对于许多食品加工商来说，选择合适的冷冻设备是一开始最大的挑战，因为选择范围似乎很广，很多时候都让人困惑。本指南将试图更好地了解市面上各种类型的冷冻设备之间的区别。首先，必须指出，冻结时间是冻结过程中最重要的参数之一。冻结时间表示将产品的热中心温度降低到低于零的特定温度所需的时间，之所以如此重要是因为它决定了最终产品的质量和操作成本。

国际制冷研究所定义了许多影响冷冻时间的因素，这些因素包括：产品的形状和尺寸，进料和出料温度，冷冻介质的温度，产品的表面传热系数，总热量的变化系统和产品的热导率。因此，为了得到最佳的冷冻时间，进而得到最佳的冷冻效果，应针对特定的产品选择合适的设备。

有9种主要类型的不同冷冻柜，大多数都有一个以上的名称：

冷风冷库

箱式冷柜

螺旋带式冷冻机

流化床冷冻柜/IQF冷冻柜（或隧道式冷冻柜）

浸没式冷冻机/盐水冷冻机

板式冷冻机/块状冷冻机

接触带式冷冻机

冲击式冷冻机/平板式产品冷冻机

液化气体冷冻机

液体冷冻机/浸液式速冻机


可能是最古老的冰柜类型，它们使用静止或强制空气作为介质，产品在冷冻储藏室中保持静止。静止空气冷冻或冷藏是投资成本最低的最简单方法。它最适合大的或未加工的产品，但它是最慢的冷冻方法。强制空气冷冻机是冷库的一种改进形式，它利用对流使冷风在冷冻室中循环。然而，采用这种技术，冷冻室中的气流得不到充分的控制，导致表面传热较低，冷冻时间仍然很长。由于它是最便宜的冷冻方法，鼓风式冷冻机被广泛应用于各种产品上。


在这种方法的一些替代版本中，产品被放置在货架托盘上，并在冷风循环的帮助下被冷冻在冷库中。手推车或货架可以手动或由专门的卡车移动和更换，但操作所需的人力高是这种方法的主要缺点之一。不过，它的优点是可以适用于许多类型的产品。


箱式冷柜
箱式冷柜，是以相对简单的冷冻概念为基础的机械复杂冷柜。已经包装好并放在箱子里的产品通过自动机械装置进行分拣、运输和储存，并在冷风中将其放在货架上。然后，这些箱子通常会被放置很长时间，最终也会被机械卸下。整个机制是自动化的，需要非常有限的人力，但它不适合许多类型的产品。

有许多冷冻技术是用皮带作为产品的运输工具。使用皮带的技术的主要优点是对运输过程进行极其精确的控制，而缺点可能包括维护要求、清洁困难或产品上留下的皮带痕迹。我们将进一步介绍使用皮带运输产品的主要类型的冷冻柜。


螺旋带式冷冻机

在这种情况下，带围绕中心支撑结构弯曲，使带表面在有限的空间中最大化。螺旋带冷冻机是一个很好的解决方案，为温和的产品，因为它最大限度地减少产品损坏在转移点。这项技术还具有占地面积有限、占地面积非常大的优点，可以在有限的人力条件下实现高产能和连续生产。然而，螺旋带式速冻机仍然存在着带式速冻机的缺点。


流化床冷冻机或IQF冷冻机（隧道式冷冻机）

流态化或IQF冷冻机有时被称为隧道式冷冻机，它是基于一个带或多孔床，在该带或多孔床上，产品通过床/带下方的强垂直气流进行流态化。这是最复杂的冷冻技术，因为产品不是静态冷冻的，因此产品的形状、空气动力学、成熟度、硬度或含水量等多个变量都会影响冷冻效果。

IQF冷冻机的优点是其空气流速高，使产品悬浮在冷空气流中，因此可以在不产生结块的情况下分别冷冻每一件产品。这项技术特别适用于未包装、容易结块的小物品，如虾、豌豆、肉丁或水果和蔬菜丁/切片。此外，这是一个非常快速的过程，因此产品的脱水被最小化。根据生产商的不同，已经有几种床类型的解决方案，从塑料或钢丝输送带到可拆卸和穿孔的床板。


接下来的三种类型的冷冻柜是同一个更大的类别的一部分，称为接触式冷冻柜。当涉及到传热速度时，接触式冷冻柜是一些最有效的类型，因为产品直接或间接地与冷冻介质接触。因此，我们可以将其分为直接接触式和间接接触式两类：平板式和接触带式。我们将进一步描述每种类型的技术。


浸没式冷冻机/盐水冷冻机
在浸没式冷冻机中，产品完全暴露在装有冷却冷冻介质的罐中，冷冻介质可以是化学品，也可以是盐或糖的混合物。浸没法是最快的冷冻方法，它通常用作大型产品的预处理，以便在产品暴露于较长冷冻时间之前形成冷冻层，以避免脱水。这种方法的挑战在于，溶液会迅速被产品稀释，从而改变工艺速度和效率。

平板冰箱或块状冰箱
这是最常用的接触式冷冻机，它使用一种将产品压在两个空心板之间的方法，制冷剂在两个空心板内循环。然而，这种类型的冷冻柜只适用于常规形状的产品或在液体中冻结的小产品（如海鲜）。这项技术被用作海产品加工的第一步，作为一种用于保护目的的速冻溶液。


接触带式冷冻柜
接触带式冷冻机由放置产品的单带或双带组成，通常用于冷冻薄的产品层，如蛋黄、汤、果肉或其他非常软的产品。

冲击式冷冻机/平板式产品冷冻机
冲击式冷冻机是在产品上吹入高速空气的同时，用皮带或铁丝网将产品穿过冷冻机。这种冷冻方法最适合像汉堡这样的扁平产品。然而，对于太大或太小的产品来说，这项技术可能具有挑战性。


液化气体冷冻机
这项技术包括将产品暴露在一种近似的空气中。- 60°C，通过直接接触液化气体，通常是氮气或二氧化碳。低温冷冻柜主要有两种：一种是将产品浸入或浸入介质中，另一种是将介质喷洒在产品上。在这两种类型中，产品都是用皮带连续输送到冷冻室的另一端。通常采用浸渍法的低温冷冻机消耗的介质较多，但冷冻效果较好，而采用喷雾法的低温冷冻机保证了较低的介质用量，从而降低了成本。低温冷冻柜的优点是体积小、流动性好、冷冻效果好。然而，氮气的高成本和对供应商的持续依赖被视为这类冷冻柜的一个重要缺点，特别是对于位于偏远地区的加工商而言。


液体冷冻机 / 浸液式冷冻机
这项技术是一种液体快速冻结技术。液体快速冻结技术其原理是将被冻结物品浸渍在低温载冷剂中，通过直接的热交换方式实现快速冻结。这种技术具有冻结速度快，冻结时间短、能耗低、产品质量高、成本低等特点。液体冷冻机所使用的速冻液是一种可以重复使用的传冷媒介，这使得该技术的冷冻成本能保存很低的水平，该技术适合于可进行真空包装冷冻、附加值较高的食品。


总之，选择合适的冷冻柜并不简单，不能仅限于“每公斤冷冻成本”合理。每个食品加工厂都必须仔细平衡所有重要因素，如投资成本、运营成本、法规遵从性成本、产品类型和所需冷冻质量，所有这些都对确定加工厂的最佳冷冻解决方案至关重要。