液相和兩種固相的三相共存點。曲線AE反映了溶液冰點降低的性

質(zhì)，現(xiàn)在來看溶液的凍結(jié)曲線。設(shè)溶液的冷凍烘賠技術(shù)與應(yīng)用初始濃度為wl.由室溫Tm開始

被冷卻。在液相區(qū)，其溫度降低，但濃度不變，即沿垂直線A1B1下行：當(dāng)溫度降到TB,時

（TB,<TA,其差值決定于溶液的初始濃度），溶液中開始析出固相的冰，從此體系的物系點就進

人ABE的固液兩相共存區(qū)。固相冰的狀態(tài)用AB線（濃度為O）上的點來表示，如B1點的冰點

溫度就是TB:液相的狀態(tài)用AE線上的點表示。對兩相共存的體系進行降溫，由于固相冰的不

斷析出，使剩余液相溶液的濃度不斷提高，冰點不斷降低，直至低共熔點E后，剩余液相全部

成固態(tài)，成為共熔體。

若在室溫Tm下，溶液的初始濃度由w:提高到w2,則溶液中液相部分的狀態(tài)變化就沿著

A2B2E的曲線進行。這里也說明了隨著濃度的增加，水溶液冰點降低的性質(zhì)。除此之外，也會

產(chǎn)生蒸氣壓降低、沸點升高和滲透壓增加的現(xiàn)象。

三、食品材料的凍結(jié)特性

食品是由多元組分組成的，以面包為例，面包主要成分是面粉和水，并含有少量的空氣、

食鹽、糖、酵母、油脂等。面粉的主要成分是淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和多糖等，因此，食品的凍

結(jié)過程與純水及稀溶液不同。對于食品材料的凍結(jié)特性研究，主要關(guān)心三個問題，一是初始凍

結(jié)溫度，二是凍結(jié)到某?溫度時，食品的結(jié)冰率（未凍結(jié)水的質(zhì)量分數(shù)），三是凍結(jié)速率。

1.初始凍結(jié)溫度

食品內(nèi)的水分不是純水而是含有有機物及無機物的溶液。這些物質(zhì)包括鹽類、糖類、酸類

以及更復(fù)雜的有機分子如蛋白質(zhì)，還有微量氣體。冰品開始出現(xiàn)的溫度即初始凍結(jié)溫度。食品

初始凍結(jié)點與其中所含溶液的冰點有關(guān)，而液體的冰點是液相與固相平衡的溫度。溶液的蒸氣

壓較純?nèi)軇ㄋ┑?，因此，溶液的冰點比純?nèi)軇┑谋c低，食品的冰點也比純水的冰點低。

各種食品的成分各有差異。

因此各自的凍結(jié)點也不一樣，一般食品的初始凍結(jié)點為-3-0.6C。含水量越高，初始凍結(jié)

溫度越接近純水凍結(jié)溫度。表2-1列出了一些食品的初始凍結(jié)溫度。

表2-1一些食品的初始凍結(jié)溫度

食品材料含水量/%初始凍結(jié)溫度/℃

蘋果汁87.2-1.44

濃縮蘋果汁49.8-11.33

胡蘿卜87.5-1.11

橘汁89.0-1.17

菠菜90.2-0.56

草莓89.3-0.89

草莓汁91.7-0.89

甜櫻桃77-2.61

蘋果醬92.9-0.72

食品溫度降到凍結(jié)點即出現(xiàn)冰晶，隨著溫度繼續(xù)降低，水分的凍結(jié)量逐漸增多，但是要使

食品內(nèi)水分全部凍結(jié)，溫度要降到-60C。這樣低的溫度工藝上一般不用，只要絕大部分水凍結(jié)

就能達到冷凍貯藏的要求。一般是-30~-18℃之間，-18C時94%的水分已凍結(jié)，-30℃時97%的

水分已凍結(jié)。

2.食品的結(jié)冰率

一般冷凍庫的貯藏溫度為-25—18℃,食品的凍結(jié)溫度亦大體降到此范圍。食品在凍結(jié)過程

中會發(fā)生各種變化，如物理變化（體積、導(dǎo)熱性、比熱容、干耗變化等）、化學(xué)變化（如蛋白

質(zhì)變化、變色等）、細胞組織變化。在凍結(jié)過程中，當(dāng)溫度低于食品的凍結(jié)點時，食品開始結(jié)

冰，隨著熱量的傳遞，首先是食品的表層結(jié)冰，溫度繼續(xù)下降，食品內(nèi)部開始結(jié)冰。食品最終

凍結(jié)程度可用結(jié)冰率表示，食品結(jié)冰率可由式（2-1）近似計算。

可以看出、食品的結(jié)冰率與凍結(jié)終止溫度有關(guān)，與凍結(jié)速度無關(guān)。但是食品的凍結(jié)質(zhì)量與

凍結(jié)速率緊密相關(guān)。

食品如果長期貯藏，-18C的溫度已能滿足，但目前凍結(jié)品貯藏溫度還在降低，有時降到-

30C甚至-50--40℃。這主要是為了保持凍結(jié)品的色澤。

凍結(jié)溫度應(yīng)與貯藏溫度相對應(yīng)。若凍結(jié)溫度低，貯藏溫度高，則凍結(jié)中形成的小冰晶會在

貯藏中逐漸增大，失去凍結(jié)速度快的優(yōu)點，最后結(jié)果與緩慢凍結(jié)相同。

大部分食品，在-5-1℃溫度范圍內(nèi)幾乎80%水分結(jié)成冰，此溫度范圍稱為最大水晶生成

區(qū)，對保證凍品的品質(zhì)來說是最重要的溫度區(qū)間。

3.凍結(jié)速率

凍結(jié)速率通常以降溫時間和距離兩種標(biāo)準來劃分。

(1)按降溫時間來劃分。在冷凍過程中，食品各部位的溫度是不同的，一般以食品中心溫度

達到凍結(jié)點來計算。由于80%以上的水分在最大冰晶生成帶凍結(jié)，所以，食品中心溫度從-1C

降到-5C所需的時間，少于30min的稱為快速凍結(jié)，多于30min的則稱為慢速凍結(jié)。由于食品

的種類、幾何尺寸、凍結(jié)點、前處理等條件不盡相同，用這種方法區(qū)別快速凍結(jié)和緩慢凍結(jié)，

存在一定局限性，不能充分保證食品的質(zhì)量。

(2)按距離來劃分。德國學(xué)者普朗克以一5c作為結(jié)冰鋒面，測量冰鋒從食品表面向內(nèi)部移

動的速率，并據(jù)此把食品的凍結(jié)速率分成三類：快速凍結(jié)，v=5~20cm/h;中速凍結(jié)，v=l-5cm/h;

慢速凍結(jié)，v=o.l-lcm/ho比如，對厚度或直徑為10cm的食品，中心溫度只有在lh內(nèi)降到-5C

才屬快速凍結(jié)。

20世紀70年代國際制冷學(xué)會提出，食品的凍結(jié)速率是食品表面和中心溫度點間的最短距

離與食品表面達到?！婧笫称分行臏囟冉档奖仁称穬鼋Y(jié)點(開始凍結(jié)溫度)低10C所需時間之

比，單位為cm/h。所以，如果食品中心與表面的最短距離為10cm.食品凍結(jié)點為-2C中心降到

比凍結(jié)點低10C即-12℃時所需時間為15h,其凍結(jié)速率v=10cm/15h=o.67cm/h,此為慢速凍結(jié)。

四、結(jié)晶理論

結(jié)晶由兩個過程組成，一是晶核形成過程，主要由熱力學(xué)條件決定：二是品體生長過程，

主要由動力學(xué)條件決定。這兩個過程均是被吉布斯自由能驅(qū)動，與過冷度有密切關(guān)系。

1.過冷現(xiàn)象

速凍或凍結(jié)過程既有熱力學(xué)過程，也有動力學(xué)過程。熱力學(xué)決定了溫度可達到的平衡點，

而動力學(xué)決定了達到平衡點的速率（冷凍速率）。過冷現(xiàn)象是食品中冰結(jié)晶生成的初始條件，

指將食品降溫至凍結(jié)點以下溫度，但并未發(fā)生凍結(jié)的現(xiàn)象。食品成分復(fù)雜，其水分的凍結(jié)點一

般在-5?-1C范圍內(nèi)。一般情況下，在初期降溫會下降得比較快，當(dāng)達到水的凍結(jié)點，由于過冷

度的存在需要繼續(xù)降溫至晶核形成，水分子位移并有秩序地結(jié)合到晶核上，變大后形成冰晶，

之后發(fā)生相變，固體中的自由水開始凍結(jié)，釋放潛熱，其溫度可能躍升回接近凍結(jié)點溫度（表

面）或維持基本穩(wěn)定（中心）.這一過程稱為冷凍穩(wěn)定期，穩(wěn)定期結(jié)束之后，溫度會繼續(xù)下降直

至達到與介質(zhì)溫度平衡。

圖2-4是牛肉薄切片凍結(jié)時的過冷現(xiàn)象，隨著凍結(jié)進行，出現(xiàn)液體過冷，曲線往下，待產(chǎn)

