Peringkat pembekuan cepat menentukan titik permulaan hablur ais: semakin cepat bahan melalui julat -1℃ hingga -5℃, semakin halus hablur ais dan semakin sekata taburannya. Peringkat penyimpanan beku menentukan titik akhir—selepas pembekuan selesai, hablur masih akan terus membesar. Semasa penyimpanan, suhu naik turun, hablur ais kecil mencair, air membeku semula pada permukaan hablur ais besar, kerosakan struktur terkumpul perlahan-lahan di dalam bilik sejuk. Dua unit peralatan yang sama membekukan produk dengan cepat, tetapi masuk ke bilik sejuk dengan tahap pengurusan suhu berbeza, prestasi selepas dinyahbeku boleh berbeza jauh.
一、Pembekuan selesai hanyalah titik permulaan, hablur ais masih membesar semasa penyimpanan beku
Mengikut pendekatan teknikal Kunning Cryo “Asas Teknologi Pembekuan Cepat Nitrogen Cecair”, pembekuan cepat ialah membolehkan makanan melalui zon pembentukan hablur ais maksimum (-1℃ hingga -5℃) dalam masa 30 minit, suhu teras turun dari 0℃ ke bawah -5℃, membentuk hablur ais berdiameter kurang daripada 100μm, selepas pembekuan selesai suhu teras mencapai bawah -18℃. Ini menggambarkan keadaan pada saat keluar dari mesin.
Sebaik sahaja hablur ais terbentuk, sistem tidak stabil: tenaga permukaan hablur ais tinggi, hablur halus cenderung mencair, air berpindah ke permukaan hablur yang lebih besar dan membeku semula, proses ini dipanggil penghabluran semula ais. Satu ulasan yang diterbitkan dalam talian oleh Food Reviews International pada Januari 2026 (Boumaiza et al., DOI: 10.1080/87559129.2026.2617954) menyenaraikan penghabluran semula sebagai mekanisme utama yang mempengaruhi kualiti jangka panjang makanan beku, menunjukkan ia membawa kerosakan struktur, kemerosotan tekstur serta penurunan ciri deria dan pemakanan. Proses pembekuan menentukan betapa halusnya hablur ais, keadaan penyimpanan beku menentukan berapa lama “kehalusan” ini dapat dikekalkan.
二、Dari mana datangnya garis -18℃
Sains Popular China dalam memperkenalkan konsep pembekuan cepat menyatakan: pembekuan cepat memerlukan melalui zon pembentukan hablur ais maksimum dalam masa 30 minit, dan dengan cepat menurunkan ke bawah -18℃ untuk penyimpanan, ini adalah standard Persatuan Penyejukan Antarabangsa. Ini bermakna -18℃ bukan angka yang ditetapkan secara rawak, tetapi penanda aras penyimpanan yang sepadan dengan proses pembekuan cepat, pembekuan dan penyimpanan beku adalah satu set tindakan.
Zon suhu rantaian sejuk yang biasa dalam industri secara kasar adalah seperti berikut:
| Peringkat | Tetapan suhu | Kegunaan |
|---|---|---|
| Penyimpanan dan pengangkutan daging segar sejuk | 0℃ hingga 4℃ | Produk segar tanpa pembekuan |
| Bilik sejuk produk selesai | Bawah -18℃ | Penyimpanan jangka panjang barang yang telah selesai dibekukan |
| Bilik pembekuan cepat (untuk pemprosesan) | Biasanya -30℃ hingga -40℃ | Pembekuan semasa pemprosesan |
Perlu bezakan “dibekukan pada berapa darjah” dan “disimpan pada berapa darjah”: pembekuan cepat adalah dalam persekitaran bawah -30℃ menarik suhu teras melepasi zon pembentukan hablur ais, penyimpanan beku adalah di bawah -18℃ menstabilkan produk yang telah dibekukan. Menggunakan bilik yang sama untuk dua perkara, turun naik akan timbul.
