制冷現(xiàn)調(diào)機(jī)國內(nèi)性能測試方法研究

李 鐵

（威凱檢測技術(shù)有限公司 廣州 510663）

引言

伴隨著人們生活質(zhì)量的提高，食品衛(wèi)生、安全的要求越來越受到關(guān)注和重視，制冷現(xiàn)調(diào)機(jī)作為一種新型制冷設(shè)備，其使用的濃縮飲料包與普通飲料相比，減少了防腐劑等化學(xué)用品的使用且極大的降低了飲料倉儲、物流等成本?，F(xiàn)調(diào)飲料還以其方便、快捷、口味繁多、經(jīng)濟(jì)實惠等優(yōu)勢越來越受到人們的青睞。

同時，隨著現(xiàn)調(diào)飲料設(shè)備的技術(shù)革新以及全球客戶對冷飲/熱飲的各種需求也在不斷提升和變化，例如：夏天用餐時要喝冰爽可口的碳酸冷飲，冬天要喝暖暖的熱飲。這就使得部分現(xiàn)調(diào)機(jī)設(shè)備同時具備冷/熱飲功能，碳酸與非碳酸飲料的自由切換；設(shè)備形式上分為桌上型、一體型、6閥4閥3閥等。為各相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造一個公平公正的競爭平臺，且滿足國家節(jié)能環(huán)保方面的方針政策，填補該類產(chǎn)品國內(nèi)性能測試方法的空白變得迫在眉睫。

本文從冷卻速度、冰層重量穩(wěn)定性、冷飲濃度穩(wěn)定性、冷飲混合均勻性、冷飲含氣量、連續(xù)拉杯性能、隨機(jī)拉杯性能等七個方面詳細(xì)分析及研究制冷現(xiàn)調(diào)機(jī)國內(nèi)性能測試方法。將為該類產(chǎn)品的相關(guān)企業(yè)提供技術(shù)參考，進(jìn)一步促進(jìn)該產(chǎn)品的國際貿(mào)易，為“一帶一路”合作倡議添磚加瓦。

1 產(chǎn)品特點

制冷現(xiàn)調(diào)機(jī)是通過制冷系統(tǒng)和冷卻介質(zhì)使經(jīng)過過濾器凈化后的飲用水（含有或不含有食品級二氧化碳）、飲料濃縮液（外置盒中袋形式）迅速冷卻或僅冷卻飲用水，并將兩者按一定體積比例即時混合成可飲用的冷飲（如汽水、酸性茶飲料、不含果肉的果汁飲料或其他酸性不含氣飲料）并打杯分裝的器具。飲用水、飲料濃縮液和食品級二氧化碳通過塑料管道進(jìn)行輸送到冷飲現(xiàn)調(diào)機(jī)。產(chǎn)品示例見圖1。

2 性能測試方法

2.1 冷卻速度

冷飲現(xiàn)調(diào)機(jī)放置在試驗室內(nèi)，試驗條件按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。接通電源，連續(xù)運行，不打杯，記錄冷飲現(xiàn)調(diào)機(jī)從接通電源到冰層厚度控制壓縮機(jī)首次停機(jī)時間。采用整機(jī)重量差測試法測量冰層重量，即水箱無水帶冰層的整機(jī)重量與水箱無水不帶冰層的整機(jī)重量之差，須在壓縮機(jī)停機(jī)后10 min內(nèi)測量完畢。試驗期間，壓縮機(jī)保護(hù)系統(tǒng)不應(yīng)動作。冷飲現(xiàn)調(diào)機(jī)從接通電源到冰層厚度控制壓縮機(jī)首次停機(jī)時間不應(yīng)超過6 h。

2.2 冰層重量穩(wěn)定性

在冷卻速度測試合格后進(jìn)行，冷飲現(xiàn)調(diào)機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下連續(xù)運行72 h，測量冰層重量(須在72 h后的最近一次壓縮機(jī)停機(jī)后的10 min內(nèi)測量完畢)。冷飲現(xiàn)調(diào)機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下運行72 h后的冰層重量實測值不應(yīng)超過壓縮機(jī)首次停機(jī)時冰層重量實測值的±25 %。

