Выход из скороморозильного аппарата — это середина холодовой цепи, а не её конец. Температура в центре продукта только что пересекла -18℃; если упаковка выполнена несвоевременно, тележка не имеет теплоизоляции, а перед загрузкой в холодильную камеру продукт десятки минут находится в цехе без укрытия, поверхностный нагрев и рекристаллизация льда частично сведут на нет эффект быстрого замораживания. Этот участок не требует нового оборудования, но необходимо зафиксировать время и температуру для четырёх действий: выгрузки, упаковки, транспортировки и загрузки в камеру.
Достижение температуры выгрузки не означает завершения замораживания
Общепринятое определение быстрого замораживания пищевых продуктов: прохождение зоны максимального образования кристаллов льда от 0℃ до -5℃ в течение 30 минут, после завершения замораживания температура в центре продукта достигает -18℃ и ниже. Оба условия — скорость и конечная температура — должны быть выполнены одновременно.
Насколько это реализуемо на стороне оборудования, зависит от холодопроизводительности. Скорость охлаждения без загрузки скороморозильного шкафа DKN-LFC-600 составляет не менее 20℃/мин, точность поддержания температуры ±1℃, равномерность температуры в камере ±3℃. Туннельные линии отличаются: у сетчатого конвейера DKN-LFT-1612 время прохождения от загрузочного до разгрузочного конца регулируется в диапазоне 8~40 минут, без загрузки температура снижается на 10℃ в минуту, точность поддержания температуры ±2℃, производительность около 1000 кг/ч (различается в зависимости от продукта и способа упаковки).
Выгрузка из шкафа — это открывание двери и извлечение всей партии, туннель — непрерывная выгрузка. Эти два ритма определяют совершенно разные подходы к управлению последующим участком.
Упаковка до или после выгрузки
Это этап, который на производстве часто обходят неопределённо; можно сразу применить два принципа.
Вакуумная упаковка, упаковка в модифицированной газовой среде, скин-упаковка и подобные виды, требующие откачки воздуха или герметизации, как правило, выполняются после завершения замораживания. Откачка воздуха перед замораживанием деформирует мягкие продукты, а остаточная влага внутри упаковки при замораживании образует ледяную корку.
Обычные пакеты, картонные коробки, лотки и подобная упаковка, выполняющая только защитную функцию, может быть выполнена до замораживания при условии, что материал выдерживает низкие температуры и не препятствует контакту холодного воздуха с поверхностью продукта. Упаковка с толстым пеноматериалом или герметичной пластиковой плёнкой создаёт теплоизолирующий слой, и время замораживания необходимо увеличить по результатам измерений.
Критерий оценки — не форма упаковки, а замедление кривой охлаждения после упаковки. При пусконаладке проводят две группы одной партии: без упаковки и с упаковкой, сравнивают разницу во времени достижения температуры в центре -18℃; эта разница и есть цена упаковки.
Три временных параметра и один температурный для участка транспортировки
| Узел | Что определяется | Типовая практика на производстве |
|---|---|---|
| От выгрузки до начала упаковки | Допустимое время пребывания | По возможности в кратчайшее время после выгрузки подать на упаковочный пост |
| Длительность упаковки | Время упаковки одной партии или одного поддона | Рассчитать количество рабочих мест исходя из суточной производительности, избегать очереди на упаковку |
| От завершения упаковки до загрузки в камеру | Расстояние и время транспортировки | Сократить маршрут, дверь холодильной камеры со стороны зоны транспортировки |
| Теплоизоляция при транспортировке | Наличие теплоизоляции у тележек и оборотной тары | На длинных маршрутах или в жаркий сезон использовать тележки с крышкой и теплоизоляцией |
Вытяжка на разгрузочном конце также относится к этому участку. Оба конца туннеля — загрузочный и разгрузочный — оснащены патрубками отвода отходящих газов, подключаемыми к высокопроизводительному вытяжному вентилятору; их назначение — отводить утечки холодного азота, что позволяет удерживать концентрацию кислорода в цехе в безопасном диапазоне и избегать потерь жидкого азота из-за выхода холода наружу. При чрезмерной вытяжке поверхность продукта на разгрузочном конце начинает нагреваться; при недостаточной — холод выходит в цех. Точка равновесия определяется на этапе пусконаладки, не на глаз.
После загрузки в камеру: температура и укладка
Продукт после быстрого замораживания поступает в камеру хранения замороженных продуктов; температура в камере обычно устанавливается на уровне -18℃ или ниже, конкретно — согласно требованиям проекта и местным нормам. Термометр камеры показывает температуру на обратном воздуховоде или температуру воздуха в камере; фактически необходимо контролировать три точки: у входа в камеру, в центре штабеля и на обратном воздуховоде.
Способ укладки напрямую определяет равномерность охлаждения. Между штабелями оставляют воздушные каналы, не придвигают вплотную к стенам и потолку, поддоны не закрывают наглухо со всех сторон. В начальный период после загрузки температура в центре продукта может быть несколько выше, чем на поверхности; слишком плотная укладка приведёт к повышению температуры в сердцевине штабеля.