三、Apa yang berlaku di dalam bahan semasa turun naik suhu
Satu kajian Universiti Yangzhou telah mengukur perkara ini. Kajian menggunakan -3℃ sebagai suhu sasaran pembekuan separa, menetapkan tiga keadaan penyimpanan iaitu malar, -3±2℃, -3±4℃ untuk daging babi dan mengukur perubahan kualiti, hasilnya ialah turun naik suhu menyebabkan kandungan air tidak mudah bergerak berkurang, kandungan air bebas bertambah, keupayaan menahan air menjadi lemah; selepas amplitud turun naik meningkat, warna daging merosot lagi, nilai pH dan daya ricih meningkat dengan jelas, kandungan jumlah sulfhidril berkurang, nilai bahan tindak balas asid tiobarbiturik meningkat (“Kajian Mekanisme Kesan Turun Naik Suhu terhadap Kualiti Daging Babi dalam Penyimpanan Pembekuan Separa”, Sains dan Teknologi Industri Makanan, 2025, Isu 19, halaman 230—237).
Rantaian mekanisme tidak rumit: suhu naik semula, hablur ais halus mencair; suhu turun semula, air ini tidak lagi membentuk nukleus secara sekata, tetapi membeku pada permukaan hablur ais besar sedia ada; hablur ais terus membesar, menekan struktur sel di sekeliling. Setiap kitaran, keupayaan menahan air akan menurun sedikit lagi. Pembekuan dan pencairan berulang juga membawa kesan dari sisi keselamatan makanan—pembentukan dan pemecahan hablur ais berulang akan menembusi struktur sel, menyebabkan cecair mengalir keluar, cecair yang mengalir keluar kaya dengan protein dan air, akan menjadi substrat pembiakan mikroorganisma, risiko terkumpul dengan bilangan kitaran.
四、Asas yang ditinggalkan oleh peringkat pembekuan menentukan baki penyimpanan beku
Semakin halus hablur ais dan semakin sekata taburannya, daya penggerak penghabluran semula secara relatifnya semakin kecil, kerana sistem kekurangan hablur yang cukup besar sebagai teras untuk terus membesar. Oleh itu, keadaan pemindahan haba peringkat pembekuan bukan sahaja mempengaruhi kualiti keluar mesin, tetapi juga mempengaruhi berapa lama kelompok barang ini dapat bertahan di dalam bilik sejuk. Kaedah pemindahan haba dan parameter rentak tiga jenis peralatan Kunning Cryo menentukan betapa halus hablur ais yang boleh dicapai oleh peringkat pembekuan:
| Siri model | Kaedah pemindahan haba | Parameter utama peringkat pembekuan (diambil dari dokumen teknikal model berkenaan) |
|---|---|---|
| Kabinet pembekuan cepat nitrogen cecair DKN-LFC-300 / 600 | Penyejatan nitrogen cecair menyerap haba ditambah peredaran angin paksa | Kadar penurunan suhu tanpa beban tidak kurang daripada 20℃/minit; ketepatan kawalan suhu ±1℃; keseragaman suhu ±3℃ |
| Kabinet pembekuan cepat nitrogen cecair DKN-LFC-1200 (empat zon) | Empat zon kawalan suhu bebas, pemuatan bebas | Kadar penurunan suhu tanpa beban ≤ 50℃/minit (boleh dilaraskan mengikut keadaan sebenar); ketepatan kawalan suhu ±2℃; kapasiti muatan 0～1200 kg/zon tunggal |
| Talian terowong pembekuan cepat nitrogen cecair DKN-LFT-1206 / 1612 | Penghantaran tali jaring, semburan nitrogen cecair ditambah medan angin | Tanpa beban boleh turun 10℃ setiap minit; ketepatan kawalan suhu ±2℃ |
| Mesin penyejukan cepat jenis rendaman cecair DKN-RHV-2000L | Sentuhan langsung cecair penyejuk gred makanan, penghantaran tali jaring | Suhu kerja ≤ -35℃, suhu cecair penyejuk boleh serendah -50℃; ketepatan kawalan suhu ±2℃; keseragaman suhu cecair pembekuan cepat ±3℃ |
Parameter dalam jadual diambil dari dokumen teknikal model berkenaan, item yang tidak direkodkan disahkan mengikut pesanan. Perbezaan kaedah pemindahan haba lihat halaman produk Kabinet Pembekuan Cepat Nitrogen Cecair dan Mesin Penyejukan Cepat Jenis Rendaman Cecair.