2.3 冷飲濃度穩(wěn)定性

在冰層重量穩(wěn)定性測試合格后進(jìn)行，使用左面第一個汽水閥門和飲料閥門（多口味閥可隨機(jī)選擇）。

1）首先測試碳酸水和清水是否已經(jīng)符合表1穩(wěn)定條件。

2）按照制造商的方法調(diào)節(jié)現(xiàn)調(diào)閥的水流量接近表2目標(biāo)值。

3）使用糖度為10的可樂型汽水的糖漿進(jìn)行測試（可用同一種糖漿制作汽水和飲料），按照制造商的方法調(diào)節(jié)現(xiàn)調(diào)閥的糖漿流量到表3規(guī)定要求。

4）在壓縮機(jī)停機(jī)后的10 min內(nèi)開始，用試驗杯［1］打出汽水和飲料（約355 mL），混合后測試糖度。連續(xù)測試汽水和飲料各10杯，計算各自的最大值和最小值的偏差，試驗結(jié)果應(yīng)符合表4要求。

2.4 冷飲混合均勻性

圖1 產(chǎn)品圖片

表1 冷飲濃度穩(wěn)定條件

表2 冷飲濃度目標(biāo)值

表3 冷飲濃度規(guī)定要求

表4 冷飲濃度穩(wěn)定性要求

表5 冷飲混合均勻性要求

在冷飲濃度穩(wěn)定性測試合格后進(jìn)行，所使用的閥門置時，汽水的液位線與底部容器上端的液位線齊平；同時在步驟⑥中，含氣量計的泄壓閥始終處于關(guān)閉狀態(tài)。

⑦通過泄壓閥快速排氣，壓力表讀數(shù)歸零后閉合泄和糖漿不變。在壓縮機(jī)停機(jī)后的10 min開始，用試驗杯[1]打出汽水和飲料（約355 mL），注意不要攪動混合，用吸管從杯子的上部、中部和底部取樣進(jìn)行糖度測試，計算每一杯最大值和最小值的差值。連續(xù)測試10杯，試驗結(jié)果應(yīng)符合表5要求。

表6 測試參數(shù)設(shè)置

2.5 冷飲含氣量

按照表6的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行冷飲含氣量測試。

1）在冷飲混合均勻性測試合格后進(jìn)行，所使用的閥門和糖漿不變。

2）測試步驟：

①將含氣量計 (上下兩部分分開) ，浸泡在冰水混合物中至少10 min（注意含氣量計的壓力表表頭和溫度表表頭不要浸到水里）。

②在壓縮機(jī)停機(jī)后的10 min內(nèi)，以每分鐘2杯（每杯約355 mL）的頻率測試汽水的溫度，連續(xù)5杯的汽水溫度低于4.4 ℃且任一相鄰2杯的溫度偏差≤±0.5 ℃。

③將含氣量測試計的底部容器從冰水混合物中拿出。

④使用試驗杯從閥門處打出飲料（紙杯與閥嘴成45 °角），見圖2。

⑤將試驗杯里的飲料倒入含氣量計的底部容器內(nèi)（杯子與含氣量計成90 °角，在轉(zhuǎn)移飲料的過程中，緩慢轉(zhuǎn)動含氣量計至豎直位置，直到飲料溢出）。

⑥將含氣量底部放置在水平桌面上，快速拿出含氣量頂部，并與底部擰緊。

注意:在步驟⑤中，在汽水倒?jié)M整個底部容器后，需要再從底部容器中倒出部分汽水，使底部容器豎直放壓閥。

⑧十分緩慢地?fù)u動含氣量計，使壓力表讀數(shù)恢復(fù)到0.03 MPa，然后再次快速按動泄壓閥，待壓力表讀數(shù)歸零后閉合泄壓閥。

⑨在水平方向劇烈地往復(fù)搖動含氣量計30次后讀取壓力值。

⑩在豎直方向上劇烈地往復(fù)搖動含氣量計10次，再次讀取壓力值。

[11]若壓力值沒有變化，讀取此時的壓力值和溫度值；若有變化，重復(fù)此步驟⑩繼續(xù)搖動，直到壓力值不再變化，讀取壓力值和溫度值。

[12]將含氣量計卸壓，倒出汽水。

[13]重復(fù)步驟④～[11]，再連續(xù)測試9杯飲料的含氣量，通過壓力值和溫度值查含氣量測試儀器上的對照表得到含氣量，試驗結(jié)果應(yīng)符合表7要求。

