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浅谈冷藏库的温度设计原则及基本流程

2025-09-26 10:56:23      点击:842

冷藏库的温度设计绝非简单地设定一个数字,它是冷链管理的核心,直接关系到食品的安全、品质和运营成本。其背后的“讲究”是一个综合性的技术决策过程,主要涉及以下几个方面:


浅谈冷藏库的温度设计原则及基本流程(图1)


一、最核心的原则:按“材”定温

温度设计的首要依据是所储存食品原料的生物学特性和保鲜要求。不同的食品有其最佳的储存温度区间,目标是将它们的呼吸作用、酶促反应和微生物生长抑制到最低水平。


    冷冻食品(-18℃及以下):

        常见物品: 冰淇淋、冷冻肉类、冷冻水产品、速冻面点。

        讲究: -18℃是国际公认的冷冻食品安全温度标准。在这个温度下,大部分微生物活动基本停止,食品可以长期保存(数月甚至数年)。一些高端产品或要求更长的保质期时,可能会采用-25℃甚至-35℃的“速冻”或“深度冷冻”库,使冰晶更细小,对细胞结构的破坏更小,更好地保持口感与营养。

    冷藏食品(0℃ ~ 10℃):

        常见物品: 这是一个范围,需进一步细分:

            果蔬类(0℃ ~ 4℃): 大部分温带水果蔬菜,如苹果、梨、白菜、莴笋。温度过低会产生“冷害”,导致表皮凹陷、变色、腐烂。

            热带/亚热带果蔬(10℃ ~ 15℃): 香蕉、芒果、黄瓜、青椒等对低温敏感,需较高温度储存以防冷害。

            鲜肉、禽蛋、乳制品(0℃ ~ 4℃): 这个温度能显著抑制病原菌和腐败菌的生长,延长保鲜期数天至数周。

            饮料、酒类(5℃ ~ 10℃): 主要用于冷却,对温度精度要求相对宽松。

二、关键考量因素:超越基础温度

确定了基础温度范围后,还有更多精细化的“讲究”:

    温度波动控制:

        为什么讲究? 频繁或过大的温度波动是食品品质的“隐形杀手”。它会导致食品中水分反复冻融,破坏细胞结构,加速品质劣变;还会导致冰柜结霜过厚,影响制冷效率。

        如何实现? 要求制冷系统有良好的控温精度(如±0.5℃)、合理的冷风循环设计(避免死角)、以及良好的库体保温密封性。蒸发器(冷风机)的化霜周期和方式(电热化霜、水冲霜、热气化霜)设计尤为关键。

    湿度管理:

        为什么讲究? 温度与湿度必须协同设计。

            果蔬库: 需要高湿度(通常85%~95%),以防止水分蒸发导致萎蔫、失重。但高湿度又容易滋生霉菌,因此需要良好的通风换气系统。

            冷冻库: 湿度控制不当会导致严重的“凝露”和“结霜”问题。当温暖的空气进入库内,或库门开启时,空气中的水分会在低温物体表面凝结。这不仅增加除霜能耗,厚重的冰霜还会影响制冷效果。

        如何实现? 通过配置适宜的蒸发器(高湿库用大温差、低风速蒸发器;冷冻库需高效化霜功能)、甚至增设独立的加湿或除湿设备。

    气流组织设计:

        为什么讲究? 冷空气需要均匀地分布到库内的每一个角落,确保货物各处温度一致。气流不畅会导致局部温度过高或过低。

        如何实现? 根据货架或堆垛方式,合理规划冷风机的出风口方向和风速,确保气流能顺畅地绕过货物循环。货物堆放时,应与墙壁、天花板保持一定距离,留出“风道”。

三、运营与节能的平衡

温度设计也直接影响运营成本和效率。

    库门设计: 频繁开闭的配送中心冷库,通常会采用门斗(缓冲区) 或高效空气幕,以最大限度减少内外空气交换,维持库温稳定。

    分区设计: 大型物流中心会采用多温区设计,将冷冻(-18℃)、冷藏(0-4℃)、保鲜(10-15℃)等不同温区的冷库集中建设,共享机房和保温外墙,但内部独立控温,既满足多样化需求,又比分散建设更节能。

    节能考量: 在满足食品储存要求的前提下,适当提高蒸发温度(如-25℃库比-35℃库节能显著)、采用高效的压缩机与变频技术、使用更厚的保温板材,都是温度设计中需要考虑的节能措施。

总结

冷藏库的温度设计,是一个在食品科学、制冷工程、建筑保温和管理运营之间寻找最佳平衡点的系统工程。它始于对储存物料的深刻理解,成于对温度、湿度、气流等参数的精细化控制,最终目标是实现食品安全、品质稳定和运营经济性的三重胜利。因此,在建造或改造冷库前,进行详尽的需求分析并咨询专业工程师,是至关重要的一步。