五、Perkara yang boleh dikawal dalam peringkat penyimpanan beku
Selepas peralatan membekukan barang ke bawah -18℃, peringkat seterusnya bergantung pada bilik sejuk dan tabiat kerja. Tindakan berikut kosnya tidak tinggi untuk diubah dalam projek:
- Pengasingan zon dan suhu: Bilik penyimpanan beku produk selesai dikekalkan bawah -18℃, bilik pembekuan cepat untuk pemprosesan ditetapkan pada -30℃ hingga -40℃, tidak berkongsi satu bilik.
- Muat dan bongkar cepat, kurangkan kekerapan membuka pintu: Semakin pendek masa membuka pintu, semakin kecil amplitud kenaikan suhu bilik; turun naik sekali tidak besar, tetapi jika kerap tetap terkumpul.
- Pembungkusan bahagian tunggal, nyahbeku sekali: Bungkus mengikut kuantiti sekali guna, elakkan baki dikembalikan ke bilik sejuk untuk dibekukan semula selepas mengambil keseluruhan blok.
- Kaedah nyahbeku: Utamakan nyahbeku suhu rendah dalam bilik sejuk atau nyahbeku air sejuk berasingan, elakkan meletakkan pada suhu bilik untuk masa yang lama.
- Rekod suhu dan penggera: Sistem kawalan model Kunning Cryo menggunakan skrin sentuh ditambah PLC, mempunyai pelarasan automatik PID dan pengukuran suhu rintangan platinum PT100 (julat pengukuran suhu 200℃ hingga -200℃), boleh dipantau dari jauh. Rekod sebegini juga berguna dalam peringkat penyimpanan beku, dapat melihat dari titik masa mana turun naik bermula.
六、Sempadan tanggungjawab dari sisi peralatan
Dalam peraturan penomboran, kedudukan fungsi F merujuk kepada pembekuan cepat (suhu teras makanan ke bawah -18℃), H merujuk kepada penyejukan cepat (penurunan suhu tanpa pembekuan), semasa pemilihan model perlu bezakan terlebih dahulu sama ada pelanggan mahu dibekukan atau hanya menurunkan suhu. Kabinet pembekuan cepat nitrogen cecair dan talian terowong pembekuan cepat nitrogen cecair bertanggungjawab menjadikan suhu teras produk ke bawah -18℃, selepas keluar bahan masuk ke bilik penyimpanan beku; mesin penyejukan cepat jenis rendaman cecair DKN-RHV-2000L dan kabinet penyejukan cepat tergolong dalam peralatan peringkat penurunan suhu, menarik bahan dengan cepat melepasi peringkat suhu tinggi atau menyediakan titik permulaan rendah untuk pembekuan peringkat seterusnya, sama ada masuk ke pembekuan diselesaikan oleh peralatan peringkat seterusnya, disahkan mengikut pesanan.
Kawalan suhu bilik penyimpanan beku dan kawasan muat bongkar tergolong dalam konfigurasi dari sisi kilang. Semasa peringkat pemilihan model, tetapan suhu bilik, kuantiti masuk keluar harian, kaedah muat bongkar perlu diberikan sekali gus, barulah dapat menilai sama ada rentak keluar bahan peringkat pembekuan sepadan dengan peringkat seterusnya. Bagaimana hablur ais terbentuk dalam peringkat pembekuan, lihat Lengkung Pembekuan dan Zon Pembentukan Hablur Ais Maksimum.
Soalan Lazim
Adakah kualiti makanan beku ditentukan pada saat pembekuan?
Peringkat pembekuan menentukan titik permulaan, bukan titik akhir. Semakin cepat melalui -1℃ hingga -5℃, semakin halus hablur ais, ini adalah asas; turun naik suhu semasa penyimpanan beku akan menyebabkan hablur ais menghablur semula dan terus membesar, kerosakan struktur terkumpul secara beransur-ansur semasa penyimpanan. Kualiti keluar ditentukan bersama oleh proses pembekuan dan pengurusan penyimpanan beku.