2.6 連續(xù)拉杯性能

在冷飲含氣量測試合格后進(jìn)行。冷飲現(xiàn)調(diào)機(jī)的每個飲料閥門均需進(jìn)行試驗。

圖2 打杯方法和移入含氣量測試儀器方法

表7 冷飲含氣量要求

1）首先測試左面第一個閥門碳酸水（如果是非汽水現(xiàn)調(diào)機(jī)，則測試左面第一個閥門清水）是否已經(jīng)符合表1穩(wěn)定條件。

2）按照制造商的方法調(diào)節(jié)每個閥門的水流量接近表2目標(biāo)值。

3）使用糖度為10左右的可樂型汽水的糖漿進(jìn)行測試（可用同一種糖漿制作汽水和飲料），按照制造商的方法調(diào)節(jié)每個閥門的糖漿流量到表3規(guī)定要求。

4）在壓縮機(jī)停機(jī)后的10 min內(nèi)，以間隔30 s的速度，使用二個試驗杯依次從每個閥門打出汽水或飲料（約355 mL），使用溫度計測量飲料的溫度。

5）測試過程中，按照下面的順序（見表8）依次從不同的閥門中打出汽水或飲料。

6）測試過程中，二個試驗杯交替使用，溫度計要浸在前一杯，直達(dá)后一杯打出。

7）按照上面的步驟直到有任意一杯汽水或飲料溫度超標(biāo)后，停止測試。

注：按照表8的表格，允許在第1輪和第2輪有汽水或飲料溫度超標(biāo)。

8）試驗結(jié)果應(yīng)符合表9的要求。

2.7 隨機(jī)拉杯性能

在連續(xù)拉杯性能測試合格后進(jìn)行。如圖3，在閥門后的每路水循環(huán)選定一個首位閥（比如1號、4號、5號和8號）

1）在壓縮機(jī)停機(jī)后的10 min內(nèi)，如圖4，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從1號閥連續(xù)打出汽水或飲料（約355 mL）測試溫度，如果連續(xù)5杯符合表10穩(wěn)定條件，最后一杯的打杯時間就是1號閥測試的開始時間，等待30 min后從1號閥再打1杯測試溫度。

2）步驟1）結(jié)束后，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從4號閥連續(xù)打出汽水或飲料（355 mL）測試溫度，如果連續(xù)5杯符合以下穩(wěn)定條件，最后一杯的打杯時間就是4號閥測試的開始時間，等待30 min后從4號閥再打1杯測試溫度。

3）步驟2）結(jié)束后，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從5號閥連續(xù)打出汽水或飲料（355 mL）測試溫度，如果連續(xù)5杯符合以下穩(wěn)定條件，最后一杯的打杯時間就是5號閥測試的開始時間，等待30 min后從5號閥再打1杯測試溫度。

表8 拉杯順序

表9 連續(xù)拉杯性能要求

圖3 取樣閥門

表10 隨機(jī)拉杯穩(wěn)定條件

圖4 取樣順序

表11 隨機(jī)拉杯穩(wěn)定條件

4）步驟3）結(jié)束后，以間隔30 s的速度，使用試驗杯，從8號閥連續(xù)打出汽水或飲料（355 mL）測試溫度，如果連續(xù)5杯符合以下穩(wěn)定條件，最后一杯的打杯時間就是8號閥測試的開始時間，等待30 min后從8號閥再打1杯測試溫度。

5）等待30 min后再打出的飲料溫度，試驗結(jié)果應(yīng)符合表11的要求。

3 結(jié)論

綜上所述，從冷卻速度、冰層重量穩(wěn)定性、冷飲濃度穩(wěn)定性、冷飲混合均勻性、冷飲含氣量、連續(xù)拉杯性能、隨機(jī)拉杯性能等七個方面制定的制冷現(xiàn)調(diào)機(jī)國內(nèi)性能測試方法，能綜合評估該產(chǎn)品的性能特點，為相關(guān)企業(yè)在該類產(chǎn)品的技術(shù)革新、質(zhì)量提升方面提供參考。