生結(jié)晶時放出相變熱，溫度略有回升，曲線往上，之后逐漸降低。曲線的凹處為過冷溫度，往

上升的高處為冰點。

食品凍結(jié)中一般不會有穩(wěn)定的過冷現(xiàn)象產(chǎn)生，因為凍結(jié)時食品表面層溫度很快降低，破壞

了表面層的過冷狀態(tài)，如圖2-5.如果遇到不透結(jié)晶的壁來阻礙冰品的擴展，則隨著熱量從食品

內(nèi)部導(dǎo)出在其內(nèi)部亦產(chǎn)生冰晶。但在奶油中可以有很顯著的過冷，因為物料中水分分布得極細

時易呈現(xiàn)出時間長而穩(wěn)定的過冷現(xiàn)象。但對一般食品很難保持過冷狀態(tài)。

2.成核理論

產(chǎn)生穩(wěn)定的固態(tài)核的過程稱為成核過程。在液相中形成冰晶，首先需要形成晶核。晶核是

指從過飽和溶液中最初析出并達到某個臨界大小，從而得以繼續(xù)成長的結(jié)晶相微粒。當(dāng)水處于

過冷態(tài)（亞穩(wěn)態(tài)）時，可能形成晶核。根據(jù)形成晶核因素的不同，分為均相成核作用和非均相

成核作用。如果晶核是在已達到過飽和或過冷的液相中自發(fā)地產(chǎn)生的，這一過程稱為均相成核

作用。均相成核在均勻的介質(zhì)中進行，在一個體系內(nèi)各處的成核概率均相等；由于熱起伏（或

熱漲落）可能使原子或分子一時聚集成為新相的胚芽（乂稱為新相的集團），若胚芽大于臨界尺

寸時就成為晶核。對于均相成核，要求有較大的過冷度。如果晶核是借助于非結(jié)晶相外來雜質(zhì)

的誘導(dǎo)而產(chǎn)生的，則稱為非均相成核作用，乂稱異相成核。非均相成核時.，水在塵埃、異相雜

質(zhì)、容器表面及其它異相表面等處形成晶核，其所要求的過冷度比均相成核要小得多。此外，

品體還可以由體系中己經(jīng)存在或外加的晶體誘導(dǎo)而產(chǎn)生，這種成核作用稱為二次成核作用。在

成核的過程中，液相分子有序重排，液相轉(zhuǎn)變成固相，伴隨著潛熱釋放。成核取決于成核促進

劑和抑制劑的種類、濃度，也取決于傳熱、傳質(zhì)速率。

3.冰晶生長

晶體（冰晶）生長就是舊相（亞穩(wěn)態(tài)）不斷轉(zhuǎn)變成新相（穩(wěn)定態(tài)）的動力學(xué)過程，或者說

就是晶核不斷形成、形成的晶核不斷長大的過程。伴隨這一過程而發(fā)生的則是系統(tǒng)的古布斯自

由能降低。在晶體生長過程中，一些分子或離子等可結(jié)合到品體表面，也可從晶體表面脫離，

這兩個過程的綜合結(jié)果決定了晶體的生長速率。品體生長速率差別很大，品體的形狀取決于不

同品面的相對生長速率。

一般說來，如降溫速率很快，成核率很大，而生長率很低，則形成數(shù)量多的細小冰晶：如

降溫速率很慢，成核率很小，生長率高，則形成數(shù)量少的粗大冰晶。

在凍結(jié)過程中，食品組織材料微觀結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大變化，這一變化的程度主要取決于冰晶

生長的位置，而位置又主要取決于凍結(jié)速率和食品組織的水滲透率。

一方面，在過冷度較小的慢速凍結(jié)下，冰品在細胞外形成，即細胞處于富含冰的基質(zhì)中，

由于細胞外冰晶增多，胞外溶液的濃度升高，細胞內(nèi)外的滲透壓差增大，細胞內(nèi)的水分不斷穿

過細胞膜向外滲透，以至細胞收縮，過分脫水。如果水的滲透率很高，細胞壁可能被撕裂和折

損，在解凍過程又會發(fā)生滴漏。另一方面，在快速凍結(jié)、過冷度較大的情況下，熱量傳遞過程

比水分滲透過程快，細胞內(nèi)的水耒不及滲透出來而被過冷形成胞內(nèi)冰品。這樣，細胞內(nèi)外均形

成數(shù)量多而體積小的冰晶。細胞內(nèi)冰品的形成以及在融化過程中冰品的再結(jié)晶也是造成細胞破

裂、食品品質(zhì)下降的原因。

4.冰品生長影響因素

（1）凍結(jié)速率，凍結(jié)速率影響著冷凍烘焙產(chǎn)品的品質(zhì)。食品在凍結(jié)過程中，會經(jīng)過一個最大

冰晶生成帶，一般在一5℃至一之間，約80%的水會變成冰，通過這個冰晶生成帶的時間

決定著食品中冰晶的大小，時間越短，晶核的生長時間越短，形成的冰晶也較小，不會對細胞

造成損害。在不同凍結(jié)速率的條件下，凍結(jié)點溫度和最大冰晶生成帶范圍也會有差異，這是由

于大量的溶液被快速凍結(jié)。剩余溶液濃度增加導(dǎo)致其溶液的凍結(jié)點下降，進而又對生成帶產(chǎn)生

影響。

(2)凍結(jié)溫度。隨著凍結(jié)溫度降低會加快凍結(jié)速率，縮短通過最大冰晶生成帶的時間，減小

大尺寸冰品形成數(shù)量。

(3)溫度波動。在凍結(jié)或凍藏過程中，由于食品的轉(zhuǎn)運、設(shè)備的制冷能力差異、箱體的傳熱

等方面的影響，凍結(jié)溫度會出現(xiàn)波動現(xiàn)象，部分冰品會融化后重結(jié)品，食品內(nèi)部的冰品會變

多，對細胞造成應(yīng)力損傷，從而導(dǎo)致大量汁液流失、外觀變差和口感欠佳。

五、速凍理論

凍結(jié)速度決定所形成的冰品的大小和數(shù)量。根據(jù)快速結(jié)品理論，冰晶的成核

L速凍原理

速度和生長速度與過冷狀態(tài)有關(guān)。食品的冰點通常在當(dāng)溫度下降到冰點以下時，

晶體生長速度增加，但成核并不顯著，這時生成的冰品粗大而少，在這個溫度范圍凍結(jié)食品的

品質(zhì)很差。在溫度繼續(xù)下降一范圍內(nèi)，晶核形成速率和晶體生長速率都最大：當(dāng)溫度繼續(xù)下降

超過上階段范圍時，晶核形成速率仍然很大，但是晶體生長速率下降了，這時形成的冰品體細

小而多，凍結(jié)食品的品質(zhì)好。在食品冰點至冰點以下5c范圍，是最大冰晶生長區(qū)，這時冷凍

曲線最平坦，因為在結(jié)冰過程中，放出大量潛熱，必須提供足夠的冷量，才能使凍結(jié)食品的品

溫快速通過最大冰晶生長區(qū)，這時冰晶的成核作用大于晶體生長作用，形成的冰品數(shù)量多、體

積小，這樣凍結(jié)食品的品質(zhì)就好。這就是食品速凍的原理。

當(dāng)食品溫度降低時，冰結(jié)晶首先在細胞間隙中產(chǎn)生。如果快速凍結(jié)，細胞內(nèi)外幾乎同時達

到形成冰晶的溫度條件，組織內(nèi)冰層推進的速度也大于水分移動的速度。食品中冰晶的分布接

近冷凍前食品中液態(tài)水分布的狀態(tài)，冰晶呈針狀結(jié)晶體，數(shù)量多，分布均勻。如果緩慢凍結(jié)，

冰晶首先在細胞外的間隙中產(chǎn)生，而此時細胞內(nèi)的水分仍以液相形式存在，由于在相同溫度下

水的蒸氣壓要大于冰的蒸氣壓，因此在蒸氣壓差的作用下，細胞內(nèi)的水分透過細胞膜向細胞外

的冰結(jié)晶移動，使大部分水凍結(jié)于細胞間隙內(nèi)，形成大冰晶，并且數(shù)量少，分布不均勻。凍結(jié)

速度與冰晶形狀的關(guān)系參見表2-2o

表2-2凍結(jié)速度與冰品形狀的關(guān)系

冰層推進速度（I）與

凍結(jié)通過-5~冰結(jié)晶大小

位置形狀數(shù)量水分移動速度（W）關(guān)

0C的時間（直徑X長度）

系

數(shù)秒細胞內(nèi)針狀(P5)umX(5~10)um無數(shù)I>W

(0~20)umX(20~50)

