1.機械製冷
機械製冷汽車通常用於遠距離運輸,它的蒸發器通常安裝在車廂的前端,采用強製通風方式。冷風貼著車廂頂部向後流動,從兩側及車廂後部流向車廂底麵,沿底麵間隙返回車廂前端。這種通風方式使整個食品貨堆都被冷空氣包圍著,外界傳入車廂的熱流直接被冷風吸收,不會影響食品的溫度。機械製冷冷藏車的優點是車內溫度比較均勻穩定,溫度可調且範圍廣,運輸成本低。
2.液氮製冷
液氮製冷冷藏車主要由液氮罐、噴嘴及控溫器組成。液氮製冷時,車廂內的空氣被N2置換,因N2是一種惰性氣體,長途運輸果蔬時,不但可降低其呼吸水平,還可防止產品被氧化。液氮製冷具有降溫快、能較好保持食品質量的優點; 但成本高,液氮中途補給困難。
3.幹冰製冷
先使空氣與幹冰換熱,然後借助通風機使冷卻後的空氣在車廂內循環,吸熱升華後的CO2由排氣管排出車外。幹冰製冷具有設備簡單、投資少、無噪聲等優點;但降溫速度慢,車廂內溫度不均勻。
4.蓄冷板製冷
蓄冷板中充注有低溫共晶溶液,使蓄冷板內共晶溶液凍結的過程就是蓄冷過程。將蓄冷板安裝在車廂內,外界傳入車廂的熱量被共晶溶液吸收,共晶溶液由固態轉變成液態。常用的低溫共晶溶液有己二醇、丙二醇的水溶液及氯化鈣、氯化鈉的水溶液。共晶點應比車廂規定的溫度低2~3℃。
蓄冷的方法通常有兩種:一是蓄冷板中裝有製冷劑盤管,隻要把蓄冷板上的管接頭與製冷係統連接起來,就可以進行蓄冷;二是借助於裝在冷藏車內部的製冷機組,停車時借助外部電源驅動製冷機組使製冷板蓄冷。蓄冷板汽車的蓄冷時間一般為8~12h,特殊的冷藏汽車可達2~3d。
(三)鐵路冷藏車
陸路遠距離運輸大批冷凍食品時,鐵路冷藏車是冷藏鏈中最重要的設備,具有運量大、速度快、費用低等優點。鐵路冷藏車可以分為冰製冷、液氮或幹冰製冷、機械製冷、蓄冷板製冷等幾種類型。
1.冰製冷
1851年美國將冰用於黃油的鐵路冷藏運輸,直到現在,冰仍然是鐵路運輸中一種常用的製冷介質。車廂內帶有冰槽,冰槽可以設置在車廂頂部,也可以設置在車廂兩頭。設置在頂部時,一般車頂裝有6~7台馬鞍形貯冰箱,2~3台為一組。為了增強換熱,冰箱側麵、底麵設有散熱片。每組冰箱設有兩個排水器,並保持冰箱內具有一定高度的鹽水水位。對於水產品,可直接把碎冰撒在包裝箱裏麵,然後將包裝箱碼放在火車廂裏,車廂底麵有排水管將融化的冰水排到車外。
2.機械製冷
機械製冷鐵路冷藏車有兩種結構形式。一種是每一節車廂都備有自己的製冷設備,用自備的柴油發電機組來驅動製冷壓縮機,冷藏車可以單節與一般貨物車廂編列運行;另一種鐵路冷藏車的車廂中隻裝有製冷機組,沒有柴油發電機,這種鐵路冷藏車不能單輛與一般貨物列車編列運行,隻能組成單一機械列運行,由專用車廂中的柴油發動機統一供電,驅動壓縮機。
(四)冷藏船
冷藏船主要用於漁業,尤其是遠洋漁業。遠洋漁業的作業時間長,有的長達半年以上,必須用冷藏船將捕撈物及時冷凍加工和冷藏。此外,由海洋運輸易腐食品也必須用冷藏船。
冷藏船可以分為冷凍母船、冷凍運輸船和冷凍漁船三種。冷凍母船是萬噸以上的大型船,它配置冷卻、冷凍裝置,可以進行冷藏運輸。冷凍運輸船包括集裝箱船,它的隔熱保溫要求很嚴格,溫度波動不超過±0.5℃。冷凍漁船一般是指備有低溫裝置的遠洋捕魚船或船隊中較大型的船。
冷藏船上一般都裝有製冷設備,船艙要求具備隔熱保溫性能。與海水接觸的部件,如冷凝器、泵及水管等,必須由耐海水腐蝕的材料製成。為了確保製冷裝置連續工作,必須裝備備用機組。
(五)冷藏集裝箱
所謂冷藏集裝箱,就是具有一定的隔熱性能,並能保持一定低溫,適用於各類食品冷藏貯運而進行特殊設計的集裝箱。冷藏集裝箱具有鋼質輕型骨架,內、外貼有鋼板或輕金屬板,兩板之間充填隔熱材料。常用的隔熱材料有玻璃棉、聚苯乙烯、發泡聚氨酯等。
1.冷藏集裝箱的分類
根據製冷方式,冷藏集裝箱主要包括以下幾種:
