ห้องเย็นแช่แข็งเร็วสำหรับถนอมอาหารอย่างรวดเร็ว

ห้องแช่แข็งเร็วช่วยลดอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็ว ช่วยปกป้องคุณภาพและโครงสร้างของอาหาร อุตสาหกรรมหลายแห่งใช้ห้องแช่แข็งเร็วสำหรับเนื้อสัตว์ อาหารทะเล และผัก ห้องแช่แข็งเร็วช่วยลดอุณหภูมิแกนกลางได้อย่างรวดเร็ว ระบบส่วนใหญ่จะแช่แข็งผลิตภัณฑ์จาก +20°C เหลือ –18°C ได้อย่างรวดเร็ว โดยใช้เวลาในการแช่แข็งมักจะน้อยกว่า 4 ชั่วโมง การแช่แข็งอย่างรวดเร็วช่วยจำกัดการเติบโตของผลึกน้ำแข็ง ผลึกขนาดเล็กช่วยปกป้องโครงสร้างของเซลล์ กระบวนการนี้ช่วยรักษารสชาติ สี และคุณค่าทางโภชนาการ โรงงานหลายแห่งติดตั้งห้องแช่แข็งเร็วในสายการผลิต ห้องแช่แข็งเร็วช่วยให้การผลิตมีประสิทธิภาพสูงและคุณภาพคงที่ ผู้ผลิตอาหารพึ่งพาระบบนี้สำหรับการส่งออกและการเก็บรักษาในระยะยาว

ช่วงอุณหภูมิและประสิทธิภาพการแช่แข็งของห้องเย็นแบบแช่แข็งเร็ว

โดยทั่วไป อุณหภูมิในการทำความเย็นของห้องเย็นแช่แข็งเร็วจะอยู่ที่ -15 ถึง -35 องศาเซลเซียส ซึ่งใกล้เคียงกับอุณหภูมิของห้องเย็นทั่วไปการเก็บรักษาในห้องเย็นอุณหภูมิต่ำความแตกต่างหลักระหว่างการเก็บรักษาในห้องเย็นแบบแช่แข็งเร็วและการเก็บรักษาในห้องเย็นอุณหภูมิต่ำคือความเร็วในการแช่แข็ง เมื่อเทียบกับการเก็บรักษาแบบทั่วไปห้องเย็นห้องแช่แข็งแบบรวดเร็วสามารถลดอุณหภูมิแกนกลางของสิ่งของได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สิ่งของเหล่านั้นผ่านช่วงการก่อตัวของผลึกน้ำแข็งสูงสุดได้อย่างรวดเร็ว

เมื่อแช่แข็ง ความชื้นส่วนใหญ่ภายในอาหารจะแข็งตัวที่อุณหภูมิ -1 ​​ถึง -5 องศาเซลเซียส ดังนั้น -1 ถึง -5 องศาเซลเซียสจึงเรียกว่าช่วงอุณหภูมิที่เกิดผลึกน้ำแข็งได้สูงสุด ในกระบวนการแช่แข็งเป็นน้ำแข็ง ปริมาตรของน้ำจะเพิ่มขึ้น และโครงสร้างภายในของอาหารหลายชนิด รวมถึงแม้กระทั่งรูปร่างของโปรตีน จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างถาวร

ยิ่งอุณหภูมิแกนกลางของอาหารอยู่ในช่วงที่เกิดผลึกน้ำแข็งสูงสุดนานเท่าไร ก็ยิ่งมีผลึกน้ำแข็งอยู่ภายในมากขึ้นเท่านั้น และอาหารก็จะยิ่งเสียหายมากขึ้นเท่านั้น อาหารจะสูญเสียรสชาติที่เข้มข้น และรสชาติเดิมก็จะหายไป ทั้งหมดนี้เกิดจากวิธีการแช่แข็งที่ไม่เหมาะสม ห้องเย็นแช่แข็งแบบรวดเร็วได้เปลี่ยนวิธีการทำความเย็นแบบเดิมที่ค่อยๆ ลดอุณหภูมิแกนกลางของอาหารลง โดยใช้ลมเย็นปริมาณมากในหลายทิศทางเพื่อลดอุณหภูมิแกนกลางของอาหารให้ผ่านช่วงที่เกิดผลึกน้ำแข็งสูงสุดอย่างรวดเร็ว