После загрузки качество продукта продолжает изменяться; рекристаллизация льда, вызванная колебаниями температуры, является основным риском на этом этапе; способы решения см. в разделе Колебания температуры при холодильном хранении и рекристаллизация. Здесь повторю лишь одно: частое открывание дверей и неправильная настройка цикла размораживания — основные источники колебаний температуры в камере.
Четыре этапа, на которых чаще всего происходят потери на производстве
- Накопление продукта на разгрузочном конце. Скорость выгрузки не соответствует скорости упаковки, продукт стоит в очереди на разгрузочном конце, поверхность многократно покрывается инеем и оттаивает.
- Перемещение незащищённого продукта на тележке через цех на большое расстояние. При высокой температуре и влажности в цехе на поверхности образуется конденсат, который после загрузки в камеру превращается в ледяную корку.
- Использование теплоизолированной тележки как обычной. Крышка не закрыта, уплотнитель повреждён — теплоизоляция отсутствует.
- Запись при загрузке в камеру только времени без температуры. Без двух фактических измерений — температуры при выгрузке и температуры при загрузке — невозможно определить, на каком участке произошла потеря.
При выборе оборудования удобство этого участка можно учесть заранее. Шкафное оборудование может комплектоваться тележками прямого толкания, что сокращает повторную транспортировку; разгрузочный конец туннельной линии может стыковаться с конвейером или приёмным столом, соединяя выгрузку с упаковочным постом. Параметры соответствующих моделей см. в разделах Туннель азотной заморозки и Шкаф азотной заморозки.
Область применения и рекомендации по комплектации
Три типа производств в наибольшей степени нуждаются во включении этого участка в технологический процесс: категории с высокой стоимостью продукта и чувствительностью к усушке, где время пребывания без укрытия после выгрузки должно измеряться в минутах; компоновки с большим расстоянием между цехом и холодильной камерой, требующие пересечения зон с непониженной температурой; а также проекты в регионах с жарким и влажным летом, где риск конденсации и нагрева заметно выше, чем в северных районах.
По комплектации: для коротких расстояний достаточно тележек из нержавеющей стали с теплоизоляционным чехлом; при расстоянии более одного цеха или необходимости проезда через проходные помещения надёжнее использовать теплоизолированные тележки с крышкой. Со стороны оборудования при заказе уточняют форму и высоту разгрузочного конца для удобства последующей стыковки с конвейером или приёмным столом.
Часто задаваемые вопросы
Температура в центре уже -18℃, почему упаковку нужно выполнять так срочно?
Достижение температуры в центре означает лишь завершение замораживания внутри. Поверхность продукта после выгрузки подвергается воздействию воздуха цеха, быстро поглощает тепло, нагревается и конденсирует влагу; многократное образование и таяние инея разрушает структуру поверхностного слоя, и после размораживания потери сока более заметны. Смысл упаковки — создать для поверхности стабильную среду.
Влияет ли упаковочный материал на время замораживания?
Влияет, в зависимости от теплоизоляционных свойств. Тонкие пакеты и бумажные лотки влияют незначительно; толстый пеноматериал, герметичная пластиковая плёнка, упаковка в целые коробки создают теплоизолирующий слой, и время замораживания необходимо увеличить по результатам измерений. Рекомендуется при пусконаладке провести сравнение без упаковки и с упаковкой, используя разницу во времени достижения температуры в центре -18℃ как основание.
Можно ли после выгрузки использовать обычную тележку для транспортировки?
При коротком расстоянии, невысокой температуре в цехе и малом времени транспортировки — можно. На длинных маршрутах, при необходимости проезда через проходные помещения или при высокой температуре и влажности в цехе рекомендуется использовать теплоизолированные тележки с крышкой. Метод оценки прост: измерить температуру поверхности продукта перед загрузкой в камеру и сравнить с моментом выгрузки; значительная разница указывает на необходимость теплоизоляции на этом участке.
На дисплее камеры -18℃ — значит, с продуктом всё в порядке?
Термометр камеры показывает температуру на обратном воздуховоде или температуру воздуха и не отражает температуру в центре штабеля. В начальный период после загрузки температура в центре продукта может быть несколько выше, чем на поверхности; слишком плотная укладка и отсутствие воздушных каналов приведут к нагреву сердцевины штабеля. Рекомендуется проводить выборочный замер в центре штабеля и сохранять два фактических значения: при выгрузке и при загрузке.
От выгрузки и упаковки до транспортировки и загрузки в камеру — этот участок не требует дополнительных капитальных вложений в оборудование, но определяет фактический результат процесса быстрого замораживания. Для проектов с конкретной производственной линией и схемой транспортировки можно при обращении к нам предоставить план цеха и суточную производительность; мы дадим рекомендации по стыковке исходя из условий на месте.