猪、牛、羊等牲畜,被屠宰后胴体温度一般为+35℃左右。在这样的温度下,微生物极易繁殖。从而使肉食品迅速腐败变质。为了抑制微生物的活动,保持新鲜肉的质量,按冷冻工艺要求,肉温应尽快降至+2~+4℃,但肉温不应低于肉汁的冻结点(-0.6~-1.2℃)。为此,室内的设计温度为±0~-2℃。最好在进货前,将室温降至-2~-3℃,以便加速冷却过程。同时,为了减小肉体的干耗损失及加强肉体与空气间的换热,一般采用库内相对湿度为90%,空气流速为1~2m/s,空气循环次数为50~60次/h。冷却时间随肉胴的大小、厚薄而有所不同,一般约需20h左右。冷却后的重量损失约为1.1%~1.5%。
目前,有的国家对肉类采用低温快速冷却法,冷却过程在同一冷却间分两阶段进行。但前后两阶段所用的风速和风温不同。第一阶段风温为-10~-15℃,冷却时间为2~3h,在这样的低温下,肉胴表面形成一层“冰壳”,大大减少了冷却过程中的干耗。同时,由于冰的导热系数接近于水导热系数的四倍,从而加快了冷却过程。第二阶段风温为0~-2℃,经过10~16h的冷却,使肉胴的中心温度从第一阶段的18~25℃降至3~6℃。
肉类冷却间的尺寸一般长12~18m,宽6m,高4.5~5m。室内一般装设吊轨。手动传送每米吊轨平均载荷为230kg,即每米吊轨可挂猪3.5~4头,羊10~15头,牛3~4片半白条。
肉类冷却间的设备布置见图6-1-1。
吊轨一般采用5~6根吊轨的有关尺寸可参见表6-1-1。
冷却间内一般采用干式翅片管冷风机。布置在库房一端,也可布置在室外穿堂或邻间内。气流组织一般采用纵向吹风式,可采用吊顶式冷风机或落地式冷风机。一般采用大口径的短风管送风。
对采用吊顶式冷风机的冷却间,可采用挡风板配风形式。即使冷风通过冷风机从挡风板的一端吹出,经过冷却食品后从挡风板的另一端回风(见图6-1-2(a))。也可以在挡风板上开孔,使冷风从孔上向下吹出(见图6-1-2(b))。这种吹风风速较均匀,但挡风板易翘裂变形。
气流组织也可采用风管吹风形式,冷却设备采用落地式冷风机见图6-1-2(c)。冷风机风口的设置高度应尽量利用库房净高,使其喷口上缘稍低于库房的楼板或梁底。经冷风机蒸发器冷却后的空气,借离心式风机从喷口射出,并沿吊轨上面射向冷却间末端,再折向吊轨下面。从吊挂的白条肉间流过又回到冷风机下面的回风口。由于喷口气流的引射作用,加速了空气循环,从而使冷却间温度比较均匀。
冷风机的喷风口分单喷口和双喷口两种。双喷口应加风量调节装置。喷风口以圆形为宜。圆形喷嘴的出风口风速一般采用20~25m/s。喷风口长度L与喷嘴直径之比:
冷间长度≤12m时,L/φ=3:2;
冷间长度为12~15m时,L/φ=4:3;
冷间长度为15~20m时,L/φ=1:1。
喷嘴射程一般不宜超过20m(约为喷嘴直径的60~100倍)。喷嘴直径一般为200~300mm,喷嘴阻力系数为0.930.97。目前对于喷嘴风口的送风形式,还存在许多问题,如:其射流在喷射过程中速度递减很快(当喷嘴出口流速为20m/s,到冷却间末端已降至0.5~1m/s)。但因其简单易行而被广泛应用。