冷凍和冷卻時產(chǎn)品生產(chǎn)與配送中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。隨著食品行業(yè)今后對冷凍和冷卻需求的持續(xù)增長，越來越多的食品加工者會提升或擴充其冷凍與冷卻生產(chǎn)線。目前食品冷凍技術(shù)的發(fā)展日星月異，傳統(tǒng)機械式食品冷凍設(shè)備正在被諸多更有優(yōu)勢的新型食品冷凍設(shè)備及技術(shù)取代。當(dāng)今食品冷凍工藝可歸為三類，分別是：機械式食品冷凍設(shè)備、超低溫食品冷凍設(shè)備、沖擊式食品冷凍設(shè)備。
機械式食品冷凍設(shè)備
使用一個制冷劑（通常為氨）的密閉循環(huán)系統(tǒng)，通過空氣與食品的熱交換間接降低食品溫度。其設(shè)備裝置應(yīng)用于食品生產(chǎn)，為多數(shù)食品冷凍加工生產(chǎn)線所采用。其工作原理為：通過其封閉循環(huán)系統(tǒng)間接吸收食品的熱量，這些熱量被傳遞到這個循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝器部分，并通過空氣或水間接排放，高壓高熱的液態(tài)制冷劑被導(dǎo)入這個循環(huán)系統(tǒng)中的蒸發(fā)器部分，當(dāng)制冷劑經(jīng)過這個循環(huán)系統(tǒng)中的膨脹閥時，冷卻氣化成為氣態(tài)狀，低壓低溫的氣態(tài)制冷劑將又一次開始封閉循環(huán)系統(tǒng)之旅。由于使用相對高溫的制冷劑，整個過程的熱傳導(dǎo)速率較慢。
沖擊式食品冷凍
它是一種通過高速噴射氣流直接沖擊食品的工藝設(shè)備。其產(chǎn)品須固定置于傳送帶上并受到高壓氣流的直流沖擊。高壓氣流從上方（同時也從下方）通過狹槽、孔洞或短管導(dǎo)向食品，高速氣流沖破了食品表層界面，改善了熱傳導(dǎo)。其熱傳導(dǎo)速率較快，但要求食品需扁平且不高于20mm。
超低溫食品冷凍設(shè)備
超低溫食品冷凍設(shè)備雖是新近技術(shù)的發(fā)展成果，但已被范圍內(nèi)重要的食品加工者成功應(yīng)用。其通常使用液氮（-196℃）或固態(tài)二氧化碳，直接應(yīng)用于食品。這些超低溫食品冷凍系統(tǒng)通常是被食品加工者租用而非所有，其初期固定資產(chǎn)投資較機械式、沖擊式額度更小。由于在食品表面與冷凍劑之間存在的高溫差，其熱傳導(dǎo)速率更快。
各類食品冷凍工藝的主要特點及其比較如下表格：
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比較項 |
機械式 |
超低溫 |
沖擊式 |
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設(shè)備歸屬 |
通常歸食品加工者所有 |
通常租用供應(yīng)商（也供應(yīng)制冷劑）的設(shè)備 |
通常設(shè)備所有權(quán)歸食品加工者所有 |
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成本結(jié)構(gòu) |
高額的初期固定資產(chǎn)投資，較低的運營成本，高的人工成本 |
小額的初期固定資產(chǎn)投資，較高可變成本 |
高額的初期固定資產(chǎn)投資，運營成本低于食品超低溫冷凍，但高于傳統(tǒng)機械式食品冷凍設(shè)備 |
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工廠安裝定位 |
固定，通常固定在預(yù)制的混凝土基座上。安裝受場地空間限制 |
易移動，預(yù)制的混凝土安裝基座比機械式占地小 |
相比機械式更易移動 |
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制冷劑 |
通常使用氨、氟利昂等制冷劑 |
液氮或固氮二氧化碳 |
通常使用氨、氟利昂等制冷劑 |
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熱傳導(dǎo)速率/食品冷凍速率 |
較慢，因為使用相對高溫的制冷劑 |
較快，由于在食品表面與制冷劑之間的高溫差 |
較快，限制性條件是食品須扁平且不高于20mm |
這三種食品冷凍工藝類別，包括隧道、螺旋、單體速凍以及流化床在內(nèi)的各種系統(tǒng)設(shè)計形式都適用。這三類食品冷凍工藝及其系統(tǒng)裝置各具有優(yōu)缺點。其中的設(shè)備系統(tǒng)視食品類型和尺寸、目標(biāo)產(chǎn)能、工廠空間布局等一系列要素而定。