ด้วยวิธีนี้ จะเกิดผลึกน้ำแข็งขนาดใหญ่เฉพาะด้านนอกเท่านั้น ส่วนด้านในจะยังคงสภาพเดิมอยู่ ดังนั้น อาหารที่เก็บไว้ในห้องเย็นแช่แข็งแบบรวดเร็วจึงสามารถคงสภาพเดิมได้มากที่สุด และโดยทั่วไปจะมีรสชาติและกลิ่นที่ดีกว่า

ลักษณะโครงสร้างหลักของห้องเย็นแช่แข็งเร็ว

ห้องแช่แข็งเร็วใช้ฉนวนกันความร้อนหนาแน่น แผ่นฉนวนมักมีความหนา 120 ถึง 150 มิลลิเมตร แผ่นฉนวน PU มีค่าการนำความร้อนประมาณ 0.022 วัตต์/เมตร·เคลวิน ส่วนแผ่นฉนวน PIR ช่วยเพิ่มความทนทานต่อไฟ โครงสร้างห้องประกอบด้วยพื้นเสริมแรง พื้นรับน้ำหนักได้ 2,000 ถึง 5,000 กิโลกรัม/ตารางเมตร พื้นผิวอลูมิเนียมหรือสแตนเลสกันลื่นช่วยเพิ่มความปลอดภัย

ประตูใช้กรอบที่ให้ความร้อน ตัวทำความร้อนที่ประตูใช้พลังงานประมาณ 60 ถึง 120 วัตต์ ตัวทำความร้อนเหล่านี้ช่วยป้องกันการเกิดน้ำแข็งเกาะ การปิดผนึกที่แน่นหนาช่วยลดการรั่วไหลของอากาศ ขนาดห้องจะแตกต่างกันไปตามขนาดการผลิต ห้องขนาดเล็กมีขนาด 20 ตารางเมตร ห้องอุตสาหกรรมขนาดใหญ่มีขนาดเกิน 300 ตารางเมตร ความสูงของเพดานโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 3 เมตรถึง 6 เมตร โครงสร้างที่แข็งแรงช่วยลดความร้อนได้มากกว่า 25% ฉนวนกันความร้อนนี้ช่วยให้การทำงานมีเสถียรภาพภายใต้ความแตกต่างของอุณหภูมิที่รุนแรง

ระบบทำความเย็นและส่วนประกอบของห้องเย็นแช่แข็งเร็ว

ระบบทำความเย็นเป็นหัวใจสำคัญของประสิทธิภาพการแช่แข็งอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในห้องเย็นแช่แข็งอย่างรวดเร็ว เส้นกราฟการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในห้องเย็นแช่แข็งอย่างรวดเร็วไม่ได้ลดลงอย่างช้าๆ แต่จะลดลงอย่างรวดเร็วถึง -40 ℃ จากนั้นค่อยๆ ฟื้นตัว และสุดท้ายควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ -18 ℃ ดังนั้น ห้องเย็นแช่แข็งอย่างรวดเร็วมักติดตั้งอุปกรณ์ทำความเย็นที่มีกำลังสูงกว่า

ระบบส่วนใหญ่ใช้คอมเพรสเซอร์แบบสกรูหรือแบบกึ่งปิดผนึก คอมเพรสเซอร์แบบสกรูเหมาะสำหรับกำลังการทำความเย็นมากกว่า 50 กิโลวัตต์ กำลังการทำความเย็นยังคงสูง ห้องแช่แข็งเร็วขนาด 50 ตารางเมตร มักต้องการกำลังการทำความเย็น 40 ถึง 60 กิโลวัตต์ ส่วนห้องขนาด 200 ตารางเมตร อาจต้องการกำลังการทำความเย็น 150 ถึง 250 กิโลวัตต์