1.5min細胞內(nèi)桿狀多數(shù)I>W

口m

(50~100)umXlOO以

40min細胞內(nèi)柱狀少數(shù)M>T

±um

(50~200)umX200以

90min細胞外塊狀少數(shù)KW

上um

食品凍結(jié)過程中因細胞汁液濃縮，引起蛋白質(zhì)凍結(jié)變性保水能力降低，使細胞膜的透水性

增加。緩慢凍結(jié)過程中，因晶核形成數(shù)量少，冰晶生長速度快，所以生成大冰晶。水變成冰體

積要增大9%左右，大冰晶對細胞膜產(chǎn)生的脹力更大，使細胞破裂，組織結(jié)構(gòu)受到損傷，解凍

時大量汁液流出，致使食品品質(zhì)明顯下降。

快速凍結(jié)時，細胞內(nèi)外同時產(chǎn)生冰晶，晶核形成數(shù)量多，冰晶細小且分布均勻，組織結(jié)構(gòu)

無明顯損傷，解凍時汁液流失少，解凍時的復(fù)原性好，所以快速凍結(jié)的食品比緩慢凍結(jié)的食品

質(zhì)量好。

實際上被凍物總有一定體積，凍結(jié)速度從表面到中心明顯變慢。要保持統(tǒng)凍速是困難的，

而這種由于凍速差別引起的質(zhì)量變化如在允許限度之內(nèi)，則凍速稍慢些亦可以。凍結(jié)不僅僅單

純把食品凍起來這一工序，還有貯藏流通環(huán)節(jié)。流通中溫度波動就產(chǎn)生重結(jié)晶從而使冰晶增

大，這樣看來似乎快速凍結(jié)沒有多大益義。但從提高食品質(zhì)量這一角度看，只有迅速把食品溫

度降低到-18℃才能抑制微生物活動、延緩生化反應(yīng)，從而得到較高質(zhì)量的食品。所以，凍結(jié)速

度不能太慢。

2.食品的凍結(jié)曲線和最大冰晶生成帶

食品凍結(jié)時，隨著時間的推移表示其溫度變化過程的曲線稱為食品凍結(jié)曲線。圖2-6顯示

凍結(jié)期間食品溫度與時間的關(guān)系。不論何種食品其溫度曲線在性質(zhì)上都是相似的。圖中多條曲

線表明凍結(jié)過程中的同一時刻，食品的溫度始終以表面為最低，越接近中心部位溫度越高，不

同深度溫度下降的速度是不同的。另外，凍結(jié)曲線平坦段的長短與冷卻介質(zhì)導(dǎo)熱的快慢關(guān)系很

大，冷卻介質(zhì)導(dǎo)熱快，則曲線平坦段短。

0102030405060

凍結(jié)時間/min

■

圖2-6食品凍結(jié)曲線

食品的凍結(jié)曲線表示食品凍結(jié)過程大致可分為三個階段。第一階段是食品從初溫降至凍結(jié)

點，放出的是顯熱；此熱量與全部放出的熱量相比較小，故降溫快，曲線較陡。第二階段是食

品溫度達到凍結(jié)點后，食品中大部分水已凍結(jié)成冰，水轉(zhuǎn)變成冰過程中放出的相變潛熱通常是

顯熱的50~60倍，食品凍結(jié)過程中絕大部分的熱量是在第二階段放出的，故溫度降不下來，曲

線出現(xiàn)平坦段。對于新鮮食品來說，一般溫度降至-5C時，已有80%的水分生成冰結(jié)晶。通常

把食品凍結(jié)點至-5c的溫度區(qū)間稱為最大冰晶生成帶，即食品凍結(jié)時生成冰結(jié)晶體最多的溫度

區(qū)間。由于食品在最大冰晶生成帶放出大量熱量，但食品溫度降不下來，組織易受到機械損

傷，食品構(gòu)成成分的膠體性質(zhì)也會受到破壞，因此，最大冰晶生成帶也是凍結(jié)過程中對食品品

質(zhì)帶來損害最大的溫度區(qū)間。第三階段是殘留的水分繼續(xù)結(jié)冰，已成冰的部分進一步降溫至凍

結(jié)終溫。水變成冰后其比熱容下降，冰進一步降溫的顯熱減小，但因還有殘留水分結(jié)冰放出凍

結(jié)潛熱，所以降溫沒有第一階段快，曲線也不及第一階段那樣陡。

根據(jù)凍結(jié)過程二個階段的特點，生產(chǎn)上應(yīng)注意：第一階段，此溫度范圍內(nèi)微生物和酶的作

用不能抑制，必須迅速通過；第二階段，80%以上的水分在該階段凍結(jié)，要快速通過以形成細

小、分布均勻的冰晶；第三階段，微生物和酶要到-15C以下才能得到較完全抑制，故也必須加

速通過此階段。

3.凍結(jié)時所放出的熱量

一定重量的食品，在凍結(jié)過程中所放出的熱量由三部分組成：①冷卻時放出的熱量，食品

由初溫降至結(jié)冰溫度時所放出的熱量；②形成冰時的熱量，相變熱；③自冰點至凍結(jié)終溫時放

出的熱量。結(jié)合圖2-6中的凍結(jié)曲線可以看出，凍結(jié)時三部分熱量是不相等的，以水變?yōu)楸鶗r

放出的熱量為最大。全部凍結(jié)所放出的總熱量為三部分熱量之和。

凍結(jié)過程中總熱量的大小與食品含水量密切相關(guān)，含水量大的食品其總熱量亦大?？偀崃?/p>

計算可用式（2-2）熔差法來表示：

4.速凍過程中冰晶形成對食品品質(zhì)的影響

在通常的食品冷凍加工過程中，凍結(jié)首先發(fā)生在食品表面。由于水的相變潛熱很大，因此

食品溫度下降較為緩慢，這就導(dǎo)致冰晶成核數(shù)目較少，而細小的晶核又有時間得以長大成粗大

的冰晶，并向食品中央緩慢推進。這種冰晶首先在細胞間隙產(chǎn)生，而細胞內(nèi)的過冷水在達0C

時將呈過冷狀態(tài)而不結(jié)冰。過冷狀態(tài)甚至在溫度低至-5C時仍能維持。此過冷水的蒸氣壓比細

胞間隙中生成的冰晶的蒸氣壓要高，因此細胞內(nèi)的水分將經(jīng)細胞壁向外滲透，這導(dǎo)致在細胞間

隙中形成更大的冰晶，其體積甚至要比細胞體積大幾倍，從而引起細胞脫水，冰晶體積增產(chǎn)生

的局部機械應(yīng)力使細胞分離，直至細胞壁破裂。當(dāng)細胞內(nèi)也形成冰晶時則會引起細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生