Mengapa daging yang dibekukan dalam peti sejuk rumah lebih mudah mengeluarkan air selepas dinyahbeku?
Kadar penurunan suhu pembekuan rumah jauh lebih perlahan daripada pembekuan cepat industri, bahan berada dalam zon pembentukan hablur ais maksimum untuk masa yang lama, hablur ais yang terbentuk kasar, selepas menembusi struktur sel akan mengeluarkan air semasa nyahbeku. Pembekuan cepat industri melepasi peringkat ini dalam belasan minit atau bahkan beberapa minit, hablur ais halus dan sekata, air lebih mudah diserap semula oleh sel.
Berapa banyak turun naik suhu penyimpanan beku yang sesuai untuk dikawal?
Eksperimen Universiti Yangzhou menggunakan -3±2℃ dan -3±4℃ sebagai perbandingan, kesimpulannya ialah semakin kecil turun naik, semakin baik keupayaan menahan air dan pengekalan warna. Untuk projek tertentu, nilai tetapan perlu digabungkan dengan jenis produk, kaedah pembungkusan, peralatan bilik sejuk dan kekerapan masuk keluar harian, tidak menggunakan satu angka tunggal.
Bolehkah peralatan penyejukan cepat digunakan sebagai peralatan pembekuan cepat?
Perlu lihat kedudukan fungsi penomboran. Jenis F (kabinet pembekuan cepat nitrogen cecair, talian terowong pembekuan cepat nitrogen cecair) sasarannya ialah suhu teras ke bawah -18℃; jenis H (mesin penyejukan cepat jenis rendaman cecair, kabinet penyejukan cepat) melakukan penurunan suhu tanpa pembekuan. Jika peringkat seterusnya masih memerlukan pembekuan, nilai peringkat penyejukan cepat adalah menurunkan titik permulaan masuk beku, membolehkan masa melalui zon pembentukan hablur ais lebih mudah dimampatkan.
Bolehkah produk yang telah dibekukan dan dinyahbeku beberapa kali terus dibekukan?
Dari sudut keselamatan makanan tidak disyorkan. Pembentukan dan pemecahan hablur ais berulang akan menembusi struktur sel, menyebabkan cecair mengalir keluar, cecair yang mengalir keluar akan menjadi substrat pembiakan mikroorganisma, risiko terkumpul dengan bilangan kitaran. Ini juga sebab mengapa pembungkusan bahagian dan nyahbeku sekali lebih penting daripada sekadar menjimatkan usaha.
Sahkan cara penghubung antara peringkat pembekuan dan peringkat penyimpanan beku mengikut jenis produk, kuantiti masuk keluar harian, tetapan suhu bilik dan keadaan muat bongkar. Hantar bentuk bahan, keperluan suhu teras, keadaan bilik sejuk sedia ada dan saiz tapak, kami akan memberikan satu set konfigurasi mengikut keadaan sebenar: Hubungi Kunning Cryo
Sumber: Kunning Cryo “Asas Teknologi Pembekuan Cepat Nitrogen Cecair” “Peraturan Penomboran Peralatan” dan dokumen teknikal DKN-LFC-300 / 600 / 1200, DKN-LFT-1206 / 1612, DKN-RHV-2000L (kaedah pemindahan haba, kadar penurunan suhu, ketepatan kawalan suhu, keseragaman suhu, julat pengukuran suhu). Sumber luaran: Sains Popular China (definisi pembekuan cepat dan standard penyimpanan -18℃ Persatuan Penyejukan Antarabangsa); Food Reviews International (Boumaiza et al., diterbitkan dalam talian Januari 2026, https://doi.org/10.1080/87559129.2026.2617954 ); Sains dan Teknologi Industri Makanan, 2025, Isu 19 (Universiti Yangzhou, mekanisme kesan turun naik suhu terhadap kualiti daging babi dalam penyimpanan pembekuan separa, halaman 230—237).