1、课题来源与背景 （1）课题来源：自选课题 （2）课题背景 冷冻是一种非常有效且广泛应用的食品加工保藏方法，通过将食品中的液态游离水转化成固态冰，从而降低食品基质的水分和酶的活性，有效抑制微生物滋生，延长保质期，最大程度地保持食品的营养成分和新鲜度。一般而言，冻结速率越快，形成的冰晶尺寸就越小。 超低温液氮速冻技术作为近几年兴起的新型可工业化处理的冷冻手段，具有可迅速降温的特点，较好地保证了食品的原有品质，从而大大延长其随后冻藏过程中的保质期与货架期，并且此技术具有成本低、安全、处理量大的特点。 目前我国新型冷冻技术研究与国外先进技术存在差距，针对我国工业冷冻装备存在能耗高、易粘连和清洗难等突出问题，本项目系统开展液态氮速冻技术与装备的提升工作。 在保证冷冻产品质量的基础上，降低单位质量冷冻产品液氮消耗量是液氮冷冻技术与装备研发的核心问题，本项目从液氮喷射系统的优化、升降机构的设计、输送网带高低温自适应涨紧调节装置的开发以及多层往返输送网带等方面的优化，以期达到提高液氮使用效率的目的。

    2、技术原理及性能指标： 液氮是一种无色、无味、化学性质不活泼，能与食品直接接触而不发生任何化学反应的理想制冷剂之一。液氮冻结技术是低温液氮汽化及后续的降温过程因吸收大量的显热和潜热致使食品冻结的技术。 研制的液氮速冻装备工作温度可达到-150℃，具有液态N2/CO2两用功能、升降机构、输送网带高低温自适应涨紧调节装置以及多层往返的输送网带；在室温条件下进行测试，核心冻结区空载降温至-120℃的时间小于735 s，满载货物（水）时液氮的消耗量为2060 kg/t，在大规模工业生产中，冻结每吨产品液氮消耗量小于1600 kg/t。

    3、技术的创造性与先进性: 1）项目针对液氮速冻对枸杞、冬虫夏草等食品品质影响的研究，探明了液氮速冻机腔体内温度场分布及变化规律；针对宽温区速冻效率提升、冻结曲线优化、生产线自清洁等需求，创新设计了高低温自适应涨紧调节装置、可升降清洗装置、多层往返网带输送系统等，开发了具有液态N2/C02两用功能的隧道式速冻机。 2）针对我国工业冷冻装备存在能耗高、易粘连和清洗难等问题，系统开展液氮速冻技术余装备的提升，研发制造的液氮速冻机全面提升了冷冻产品的品质，有效降低了液氮消耗量，节能10%-20%，生产效率提升20%以上，生产综合成本大幅降低，从整体系统上达到高效低耗的应用效果。

    4、技术的成熟程度，适用范围和安全性： （1）通过该项目的研究，对液氮速冻技术进行升级，应用于300余家冷冻加工企业，并出口道欧美日等国家和地区。 （2）研制的液氮速冻装备工作温度可达到-150℃，具有液态N2/CO2两用功能、升降机构、输送网带高低温自适应涨紧调节装置以及多层往返的输送网带；在大规模工业生产中，冻结每吨产品液氮消耗量小于1600 kg/t。

    5、应用情况及存在的问题: 该项目所得装备目前已经进入产业化引用阶段，项目研发制造的液氮速冻机，全面提升了冷冻产品的品质，节能10%-20%，生产效率提升20%以上，生产综合成本大幅降低，产生了显著的经济和社会效益。 当前研制的液氮速冻装备在外观设计的美观方面还需要进一步改进，寻求专业设计人员从社会的、经济的、技术的角度进行创意设计，进一步提高工业设计和工艺制造水平，达到顾客需求和企业效益的完美统一，为产品和企业在竞争中奠定良好基础；提高液氮冷冻设备与前处理设备和后续处理设备的智能化配合性，扩大产业规模，提高生产效率；进一步扩大不同领域产品的应用，不断完善技术效果，加速国外市场的应用推广。

    6、历年获奖情况: 广东省科技进步一等奖。