變位以致破壞，食品組織結(jié)構(gòu)嚴重破壞，品質(zhì)劣化。食品凍結(jié)引起的上述變化，包括結(jié)構(gòu)的破

壞、功能的損傷，一般都是不可逆的。凍結(jié)速率是產(chǎn)品內(nèi)某點溫度下降的速率或產(chǎn)品內(nèi)冰峰前

進的速率。固體含量低的食品如植物性食品，通常比大多數(shù)動物性食品受凍結(jié)速率的影響大。

這類食品尤其是果蔬等植物性食品的細胞被破壞后，在解凍時將造成汁液流失，使食品無法保

持其原有的色香味和營養(yǎng)價值，產(chǎn)品品質(zhì)下降。隨凍結(jié)速率的增加以及溫度的下降，冷凍烘焙

技術(shù)與應(yīng)用所生或冰品將變小，細胞成分的遷移范圍也將變小，它造成的上述危害也就越小。

采用食品速凍加工技術(shù)，生成的冰晶細小而數(shù)量多，分布也均勻，在速凍過型中細胞內(nèi)外

不會發(fā)生水分的滲透和遷移，對食品組織結(jié)構(gòu)的損傷最小，速凍食品在解凍后，食品組織中的

水分大部分停留在速凍前食品中的原有位置，故能被食品細胞迅速吸收而不致流失，冷凍前后

食品中水分的分布與結(jié)合基本沒有發(fā)生變動，從而最大限度地保持了原有天然食品的風(fēng)味與品

質(zhì)，

第二節(jié)產(chǎn)品的凍藏

一、凍藏過程中的物理變化

產(chǎn)品凍藏過程中主要的物理變化是水分遷移和重結(jié)品。這兩種現(xiàn)象都與產(chǎn)品內(nèi)部和表面凍

結(jié)水的穩(wěn)定性有關(guān)。

L水分遷移

凍藏期間，由于產(chǎn)品內(nèi)部存在溫度梯度，會使產(chǎn)品內(nèi)部蒸氣壓分布不均勻，從而導(dǎo)致水分

遷移和再分布，水分遷移的總趨勢是移動到食品周圍的空間，并在產(chǎn)品表面和內(nèi)包裝表面積

聚。包裝冷凍食品中的水分遷移會導(dǎo)致包裝內(nèi)部形成冰品體，溫度波動造成水分從內(nèi)部向食品

表面或包裝袋發(fā)生凈轉(zhuǎn)移，包裝材料溫度隨著儲藏室溫度而變化，但變化的速率要比食品本身

快，由于環(huán)境溫度下降，空氣內(nèi)的水分會升華并擴散到包裝薄膜上，環(huán)境溫度上升時，包裝袋

上的冰就會擴放到食品表面；但是，水分不可能在原來位置發(fā)生重吸收，因此，這個過程可視

為不可逆的，隨著凍藏時間的延長，因水分遷移帶來的失水率有明顯升高的趨勢。維持產(chǎn)品和

包裝體內(nèi)部小的溫度波動和溫度梯度，并在產(chǎn)品和包裝體內(nèi)設(shè)置內(nèi)部阻隔物，使水分遷移最小

化。

2.重結(jié)晶

前面提過，烘焰產(chǎn)品經(jīng)過速凍會形成大量體積小的冰晶體。然而，凍藏過程中的冰品體會

發(fā)生形態(tài)變化，重結(jié)晶降低了速凍優(yōu)點。重結(jié)品包括冰晶數(shù)量、大小，形狀，定位以及晶體完

整性方面發(fā)生的任何變化，凍結(jié)態(tài)水溶液中的重結(jié)品過程是冰晶平均尺寸隨時間增加的過程，

小冰晶體是熱力學(xué)不穩(wěn)定的體系，有較高的比表面積，因此有大量過剩的表面自由能，自由能

最小化的凈結(jié)果是在冰相容積不變的情況下冰晶數(shù)目減少，但其平均冰品粒徑增加。因為小冰

晶體賦予食品較好的品質(zhì)，而大冰晶體常常會在冷凍過程中對食品造成傷害。在溫度波動下，

當(dāng)溫度上升，小冰品融化，而在溫度下降時，未凍結(jié)相不會再形成冰晶，而是附著在大的冰晶

表面凍結(jié)。因此，通過采用速凍讓90%的水分在凍結(jié)過程中來不及移動，就在原位置變成極微

細的冰晶，并且凍藏溫度要盡量低，穩(wěn)定在-18C以下，是有效防止凍藏過程中冰晶長大和重結(jié)

晶的辦法。

二、凍藏過程中的化學(xué)變化

速凍導(dǎo)致非凍結(jié)區(qū)溶液濃度升高，引起離子強度上升，從而會影響生物高分子結(jié)構(gòu)。水的

結(jié)構(gòu)和水-溶質(zhì)相互作用可能會改變，并且如蛋白質(zhì)一類高分子物質(zhì)間的相互作用可能增加。冰

晶體形成可促使食品組織內(nèi)容物釋放，一些通常不在完整細胞內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)有可能因凍結(jié)而發(fā)

生,酶類與不同底物接觸的可能性增加，使得食品品質(zhì)在凍藏期間劣化。許多酶經(jīng)過凍結(jié)和解

凍后依然表現(xiàn)出較高活性，并且，許多酶在部分凍結(jié)體系中表現(xiàn)出相當(dāng)明顯的活性。凍結(jié)通常

會引起化學(xué)變化，溫度和非凍結(jié)區(qū)內(nèi)反應(yīng)物濃度是影響冷凍食品化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素，低

溫會使反應(yīng)速率下降，而未凍結(jié)區(qū)溶質(zhì)濃度增加卻會使反應(yīng)速率上升。凍藏期間發(fā)生的主要化

學(xué)變化有：酶促反應(yīng)、蛋白質(zhì)變性、氧化反應(yīng)等。

1.酶促反應(yīng)

低溫貯藏可以降低酶的活性，但不能使之失活，脂肪酶、磷脂酶和蛋白酶之類的氧化酶，

在凍藏期間仍可保留活力。脂肪酶可水解甘油三酯，油脂水解會引起不良風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)變化。用

于冷凍面團的小麥粉為提升面粉品質(zhì)（漂白）會加入脂肪酶，但用量都是非常慎重的，包括在

面團配方用的改良劑里也一般選擇不含有脂肪酶。

2.蛋白質(zhì)變性

冷凍引起蛋白質(zhì)損傷的主要原因包括冰晶的形成和重結(jié)晶、脫水、鹽濃度、氧化作用、油

脂成分的變化和某些細胞代謝物的釋放。

凍結(jié)會使蛋白質(zhì)暴露在鹽濃度不斷卜.升的非凍結(jié)相，高離子強度會與原有靜電鍵發(fā)生與蛋

白質(zhì)結(jié)合的競爭，從而使天然蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變：凍結(jié)還會使蛋白質(zhì)溶解性降低，水與蛋白質(zhì)之

間的結(jié)合受到蛋白質(zhì)之間結(jié)合作用或其它交互作用的取代，蛋白質(zhì)因脫水而失去蛋白質(zhì)-溶劑間

的相互作用，弱極性介質(zhì)中的蛋白質(zhì)分子的流水鏈會有較大暴露，使蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生改變，為

續(xù)待最小的自由能，蛋白質(zhì)之間會產(chǎn)生疏水性和離子性的相互作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和聚集。

3,氧化反應(yīng)

消促和非酶促途徑都能引起油脂氧化，油脂氧化是自由基反應(yīng)的復(fù)雜過程。在初始階段，

脂肪酸失去一個氫原子，產(chǎn)生一個脂肪酸烷基自由基，其在有氧情況下又轉(zhuǎn)化成脂肪酸過氧化

自i1基，下一步，該過氧化自由基取代相鄰胎防酸的氫原子，形成一個過氧化氫分子和一個新

的脂肪酸燒基自由基，過氧化復(fù)的分解導(dǎo)致自由基反應(yīng)進一步進行。脂肪酸過氧化氧分解形成

醒和酮是產(chǎn)生特征性風(fēng)味和氣味物質(zhì)（酸敗）的主要原因。

三、凍藏過程中的機械損傷

凍藏過程中，微細的冰結(jié)品會逐漸減少，消失，而大的冰晶逐漸生長變大。一段時間后，

食品中冰晶的尺寸、形狀和位置均發(fā)生了變化，特別是在溫度發(fā)生波動時，細胞間隙的冰結(jié)品

長大就更為明顯、冰結(jié)晶長大不僅會給食品帶來粗糙的口感，也會對面筋組織產(chǎn)生很大的傷

害。

四、凍藏過程中的微生物學(xué)

速凍及隨后的凍藏作為冷凍烘焙產(chǎn)品保藏手段的主要目的是通過延緩或抑制微生物生長來

延長產(chǎn)品貯藏期、但凍藏不能看成一種降低微生物污染的方法，只要溫度回升，微生物就很快

繁殖起來，所以加工以前的衛(wèi)生清潔條件很重要。低于-io℃的貯藏溫度可抑制細菌生長，而醉

母和霉菌分別要到-12C和-18C才能停止繁殖。

五、凍藏原理

經(jīng)過以上分析，引起產(chǎn)品品質(zhì)下降甚至變質(zhì)的主要原因是微生物作用、在酶催化下的生物

化學(xué)反應(yīng)以及水分遷移帶來的水分散失、重結(jié)晶對細胞結(jié)構(gòu)的破壞，比如冷凍面團，水分在凍

藏過程中從面團中散失，硬度提高，面筋網(wǎng)絡(luò)連接性變差，并且受到冰品形成對其物理破壞，

由冷凍面團制作的現(xiàn)烤面包，其彈性，內(nèi)聚性、咀嚼性都隨時間延長而降低，而這些作用的強

弱與凍藏的溫度和水分活度有關(guān)。一般來講，保持低溫，減緩冷凍烘絡(luò)產(chǎn)品內(nèi)部微生物的活

動、生物化學(xué)反應(yīng)等，外要避免濕度變化太過刻烈，防止其內(nèi)部發(fā)生凍融，才能避免內(nèi)部結(jié)構(gòu)

發(fā)生破壞，從而保持良好的產(chǎn)品品質(zhì)，這就是食品凍藏基本原理。

六、凍藏溫度

對于冷凍烘炸產(chǎn)品來說，溫度相對越低，品質(zhì)保持越好，貯藏期越長，但是考慮到包裝、

制冷設(shè)備的投資費用及電耗等日常運轉(zhuǎn)費用，就存在一個經(jīng)濟性的問題，即凍結(jié)食品凍至什么

終溫度最經(jīng)濟，凍結(jié)食品在什么溫度下貯藏最經(jīng)濟。時間證明，-18C是最經(jīng)濟的凍藏溫度，在

此溫度下，微生物的發(fā)育幾乎完全停止，食品內(nèi)部的生化反應(yīng)大大受到抑制，食品表面冰品的

升華量較小，食品的耐藏性和營養(yǎng)價值得到良好的保持，總而言之，在此溫度下可貯藏相對長

的時間且所花費的成本也比較低。凍藏溫度的變動也會給凍品質(zhì)量帶來很大影響，從某種意義

上來說，凍藏溫度與凍結(jié)速度對凍品品質(zhì)的影響是同等的，甚至更大，我們要十分重視凍藏溫

度，嚴格加以控制，使它穩(wěn)定、少變動，才能使凍結(jié)食品的優(yōu)良品質(zhì)得到保持。

以凍結(jié)狀態(tài)流通的食品，它的品質(zhì)主要取決于四個因素：原料固有的品質(zhì)，凍結(jié)前后的處

理及包裝，凍結(jié)方式，產(chǎn)品在流通過程中所經(jīng)歷的溫度和時間?，F(xiàn)在的凍結(jié)食品，般都是使

用品質(zhì)好的原料，如能正確地進行凍結(jié)前后的處理，采用快速深溫凍結(jié)，生產(chǎn)出來的凍結(jié)食品

就有高品質(zhì)，稱為初期品質(zhì)優(yōu)秀。但是對于商品來說，更重要的是使用時的品質(zhì)，也就是凍結(jié)

