Tunele zamrażalniczo-fluidyzacyjne – praktyczne wykorzystanie

Utrwalanie żywności za pomocą niskiej temperatury to obecnie powszechnie stosowane rozwiązanie. Obniżenie temperatury artykułów spożywczych spowalnia, a niekiedy całkowicie eliminuje przemiany biochemiczne czy mikrobiologiczne w nich zachodzące, zachowując świeżość żywności na długi czas. Chęć osiągnięcia jak najwyższej jakości produktów spożywczych w postaci zarówno zamrożonej, jak i rozmrożonej, pozwoliło rozwinąć technikę indywidualnego mrożenia IQF (Individual Quick Freezing). Metoda fluidyzacyjna to obecnie jeden z najskuteczniejszych i najbardziej wydajnych sposobów na utrwalenie produktu w formie sypkiej. Na czym ona polega w praktycznym ujęciu działania urządzeń zamrażalniczych? Sprawdźmy.

Zjawisko „wrzenia”

Fluidyzacja w przemyśle spożywczym to efektywna metoda zamrażania z wykorzystaniem czołowego – pionowego strumienia powietrza. Metoda fluidyzacyjna to proces, podczas którego przez warstwę sypkich produktów przedmuchiwany jest od dołu z dużą prędkością pionowy strumień powietrza (zamrażanie owiewowe). Prędkość ta wywołuje zjawisko „wrzenia” warstwy, a produkt poddany fluidyzacji przejawia wiele cech charakterystycznych dla cieczy. Przykładowo, jeżeli na taśmę siatkową z produktem w jednym końcu wysypana zostanie dodatkowa porcja produktu, to trafi on samoczynnie na drugi koniec. Ciśnienie warstwy fluidalnej na dno siatki działa w oparciu o te same prawa, co ciśnienie hydrostatyczne (w przybliżeniu jest równe iloczynowi wysokości warstwy H f przez jej gęstość ρf). Gęstość warstwy oraz jej lepkość maleją wraz ze wzrostem prędkości powietrza.

Tunel chłodniczy a łoże i oczka

Metoda fluidyzacyjna może przysparzać sporo trudności, powodując m.in., że zamrażane artykuły spożywcze nie są jednolite pod względem wielkości, kształtu i konsystencji, że powierzchnia produktu jest mokra, co prowadzi do wzajemnego zlepiania się cząsteczek oraz ich przymarzanie do siatki (łoża) oraz że żywność, a zwłaszcza owoce, bardzo łatwo uszkodzić podczas całego procesu. Kluczowe w tej metodzie są przede wszystkim – opór sita, opór warstwy i wzajemny stosunek tych oporów. Odpowiednio dopasowany opór przepływu przez sito oraz wymiary i kształt oczek przesądzają o prawidłowej pracy łoża, a także o właściwym przebiegu całego procesu. Fluidyzacja w przemyśle spożywczym osiągnie najbardziej efektywny poziom, gdy opór sita będzie mniej więcej równy oporowi warstwy. Zarówno średnica oczek, jak i ich zagęszczenie nie powinny być większe od minimalnej średnicy produktu poddawanego zamrożeniu.

Tunele zamrażalniczo-fluidyzacyjne

Pierwszy prototypowy fluidyzacyjny tunel zamrażalniczy został uruchomiony w Hesingborgu (Szwecja) w 1962 r. Oczywiście, było to urządzenie niedorównujące pod względem technologicznym oraz wydajnościowym dzisiejszym rozwiązaniom zamrażalniczym tego typu. Współczesne fluidyzacyjne tunele zamrażalnicze wykorzystują przedmuch warstwy produktu znajdującej się na sicie lub taśmie w kierunku od dołu do góry, niezależnie od tego, czy warstwa przy tym fluiduje czy też jest nieruchoma.

Tunel zamrażalniczy fluidyzacyjno-taśmowy działa według następującej zasady:

• produkt bezpośrednio z linii produkcyjnej (płukanie, ociekanie, selekcja) jest podawany za pomocą podajników na taśmę pierwszą
• następuje powierzchniowe omrażanie (w warstwie grubości 50-80 mm)
• produkt trafia na drugą taśmę
• następuje domrażanie surowca, który staje się suchy i sypki (taśma nr 2 biegnie 2-3 razy wolniej od pierwszej, dzięki czemu warstwa produktu na niej jest odpowiednio grubsza i wynosi 100-200 mm)

Urządzenia zamrażalnicze na pierwszej taśmie powinny posiadać warstwę w stanie fluidalnym, natomiast na drugiej może być ona nieruchoma. Do powstania fluidyzacji wykorzystuje się specjalne wentylatory, których zadaniem jest już na samym początku procesu oderwać mokry produkt od taśmy. Współczesne tunele zamrażalnicze są w stanie zapewnić taki podmuch powietrza, który pozwoli uzyskać pełną fluidyzację i optymalne omrożenie produktu, chroniąc go jednocześnie przed powstawaniem zlepieńców oraz rozrywaniem surowców, szczególnie tych o słabszej konsystencji.

Podmuch jest odpowiednio dostosowywany w zależności od ciężkości surowca. Na przykład podczas mrożenia owoców lżejszych typu jagody, maliny czy groszek podmuch jest zmniejszany poprzez pracę falownika. Tunele zamrażalnicze są bezpośrednio skoordynowane z linią produkcyjną, a przed ich uruchomieniem urządzenia zamrażalnicze wychładza się do temperatury -25°C, w czasie ok. 10-15 min. Po więcej informacji zapraszamy na stronę https://unidex.pl/