(1)保溫集裝箱無任何製冷裝置,但箱壁具有良好的隔熱性能。
(2)外置式保溫集裝箱無任何製冷裝置,隔熱性能很強,箱的一端有軟管連接器,可以與船上或陸上供冷站的製冷裝置連接,使冷氣在集裝箱內循環,達到製冷效果,一般能保持-25℃的冷藏溫度。該集裝箱容積利用率較高,自重輕,使用時機械故障少。但它必須由設有專門製冷裝置的船舶裝運,使用時箱內溫度不能單獨調節。
(3)內藏式冷藏集裝箱箱內帶有製冷裝置,可自己供冷,製冷機組安裝在箱體的一端,冷風由風機送入箱內。如果箱體過長,則采用兩端同時送風,以保證箱內溫度均勻。
(4)液氮和幹冰冷藏集裝箱利用液氮或幹冰製冷,以維持箱體內的低溫。
按照運輸方式,冷藏集裝箱可以分為海運和陸運兩種,它們的外形尺寸沒有很大的差別。
海運集裝箱的製冷機組用電是由船上統一供給,不需要自備發電機組,因此機組構造比較簡單,體積較小,造價也較低。但海運集裝箱卸船後,因失去電源隻能依靠碼頭上供電才能繼續製冷,如果轉入鐵路或公路運輸時,就必須增設發電機組,國際上一般采用的是插入式發電機組。
陸運集裝箱主要用於鐵路、公路和內河航運船上,因此必須自備柴油或汽油發電機組,才能保證運輸途中製冷機組的用電。有的陸運集裝箱采用製冷機組與冷藏汽車發電機組合在一起的機組,其優點是體積小、重量輕、價格低,缺點是柴油機必須一直保持運轉、耗油量較大。
2.冷藏集裝箱的型號
冷藏集裝箱的型號及其規格和性能都已標準化。
3.冷藏集裝箱的特點
冷藏集裝箱可廣泛應用於鐵路、公路、水路和空中運輸,是一種經濟合理的運輸方式。使用集裝箱運輸的優點有:
(1)減少和避免了運輸的貨損和貨差更換運輸工具時,不需要重新裝卸食品,簡化了理貨手續,可減少和避免貨損和貨差;
(2)提高了貨物質量箱內溫度可以在一定的範圍內調節,箱體上還設有氣孔,因此能適用各種易腐食品的冷藏運輸要求,而且溫差可以控製在±1℃之內,避免了溫差波動對食品質量的影響;
(3)裝卸效率高,人工費用低采用集裝箱運輸,簡化了裝卸作業,縮短了裝卸時間,降低了運輸費用。
四、食品冷藏銷售和消費
冷藏鏈不僅要求食品在適宜的溫度下加工、運輸,而且要求在適宜的溫度下銷售和消費。現在常用的銷售設備是銷售陳列櫃,消費設備為家用冰箱或冰櫃。
(一)銷售陳列櫃
銷售陳列櫃是菜場、副食品商場、超級市場等銷售環節的冷藏設施,目前已成為冷藏鏈建設中的重要環節。它要求具有製冷和隔熱裝置,能保證食品處於適宜的溫度下,又能很好地展示其外觀,便於顧客選購。根據陳列食品種類可分為冷凍和冷藏食品用兩類;根據陳列櫃的結構形式,可分為敞開式和封閉式兩種。
(二)家用冰箱
在冷藏鏈中,家用冰箱是最小的冷藏單位,也是冷藏鏈的終端。家用冰箱通常有冷凍室和冷藏室。冷凍室用於食品的冷凍貯藏,貯存時間較長,根據凍結食品的種類或貯藏期限,冷凍室溫度可以為-18℃(三星級)、-12℃(二星級)或-6℃(一星級)。冷藏室用於冷卻食品的貯藏,溫度為0~10℃。在一些新型的冰箱中,還有冰溫室或微凍室(0~5℃)、解凍室。
五、冷藏鏈中的溫度監控及食品貨架壽命預測
食品貨架期通常是指食品在最恰當的平均溫度下能存放的時間,或者是將食品存放在最差條件下的時間極值。由於在整個消費階段溫度的不可預測性,使得預測的食品貨架期與食品真正可流通的期限很難達到一致。例如,某食品標定保存溫度為4℃,貨架期為7d, 若食品的保存溫度高於4℃,將會導致食品在貨架期未到之前就腐敗變質了;反之,如果存放溫度為0℃,那這類食品儲存的時間就會長於7d,若仍按其預定的貨架期,超過7d 就認為它已變質而被丟棄,勢必會造成優質食品的浪費。由此可見,僅用標明的食品使用期限存放食品,很難保證食品品質,從生產到分配、貯藏和消費的整個過程,食品的品質和它的貨架期在很大程度上取決於它的溫度曆程。