食品從生產(chǎn)出來，經(jīng)過凍藏、運輸、銷售等流通環(huán)節(jié)，最后到消費者手上時能否保持品質(zhì)優(yōu)

秀，概括地說，凍結(jié)食品的最終品質(zhì)，受流通環(huán)節(jié)品溫的影響是很大的，品溫高低變動，就會

逐漸失去它的優(yōu)秀品質(zhì)，甚至變質(zhì)不能食用。

第三節(jié)制冷的基本方法

一、制冷的方法

我們可以將制冷的機制分解為兩個過程，一是使制冷劑“降溫”的過程，二是使制冷劑在

低溫下“吸熱”的過程。

(1)使制冷劑“降溫”。主要為絕熱節(jié)流和絕熱膨脹做功兩種方法：①絕熱節(jié)流、讓高壓流

體地?zé)岬亓鹘?jīng)節(jié)流裝置以降低壓力，從熱力學(xué)角度來說，它是個等這些過程：對于處于汽液網(wǎng)

相區(qū)的流體，絕熱節(jié)流一定能達到降溫的效果，因為在兩部區(qū)內(nèi)，泡和溫度是壓力的單詞函

數(shù)，目前最常用的蒸汽壓縮式制冷，都是列用地藥節(jié)流來降溫的，②絕熱蜜壓做功，主要用于

氣體：當(dāng)氣體通過膨脹機絕熱原張鼓功時，總能達到降溫的效果。

(2)使制冷劑在低溫下“吸熱”，對于常用的制冷系統(tǒng)，制冷劑是以“潛熱”或“足藥”的

方式吸熱的。

二、冷凍的方法

按冷凍所用的制冷介質(zhì)有如下分類。

L空氣鼓風(fēng)冷凍

此法所用的介質(zhì)是低溫空氣。常見的是速凍隧道、速凍柜、速凍塔，主要有下列兩種形

式，

①被冷凍的食品裝在小車上推進隧道或速凍柜，在隧道中被鼓進的低溫空氣冷卻、凍結(jié)后

再推出隨道。主要用于產(chǎn)量小于200kg/h的場合。日前所用的低溫氣流，流速為2~3rn/s;溫度為

-40-35℃,其相應(yīng)制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度為-52--42C,食品在隧道中停留的時間為40min~4h。

②被冷凍的食品也可以用傳送帶輸人隧道或螺旋塔，食品在傳送帶上連續(xù)進出，食品可以

是包裝好的，也可以是散裝的。其設(shè)計可根據(jù)產(chǎn)量和場地進行設(shè)置。

目前所用的低溫氣流，流速為4?5m/s,溫度為一40?-35C,其相應(yīng)制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器溫度為-

52?-42℃,食品在隧道中停留的時間為20min~1h。

2.直接接觸冷卻食品

此法采用低溫金屬板（冷板）為蒸發(fā)器，內(nèi)部是制冷劑直接蒸發(fā)，也可以是載冷別，如鹽

水等，食品與冷板直接接觸進行凍結(jié)。對于-35C的冷板，一般食品的凍結(jié)速度約為25mm/h。

3.利用低溫介質(zhì)CO2和液象對食品噴淋冷凍

此法又稱為深冷凍結(jié)，主要特點是，將液態(tài)氮或液態(tài)C02直接噴淋在食品表面進行急速凍

結(jié),用液氨或液態(tài)CO2凍結(jié)食品時，其凍結(jié)速率很快，凍品質(zhì)量也高，但要注意防止食品凍

裂，此法的傳熱效率很高，初期投資很低，但運行費用較高。

4.冷凍平燥

食品先被冰結(jié)，再在真空下升華脫水，就可密封在常溫下保藏。

第四節(jié)凍結(jié)裝置

食品冷凍作為一個保存食品和延長食品貨架期的方法已經(jīng)被廣泛使用。冷凍主要包括兩個

過程；第一，溫度降低；第二，液體向固體轉(zhuǎn)變，當(dāng)前，有很多類型的冷凍設(shè)備，但是不同的

產(chǎn)品適用于不同的冷凍設(shè)備，對于大多數(shù)產(chǎn)品而言，適用的冷凍設(shè)備不止一種。選擇何種冷凍

技術(shù)以及冷凍速率大多取決于產(chǎn)品需求和成本，在決定選用何種冷凍設(shè)備的時候，投資回報分

析是必要的。然而，即使成本分析涵蓋了冷凍設(shè)備整個使用壽命下的所有成本，也還是很難確

定冷凍設(shè)備花費的準確費用，還有其它因素需要考慮，即：①產(chǎn)品損害；②衛(wèi)生；③安全；④

能源回收，以及冷凍設(shè)備作為工藝線的一部分。冷凍技術(shù)包括機械式凍結(jié)法（如風(fēng)冷、平板、

螺旋、渦輪、浸入式、帶式流態(tài)化凍結(jié)）和低溫液體凍結(jié)法。機械式凍結(jié)法廣為使用，而且也

為商用很久了。低溫液體凍結(jié)法，其溫度遠遠低于機械式冷凍，雖然引入年限相對機械式冷凍

法晚，但是低溫液體凍結(jié)法憑借自身眾多優(yōu)勢而在工業(yè)上有著絕對的地位。

一、低溫液體冷凍裝置

一種食品，溫度下降速度越快，形成的冰晶就會越小，造成的損傷也就會越小。低溫液體

冷凍相對來說產(chǎn)生的冰晶小一些，與機械式冷凍設(shè)備的根本差異在于，低溫液體冷凍設(shè)備不與

制冷設(shè)備連接，其熱交換依賴的是液氮或CO2。

將食物放于烤盤上，再將其放入箱內(nèi)，設(shè)定好程序，固體二氧化碳或液氮在大容量風(fēng)機的

作田下噴霧到箱內(nèi)，箱內(nèi)溫度快速下降到凍結(jié)點以下。食品表皮也因此快速凍結(jié)，就好比用一

個冷凍的覆蓋物封存了食品，降低了水分的喪失，保留食品的風(fēng)味。對于較大或連續(xù)性生產(chǎn)的

食品，可以采用冷凍隧道，這就適合于面團、蛋糕、曲奇、派、卷等，這些烘焙類的產(chǎn)品直接

放在移動的輸送帶上，然后再經(jīng)過低溫液體噴霧和一連串的風(fēng)機實現(xiàn)快速降溫。

低溫浸入式風(fēng)機適合一些可以直接放入冷凍劑里（液氮、二氧化碳）的產(chǎn)品。

浸入式冷凍能夠快速降低產(chǎn)品溫度，但是不適合體積大的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品有太多熱能需要

散失，這個是工業(yè)上實現(xiàn)最快降溫的方法。它可以有一195c極低液氨溫度，浸入時間是可調(diào)

整的。這個方法可以用于草莓、切丁或切片水果等。然而，在烘焙里比較受限制。

二、機械式冷凍裝置

在需要長時間冷凍或冷凍時間不固定的情況下，低溫液氮或液體二氧化碳不容易獲得，而

應(yīng)用空氣冷凍的機械式冷凍裝置在這方面有很多優(yōu)勢，為大家廣泛接受。它由隔熱外殼、壓縮

機、蒸發(fā)器和冷卻器組成。當(dāng)然它也有缺點，如高的初始投資成本、食品失水高、需要不斷除

霜,一般制冷系統(tǒng)的工作原理是液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w或水蒸氣，吸收熱量，達到將周圍任何物體降

溫的目的。

三、鼓風(fēng)式冷凍裝置

空氣高速吹過產(chǎn)品，增加熱交換?？梢允情g歇式或連續(xù)式。在間歇式里，人工裝.上產(chǎn)品，

速凍完成后，再人工將產(chǎn)品從冷凍裝置里拿出來。而在連續(xù)式里，產(chǎn)品在烤盤里或輸送帶上移

動，螺旋式速凍塔可以實現(xiàn)在小的空間里完成速凍。

風(fēng)冷式冷凍系統(tǒng)適合于密度高或者體積大的帶包裝產(chǎn)品，如雞肉、果汁罐頭。水分的喪失

是個問題?？諝馑俣葘τ诶鋬鏊俾视兄苯佑绊憽Ｒ话愀咚賻淼氖亲钣行У睦鋬?。低速對于一

些食品，比如烘焙產(chǎn)品，是必要的。因為有個比較低的速度，防止殺死酵母，還是非常有必要

的，

四、流床化冷凍系統(tǒng)

產(chǎn)品輸送至冷凍系統(tǒng)，高速空氣垂直吹向產(chǎn)品，使產(chǎn)品流化。懸浮的食品顆粒熱交換速率

高，停留時間也會很短。大多數(shù)水果和蔬菜可以在3~5min內(nèi)冷凍。

該系統(tǒng)僅適用于一些小體積的食品，比如藍壽、草菊、豌豆等。用此系統(tǒng)來速凍一些大體

積的食品因其需要較高的能量而不可取。

五、接觸式冷凍裝置一平板冷凍裝置

產(chǎn)品直接接觸有著冷凍溫度的平板材料，并且一般受到兩塊平板的按壓。直接接觸通過導(dǎo)

