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日本-40℃以下的超低温冷冻(SF级)技术及设备（金枪鱼）
 

文/株式会社前川制作所 钱振翼 忽那都志夫 浅野英世

以金枪鱼的超低温冷链为例。

众所周知，日本是世界上最大金枪鱼消费国，据日本《水产物流通统计》资料，其中用于刺身和寿司的生鱼片消费量占去80% 以上。

对于一般冷冻食品的最基本温度要求是-18℃以下，这是因为低温状态可以最有效地抑制食品中细菌的活动能力，防止食物的细菌繁殖和腐败。然而，金枪鱼鱼体的无脂肪组织中含有丰富的血红蛋白( 呈鲜红色)，只有处于-50℃以下才不会随时间而氧化色变成茶褐色的高铁血红蛋白，所以对金枪鱼鱼体的保存温度设定为-55℃以下。图3 是日本目前所应用的金枪鱼超低温冷链，过程如下：

 

 

a. 远洋超低温金枪鱼延绳钓船出海驶往指定渔场实施捕捞。

b. 远洋冷冻运输船巡回渔区向各远洋超低温金枪鱼延绳钓船收购金枪鱼，满载后返航基地。

c. 卸下的金枪鱼立即被送入陆用超低温冷库冷藏。

d. 金枪鱼进入中央批发市场的低温分区竞卖。

e. 买主自己或委托加工，分类包装后运至目的地的市场上架出售。

f. 消费者购买回家上餐桌。
 

以下介绍主要环节中使用的制冷系统设备及其相应技术。

1. 远洋超低温金枪鱼延绳钓船用制冷系统及其主要设备

近年日本的金枪鱼捕捞方法发生了一些变化，采用对保护资源比较有利的传统的延绳钓法。在海上, 把钓到的金枪鱼的鱼鳃和内脏进行及时处理，随后将鱼体送入-55℃的冷冻舱以最快速度强制冷冻至鱼体芯温-55℃，再转入-50℃的冷藏舱冷藏。这种远洋超低温金枪鱼延绳钓船用的制冷系统采用海水冷却的NH3-R23复叠制冷配NH3 载冷剂循环系统，这是为了减少R23 冷媒的充填量，因为R23 属于温室效应系数值偏大的HFC 氟利昂冷媒。图4 表示了远洋超低温金枪鱼延绳钓船用的NH3-R23 复叠制冷配NH3 载冷剂循环系统及其设备规格。目前，这一系统属于过渡性系统，替代了传统的R22 单机双级活塞式压缩制冷系统，相信在不久的将来，这种制冷系统会被自然冷媒的制冷系统所替代。

 

 

2. 陆用超低温金枪鱼冷藏库的制冷系统及其主要设备

由大型远洋冷冻运输船在渔区收购洋上作业的超低温金枪鱼延绳钓船冷藏的金枪鱼被运回基地卸货后，直接被送入-60℃的陆用超低温金枪鱼冷藏库储存。近年，有些陆用超低温金枪鱼冷藏库开始采用最先进的开放式空气制冷系统，如图5 所示。

 

 

 

 

这种制冷系统的特点是：

①采用空气作为冷媒。

②直接把由压缩机升压后的过冷空气经膨胀机膨胀后送至库内，即制冷系统里不存在蒸发器。

③制冷系统中不需要使用冷冻机油。

④膨胀机、压缩机和电机合为一体，把膨胀过程作功的能量回报于压缩机，起到节能作用并提高了制冷循环的COP，如图5的右图所示，在-60℃以下的低温区域，它的COP 将高于传统的制冷系统。

⑤库内无蒸发器的开放式空气制冷系统以空气为冷媒，不存在因冷媒泄漏污染环境的风险。

⑥在向库内送风的管道中设置了除霜设备，解决了库内积霜的问题。

这种SF 级超低温冷冻冷藏库使用的开放式空气制冷系统，不仅逐步在日本国内被推广采用，而且在台湾和韩国等地区和国家也已经开始被采用，如图7 所示的是采用这种开放式空气制冷系统的韩国超低温金枪鱼冷冻冷藏库。

 

 

3. 中央批发市场低温竞卖分区的制冷系统及其主要设备

最近日本某市建设了一个被称具有全国一流卫生管理体制的中央批发市场，具体要求是在整个竞卖过程中控制被竞卖商品的温度。以金枪鱼为例，要求将超低温冷冻或生鲜的金枪鱼分别被安置于环境温度维持在4℃和10℃的区域。这个中央批发市场低温竞卖分区所采用的是利用电价较低的夜间电力的“夜间冰蓄冷+ 白天追加运行”的制冷系统，如图8 所示。

 

 

来源：本文选自《物流技术与应用》冷链增刊2016年9期，转载请注明来源。

    资料来源：《物流技术与应用》
    转载时间：2016年10月15日
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