熱增加熱交換。平板內(nèi)有制冷劑循環(huán)制冷，可能是階段式的也可能是連續(xù)性的。每層空間不需

要太大，因為熱交換靠的不是空氣的流動，而且耗用的能源也會比較小，僅適用于表面平整的

產(chǎn)品。平板冷凍機最常用于魚的冷凍。

第五節(jié)選擇最佳制冷系統(tǒng)

大多數(shù)適當(dāng)?shù)闹评湎到y(tǒng)是投資和操作成本兩方面調(diào)和的結(jié)果，因為許多情形下，最簡單的

系統(tǒng)操作起來效率并非最高。在制冷機組進行規(guī)劃時需要考慮下列關(guān)鍵因素：①系統(tǒng)所要處理

的產(chǎn)品種類：②系統(tǒng)所需處理的產(chǎn)品量；③系統(tǒng)要求的產(chǎn)品輸入條件：④加工過程的時間：⑤

要求的輸出條件：⑥期望的設(shè)備能效；（7）可供產(chǎn)品冷卻設(shè)備安裝的場地面積：⑧制冷機組安裝

位置；⑨設(shè)備預(yù)算；⑩性能參數(shù)。

一、系統(tǒng)所要處理的產(chǎn)品種類

在冷藏間或冷凍間，若只是要求將產(chǎn)品溫度維持在預(yù)定值，那么產(chǎn)品種類并不太重要。但

用于冷卻降溫等短時加工過程，產(chǎn)品種類與冷凍器和冷卻器操作有很大關(guān)系，不同的傳熱行

為，決定制冷機組的制冷量。制冷效率不僅僅與產(chǎn)品熱力學(xué)性質(zhì)（密度、比熱容、潛熱、熱導(dǎo)

率、水分含量）有關(guān)，產(chǎn)品大小與形狀、產(chǎn)品在空氣流中的取向，以及包裝材料都可能明顯增

加冷凍時間。

二、系統(tǒng)所需處理的產(chǎn)品量

產(chǎn)品容積恒定而密度發(fā)生變化時，不同級別產(chǎn)品所需的冷凍時間會發(fā)生很大變化。制冷機

組的性能參數(shù)必須闡明；需要加工的產(chǎn)品質(zhì)量、物理形狀以及包裝物的質(zhì)量和類型，還有運輸

設(shè)備。系統(tǒng)制冷負荷可根據(jù)給定時間要求處理的產(chǎn)品質(zhì)量計算得到，而不是根據(jù)產(chǎn)品容積計

算。

三、系統(tǒng)要求的產(chǎn)品輸入條件

輸入條件分兩類：連續(xù)式和間歇式。螺旋和隧道式冷凍機屬于連續(xù)式冷凍機。

通常，直接來自制備加工區(qū)域的產(chǎn)品通過輸送機輸入這類冷凍機。連續(xù)式冷凍機較適用于

只需要短時冷凍的較小產(chǎn)品，也適用于冷凍結(jié)束時對外觀有要求的產(chǎn)品，產(chǎn)品在冷凍機內(nèi)所經(jīng)

過的時間稱為滯留時間，不同產(chǎn)品的滯留時間可以通過調(diào)節(jié)輸送帶的速度實現(xiàn)。鼓風(fēng)式和板式

冷凍機為間歇式冷凍機，整個冷凍過程，產(chǎn)品保持在冷凍機內(nèi)，冷凍過程結(jié)束后取出。間歇式

冷凍機適用于大體積，特別是包裝后成堆產(chǎn)品的冷凍。

四、加工過程的時間

要在一定時間內(nèi)使產(chǎn)品中心達到規(guī)定的溫度，這一時間由產(chǎn)品的大小、形狀和物理性質(zhì)確

定。如果生產(chǎn)能力已經(jīng)確定，則不論是間歇式（如鼓風(fēng)式冷凍機）還是連續(xù)式（如螺旋式冷凍

機），都只能使體積大冷凍緩慢的產(chǎn)品在冷凍機內(nèi)滯留足夠長的時間。這不僅規(guī)定了冷凍機的大

小和投資成本，也規(guī)定了制冷機組的大小。

五、要求的輸出條件

對于冷凍機，通常必須規(guī)定在一定時間內(nèi)要求達到的產(chǎn)品中心溫度。冷凍過程開始的幾分

鐘內(nèi)，產(chǎn)品表面的溫度會降到與冷凍空氣或換熱器表面相差幾度的溫度，因此，冷凍過程不能

用表面溫度作指標(biāo)。通常，冷凍機以產(chǎn)品中心溫度-18C作為接受評判標(biāo)準，盡管這一溫度最初

是根據(jù)鹽和冰混合物的初始凍結(jié)點確定的，從而不直接與產(chǎn)品品質(zhì)有關(guān)，但它仍然有一定的合

理性。另外，系統(tǒng)指標(biāo)也可以考慮是否可以采用稍高中心溫度，比如可以接受-15C甚至-10℃

的中心溫度，則可以大大節(jié)省能耗，從而縮短冷凍時間或提高空氣溫度。將未完成冷凍的產(chǎn)品

置于冷凍室完成冷凍的做法不可取，這對產(chǎn)品品質(zhì)或效率來說都不利產(chǎn)品必須得到充分冷凍，

這樣可以在不使產(chǎn)品表面或包裝受到損傷的情形下進行搬運。

六、期望的設(shè)備能效

具體規(guī)定制冷設(shè)備能耗效率實際上比較困難，因為制冷設(shè)備的效率往往與蒸發(fā)器大小和類

型、設(shè)備使用及安裝方法等因素有關(guān)。但必須重視系統(tǒng)設(shè)計者和合同商提出的動力消耗指標(biāo)，

因為在采購階段若難以做出動力消耗指標(biāo)的決定，而到后來再進行修改，花費就比較昂貴。應(yīng)

當(dāng)要求每個投標(biāo)者提供詳細的有關(guān)蒸發(fā)器和冷凝器大小、壓縮機預(yù)期能耗和附屬設(shè)備的詳細情

況，應(yīng)當(dāng)將潛在供應(yīng)商的資料放在一起進行比較，并且，對于效率較高的機型，還應(yīng)要求提供

適當(dāng)?shù)某杀緝?nèi)容。系統(tǒng)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)包括度量機組能耗的方法。至少，每一大件設(shè)備應(yīng)當(dāng)有用電的

能耗指標(biāo)，可能的話，還應(yīng)當(dāng)將信息整合到任何圖形監(jiān)控系統(tǒng)中，這樣、可使效率分析盡量變

得容易。

七、可供產(chǎn)品冷卻設(shè)備安裝的場地面積

間歇式和連續(xù)式這兩種類型制冷設(shè)備的總體空間要求都要比被冷凍產(chǎn)品的物理尺寸大得

多，對于鼓風(fēng)式冷凍機，一般的空氣冷卻器比較大：占地面積約為整個冷凍機的25%,并且還要

為循環(huán)于產(chǎn)品與空氣冷卻器之間的空氣流動留出空間。所用的物料輸送設(shè)備必須與冷卻機相

配，對于較小的產(chǎn)品，常將產(chǎn)品裝在輸送帶上的盤子中，但較大的產(chǎn)品通常需要小推車或用鏟

車將產(chǎn)品裝到小車上。冷凍機內(nèi)的產(chǎn)品排列必須為拖車的活動留出足夠空間，但也必須確保空

氣能均勻地通過所有產(chǎn)品。

螺旋冷凍裝置通常比隧道式冷凍裝置占地面積小，但要比它高。這兩種形式的冷凍裝置周

圍都必須留有足夠的空間，以便于維修，包括氨設(shè)備蒸發(fā)器的除油。隧道式冷凍機長而窄，但

可以通過采用多層形式縮小總體K度。其中的空氣流動通常與產(chǎn)品流相錯，如果有可能，可以

將隧道分成若干溫度區(qū)，這樣，一些設(shè)備可在較高蒸發(fā)溫度下運行。另一種方式是，如果空氣

流動與隧道長度方向平行，那么，可以獲得較大的溫度升高，這樣可以降低空氣用量，從而可

以大大節(jié)省風(fēng)機能耗。然而，這種情形下，蒸發(fā)溫度要根據(jù)空氣循環(huán)最冷部分需要的溫度確

定，

八、制冷機組安裝位置

對于通常小于10kw的較小冷凍機，制冷設(shè)備可與冷凍機構(gòu)建成一個單元。如果該單元為

風(fēng)冷式，那么，室內(nèi)冷卻系統(tǒng)的熱負荷約為冷卻容量的2倍。而對于與建筑相連的水冷式單

元，可以使用冷卻水或甘油系統(tǒng)。一個冷凝單元的最大熱負荷約為20kW;壓縮機與冷凝器構(gòu)成

機組可裝在室外，或裝在天花板上方。對于較大的冷凍機，一般用遠程式制冷系統(tǒng)，并且安裝

在專門制冷機房內(nèi)。制冷機盡量靠近冷凍機以縮短連接管路，可以降低制冷機組投資成本和運

行成本。在工廠建筑設(shè)計階段，應(yīng)當(dāng)注意制冷機組的平面布置。大型機組一般用泵送循環(huán)方

式，因此，管路設(shè)計時必須注意使泵送容器靠近冷凍機，并應(yīng)當(dāng)以干式管路將制冷劑回送到安

裝有壓縮機、冷凝器和管路附屬設(shè)備的機房內(nèi)，因此，為了確保正確操作，必須注意系統(tǒng)的整

體設(shè)計。

九、設(shè)備預(yù)算

項目小組應(yīng)對設(shè)備價格有一個估計，通常要對設(shè)備功能進行分類，并分別估計不同功能設(shè)

備的購置和安裝成本。

十、性能參數(shù)

性能參數(shù)必須清楚地描述設(shè)備預(yù)期能達到的指標(biāo)，必須給出產(chǎn)量和產(chǎn)品類型范圍，可能的

話，要給出機組運行變化程度。性能參數(shù)還必須規(guī)定操作環(huán)境指標(biāo)。包括環(huán)境的最高和最低溫

度以及濕度：應(yīng)當(dāng)規(guī)定部分操作的設(shè)備負荷，因為有可能要去附加設(shè)施，而這些附加設(shè)施可能

會對系統(tǒng)效率有很大影響。例如，為一分從星期一早晨到星期五晚上連續(xù)運行的螺旋冷凍裝置

提供制冷量的系統(tǒng)，也要為附近冷庫供冷。該系統(tǒng)必須能夠在冷凍機不運行時為冷庫提供冷

量，否則就應(yīng)當(dāng)用其它方式，在冷凍機停機時為冷庫供冷。

第六節(jié)冷庫

一、冷庫的隔熱與防潮

冷庫隔熱、防潮結(jié)構(gòu)，是指冷庫外部圍護結(jié)構(gòu)的建筑部分和隔熱、防潮層的組合。冷庫建

筑按其功能、容量大小、冉然條件和投資等因素不同，其隔熱防潮結(jié)構(gòu)分多層（傳統(tǒng)土建式冷

庫）和單層（裝配式冷庫）兩大類。

冷庫隔熱防潮結(jié)構(gòu)的基本要求：①隔熱層有足夠的厚度和連續(xù)性；②隔熱層應(yīng)有良好的防

潮和隔熱性能：③隔熱層與圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固地結(jié)合；④隔熱防潮結(jié)構(gòu)應(yīng)防止受蟲、鼠類侵害并

符合消防要求。

傳統(tǒng)的單層、多層冷庫隔熱防潮層應(yīng)有良好的連續(xù)性，即冷庫外墻內(nèi)壁隔熱層與庫頂、地

面或多層冷庫地板的隔熱層連成一體，防止產(chǎn)生“冷橋”。冷橋在構(gòu)造上破壞了隔熱層和隔汽

層的完整性與嚴密性，容易使隔熱材料受潮失效。為了防止隔熱層受潮，應(yīng)將防潮層做在隔熱

層的高溫側(cè)，以有效阻止水蒸氣由高溫側(cè)向低溫側(cè)滲透。冷庫底層或單層庫地坪，應(yīng)鋪設(shè)防潮

和防水層，并保證其與墻體底部的防潮層相連接，以避免相接處水蒸氣的滲透。

冷庫常用隔熱材料，傳統(tǒng)冷庫多用軟木板、聚氨酯泡沫塑料及聚苯乙烯泡沫塑料等，今年

新型冷庫已較廣泛使用硬質(zhì)聚筑酯泡沫塑料、聚乙烯發(fā)泡體、泡沫玻璃及擠壓型聚聚乙烯泡沫

塑料等。其隔熱性能主要取決于隔熱材料的性能和“老化”，同時還取決于使用過程隔熱結(jié)構(gòu)

的抗?jié)裥院透魺岵牧系奈鼭裥浴?dāng)冷庫隔熱結(jié)構(gòu)受潮或隔熱材料吸濕后，其隔熱熱阻會降低，

引起隔熱層的霉?fàn)€和角解，建筑材料的銹蝕和腐朽，一旦水在隔熱層內(nèi)結(jié)冰又會破壞隔熱結(jié)

構(gòu)，嚴重的將導(dǎo)致庫體變形，甚至使整個冷庫建筑報廢。因此，冷庫維護結(jié)構(gòu)防潮、防止隔熱

材料受濕而采用隔絕水蒸氣的滲入是非常重要的。

冷庫用隔汽防潮材料要求水蒸氣滲透系數(shù)低，并有足夠的黏結(jié)性，能牢固地黏合在隔熱結(jié)

構(gòu)上。在冷庫工程中常用的隔汽防潮材料，有瀝青隔汽防潮材料和聚乙烯或聚氯乙烯薄膜隔汽

防潮材料兩大類。

制冷設(shè)備和管道隔熱的目的是減少冷量損失和回氣過熱，同時也為了防止備和管路表面凝

露、結(jié)霜。在冷庫制冷工程中，某些設(shè)備和管道的常用隔熱方法，是在其外表面覆蓋一層隔熱

材料，并以適當(dāng)?shù)臉?gòu)造和形式構(gòu)成隔熱結(jié)構(gòu)。合理的隔熱結(jié)構(gòu)，可以獲得良好的隔熱效果、減

少冷量損失。

二、冷庫熱負荷的計算

熱負荷計算分為五個部分：維護結(jié)構(gòu)熱流量;貨物熱流量;換氣熱流量;電動機運轉(zhuǎn)熱流量4;

操作熱流量,包括庫內(nèi)照明用電、操作工人等所散發(fā)的熱量以及開門損失的熱量等。

L冷問冷卻設(shè)備負荷的計算

2.冷間機械負荷的計算

3.各個冷間熱負荷的計算

三、冷庫冷負荷的估算方法

在某些情況下，食品冷加工或冷藏冷負荷是經(jīng)常變化的，有的則無法計算，此時，可進行

估算冷負荷?？偟睦湄摵煽煞譃閮刹糠郑浩湟唬ㄟ^維護結(jié)構(gòu)散失的冷量，可按前面所講的方

法計算；其二，運行冷負荷，按式（2-11）計算。

四、冷庫容量計算

冷臧間或冷凍間的容量決定于：①冷臧間或冷凍間的生產(chǎn)能力；②貨物堆放形式：③貯藏

時間。

冷庫的冷卻物冷藏間和凍結(jié)物冷藏間的容量總和，稱為該冷庫的總?cè)萘?。冷藏庫的容量?/p>

三種表示方法。

（1）公稱體積。為冷藏間或貯冰間的凈面積（不扣除柱、門斗）乘以房間凈高而得；

（2）冷庫貯藏噸位。冷卻物冷藏間、凍結(jié)物冷藏間及貯冰間的容量（貯藏噸位）可按式（2-

⑵計算:

（3）冷庫實際噸位，按式：2-13）實際堆貨的情況計算而得。

序號食品類別密度/(kg/m3)公稱體積/標(biāo)空間利用系數(shù)

1凍肉400500^10000.4

2凍魚470100T20000.5

3鮮蛋260200T100000.55

4鮮蔬菜2301000廣150000.6

5鮮水果230>150000.62

6冰蛋600

7其它按實際密度采用

以上三種表示方法中，公稱體積是較為科學(xué)的描述，與國際接軌的方法；計算冷庫貯藏噸

位是國內(nèi)常見的方法；冷庫實際噸位是具體貯藏的計算方法。常見食品密度及冷庫空間利用系

數(shù)見表2-5o

第七節(jié)冷鏈的概念和組成

一、食品冷鏈的概念

冷鏈是在20世紀隨著科學(xué)技術(shù)的進步、制冷技術(shù)的發(fā)展而建立起來的一項系統(tǒng)工程。它是

建立在食品冷凍工藝學(xué)的基礎(chǔ)上，以制冷技術(shù)為手段，使易腐農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)者到消費者之間的

所有環(huán)節(jié)，即從原料(采收、捕撈、收購等)、生產(chǎn)、加工、運輸、貯藏、銷售流通的整個過

程中，始終保持合適的低溫條件，以保證食品的質(zhì)量，減少損耗。這種連續(xù)的低溫環(huán)節(jié)稱為冷

鏈，因此冷鏈建設(shè)要求把所涉及的生產(chǎn)、運輸、銷售、經(jīng)濟和技術(shù)性等因素集中起來考慮，協(xié)

調(diào)相互間的關(guān)系，以確保易腐農(nóng)產(chǎn)品、食品的加工、運輸和銷售。

二、食品冷鏈的組成

食品冷鏈主要包括原料前處理環(huán)節(jié)，預(yù)冷環(huán)節(jié)，速凍環(huán)節(jié)，陳級環(huán)節(jié)，流動運輸環(huán)節(jié)，銷

售分配環(huán)節(jié)等。

(1)食品冷加工階段，包括原料前處理，預(yù)冷和速凍環(huán)節(jié)，可以稱之為冷鏈的一前端環(huán)節(jié)~,

包括肉類，魚類的冷卻與凍結(jié)，果蔬的預(yù)冷與速凍，各種冷凍食品的加工等，主要沙及冷卻與

練結(jié)(速凍)裝置。

(2)凍藏階段。主要是冷卻物的貯藏和凍結(jié)物的冷藏，這是冷鏈的“中國環(huán)節(jié)”，主要涉及

各類冷藏庫、冷酸冷凍柜、各種冰箱等設(shè)備。

(3)冷鏈運輸階段，貫穿于整個冷鏈的各個階段，包括食品的中，長途運輸及短途送貨等，

主要涉及鐵路冷藏車、冷藏汽車、汽車船、冷藏集裝箱等低溫運輸工具。

(4)銷售與分配階段，是冷鏈的“末端環(huán)節(jié)”，包括冷藏、冷凍食品的批發(fā)及銷售等，超市

中的冷藏陳列柜兼有冷藏和銷售的功能，是食品冷鏈的主要部分之一

三、食品冷鏈的結(jié)構(gòu)

食品冷鏈的結(jié)構(gòu)大體如下:

冷鏈中的各環(huán)節(jié)都起著非常重要的作用，是不容忽視的。同時，要保證冷鏈中食品的質(zhì)

量，對食品本身也有如下要求：①原料及食品應(yīng)該是完好的，最重要的是新鮮度，如果食品已

開始變質(zhì)，低溫也不可能使其恢復(fù)到初始狀態(tài)；②食品生產(chǎn)、收貨與冷凍間隔的時間越短越

好，

四、冷鏈運輸工具

冷鏈運輸是食品冷鏈中十分重要而又必不可少的一個環(huán)節(jié)，由冷鏈運輸設(shè)備來完成，冷鏈

運輸設(shè)備是指本身能產(chǎn)生并維持一定的低溫環(huán)境，用來運輸冷凍食品的設(shè)施及裝置，包括冷藏

（凍）汽車、鐵路冷藏（凍）車、冷藏（凍）船和冷藏（凍）集裝箱等。從某種意義上講，冷

鏈運輸設(shè)備是可以移動的小型冷藏（凍）庫，下面看重介紹冷藏（凍）汽車。

1.對冷藏（凍）汽車的要求

公路冷藏（凍）汽車具有使用決活、建造投資少、操作管理與調(diào)度方便的特點，它是食品

冷旌中重要的、不可缺少的運輸工具之一。它既可單獨進行易腐食品的短途運輸，也可以配合

鐵路冷藏（凍）車、水路冷藏（凍）船進行短途轉(zhuǎn)運。

雖然冷藏（凍）汽車可采用不同的制冷方法，但設(shè)計時都應(yīng)考慮如下因素：①車用內(nèi)應(yīng)保

持的溫度及允許的偏差：②運輸過程所需要的最長時間；③歷時最長的環(huán)境溫度；④運輸?shù)氖?/p>

品種類；⑤開門次數(shù)。

2、冷藏（凍）汽車的冷負荷

一般來說，食晶在運輸前均已在冷凍或冷卻裝置中降到規(guī)定的溫度，所以冷成（凍）汽車

無須再為食品消耗制冷量，冷負荷主要由通過隔熱層的熱滲透及開門時的冷量損失組成。如果

冷藏運輸新鮮的果蔬類食品則還要考慮其呼吸熱。通過隔熱層的傳熱量與環(huán)境溫度、汽車行駛

速度、風(fēng)速和太陽輔射等有關(guān)。在停車狀態(tài)下，太陽輻射是主要的影響因素；在行級狀態(tài)下,

空氣與汽車的相對速度是主要的影響因素。

車體壁面的隔熱性好壞，對冷藏（凍）汽車的運行經(jīng)濟性影響很大，要盡力減少熱滲透

量。最常用制隔熱層的隔熱材料是聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料，其傳熱系數(shù)小于

o.6w/（m3-K）,具體數(shù)值取決于車體及其隔熱層的結(jié)構(gòu)。

從熱損失的觀點來看，車體最好由整塊玻璃纖維塑料制成，并用現(xiàn)場發(fā)泡的聚氨酯泡沫塑

料隔熱，在車體內(nèi)、外安裝氣密性護壁板。

由于單位時間內(nèi)開門的次數(shù)及開、關(guān)間隔的時間均不相同，所以，開門的冷量損失計算較

困難，一般憑經(jīng)驗確定，其值比壁面熱損失大幾倍。分配性冷藏（凍）汽車由于開門頻繁，冷量

損失較大，而長途冷藏（凍）汽車可不考慮此項損失。若分配性冷藏（凍）汽車每天工作8h,可

按最多開門50次計算。

3.冷藏（凍）汽車的分類

根據(jù)制冷方式，冷藏（凍）汽車可分為機械冷藏（凍）汽車、液氮或干冰制冷冷藏（凍）

汽車、蓄冷板冷藏（凍）汽車等多種。這些制冷系統(tǒng)彼此差別很大，選擇使用方案時應(yīng)從食品

種類、運行經(jīng)濟性、可靠性和使用壽命等方面綜合考慮。

（1）機械冷藏（凍）汽車。機械冷藏（凍）汽車車內(nèi)裝有蒸汽壓縮式制冷機組，采用直接吹

風(fēng)冷卻，車內(nèi)溫度實現(xiàn)自動控制，很適合短、中、長途或特殊冷藏（凍）貨物的運輸。

機械冷藏（凍）汽車基本結(jié)構(gòu)及制冷系統(tǒng)。該冷藏（凍）汽車屬分裝機組式，由汽車發(fā)動

機通過傳動帶帶動制冷壓縮機，通過管路與車頂?shù)睦淠?、車?nèi)的蒸發(fā)器及有關(guān)閥件組成制冷

循環(huán)系統(tǒng)，向車內(nèi)制冷。制冷機的工作和車廂內(nèi)的溫度由駕駛員直接通過控制盒操作。這種由

發(fā)動機直接驅(qū)動的汽車制冷裝置，適用于中、小型冷藏（凍）汽車，其結(jié)構(gòu)比較簡單，使用靈

活。由于分裝式制冷機組管線長、接頭多，在振動條件下容易松動，制冷劑泄漏的可能性大，

設(shè)備故障較多，所以對大、中型冷藏（凍）汽車，更適合采用機組式制冷式裝置。

機械制冷冷藏（凍）汽車的優(yōu)點：車內(nèi)溫度比較均勻、穩(wěn)定，溫度可調(diào)，運輸成本較低。

缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易出故障，維修費用高：初投資高；噪聲大：大型車的冷卻速度慢，時間

長；需要融箱。

（2）液氮或干冰制冷冷藏（凍）汽車。這種制冷方式的制冷劑是一次性使用的，或稱消耗性

的，常用的制冷劑包括液氮、干冰等。液氮冷藏（凍）汽車，主要由隔熱車廂、液氮罐、噴嘴

及溫度控制器組成。其制冷原理主要是利用液氮汽化吸熱，使液氮從-196C汽化并升溫到-20C

左右，吸收車席內(nèi)的熱量，實現(xiàn)制冷并達到給定的低溫。

液氨冷藏（凍）汽車裝好貨物后，通過控制器設(shè)定車廂內(nèi)要保持的溫度，而感溫器則把測

得的實際溫度傳回溫度控制器。當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度時，則自動打開液氮管道上的電磁

閥，液氮從噴嘴噴出降溫；當(dāng)實際溫度降到設(shè)定溫度后，電磁閥自動關(guān)閉。液氨由噴嘴噴出

后，立即吸熱汽化，體積膨脹高達600倍，即使貨堆密實，沒有通風(fēng)設(shè)施，氮氣也能進入貨堆

內(nèi)，冷的氮氣下沉?xí)r，在車賄內(nèi)形成自然對流，使溫度更加均勻。為了防止液氮汽化時引起車

府內(nèi)壓力過高，車隨上部裝有安全排氣閥，有的還裝有安全排氣門。

液氮制冷時，車鬧內(nèi)的空氣被氮氣置換，而氮氣是一種情性氣體，長途運輸果蔬類食品

時，可抑制其呼吸作用，延緩其衰老進程。

液氮冷藏（凍）汽車的優(yōu)點：裝置簡單，一次性投資少；降溫速凍很快，可較好地保持食

品的質(zhì)量；無噪聲；與機械制冷裝置比較，重量大大減小。缺點：液氮成本較高：運輸途中液

氨補給困難，長途運輸時必須裝備大的液氨容器，減少了有效載貨量。

用于冰制冷時，先使空氣與干冰換熱，然后借助通風(fēng)使冷卻后的空氣在車廂內(nèi)循環(huán)。吸熱

升華后的二氧化碳由排氣管排出車外。有的干冰冷藏汽車在車廂中裝置四壁隔熱的干冰容器，

干冰容器中裝有R404a盤管，車廂內(nèi)裝備R404a換熱器，在車廂內(nèi)吸熱汽化的R404a蒸汽進入

干冰容器中的盤管，被盤管外的干冰冷卻，重新凝結(jié)為R404a液體后，再進