ระบบประกอบด้วยคอยล์เย็น คอยล์ร้อน วาล์วขยายตัว และตัวแยกน้ำมัน คอยล์เย็นใช้ครีบระบายความร้อนที่มีระยะห่างกว้าง โดยปกติระยะห่างของครีบจะอยู่ที่ 8 ถึง 12 มิลลิเมตร การออกแบบนี้ช่วยป้องกันการอุดตันจากน้ำแข็ง

สารทำความเย็นได้แก่ R404A, R507A และแอมโมเนีย ระบบแอมโมเนียมีประสิทธิภาพสูง ช่วยลดการใช้พลังงานได้ 15% ถึง 20% พัดลมภายในคอยล์เย็นจะสร้างกระแสลมแรง ความเร็วลมมักสูงถึง 3 ถึง 6 เมตร/วินาที กระแสลมแรงช่วยระบายความร้อนที่พื้นผิวได้อย่างรวดเร็ว ระบบนี้จึงมั่นใจได้ว่าการแช่แข็งจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ

การออกแบบการไหลเวียนของอากาศและคุณภาพการแช่แข็งของผลิตภัณฑ์

ปริมาณลมหมุนเวียนเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการแช่แข็ง ห้องเย็นแบบแช่แข็งเร็วใช้ระบบการพาความร้อนแบบบังคับ พัดลมจะดันอากาศเย็นโดยตรงไปยังผลิตภัณฑ์ ปริมาณลมหมุนเวียนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 20,000 ถึง 40,000 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ความเร็วลมรอบผลิตภัณฑ์จะคงที่ การไหลของอากาศที่สม่ำเสมอช่วยป้องกันการแช่แข็งที่ไม่สม่ำเสมอ

ระยะห่างระหว่างผลิตภัณฑ์ก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยปกติถาดจะเว้นช่องว่างไว้ 30 ถึง 50 มิลลิเมตร ระยะห่างนี้ช่วยให้มีการไหลเวียนของอากาศ ระยะห่างที่ดีจะช่วยลดเวลาในการแช่แข็งลง 20% ระบบจะแช่แข็งผลิตภัณฑ์ได้อย่างสม่ำเสมอ อุณหภูมิแกนกลางจะลดลงถึง –18°C อย่างรวดเร็ว การแช่แข็งที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้เนื้อสัมผัสเสียหาย การไหลเวียนของอากาศที่แรงจะช่วยป้องกันความเสี่ยงนี้ได้ ตัวเบี่ยงทิศทางลมจะช่วยกำหนดทิศทางการไหลของอากาศ ตัวเบี่ยงทิศทางเหล่านี้ช่วยลดพื้นที่อับอากาศ ระบบการไหลเวียนของอากาศช่วยให้คุณภาพการแช่แข็งคงที่สำหรับทุกชุดการผลิต

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร

ห้องแช่แข็งเร็วมีประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมหลายประเภท โรงงานแปรรูปอาหารทะเลใช้แช่แข็งกุ้ง ปลา และปลาหมึก โดยหลายแห่งแปรรูปได้วันละ 2 ถึง 10 ตัน โรงงานแปรรูปเนื้อสัตว์ใช้แช่แข็งเนื้อวัว เนื้อหมู และเนื้อสัตว์ปีก โรงงานแปรรูปผักใช้แช่แข็งถั่วลันเตา ข้าวโพด และผลเบอร์รี่ โรงงานผลิตอาหารสำเร็จรูปใช้แช่แข็งอาหารปรุงสุก การควบคุมปริมาณและการแช่แข็งอย่างรวดเร็วช่วยรักษาสภาพของอาหาร

ศูนย์โลจิสติกส์ห่วงโซ่ความเย็นใช้ห้องแช่แข็งอย่างรวดเร็วก่อนการจัดเก็บ ขั้นตอนนี้ช่วยรักษาสภาพของผลิตภัณฑ์ก่อนการขนส่งระยะไกล ขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวางแสดงให้เห็นถึงความสำคัญในระดับอุตสาหกรรมของระบบนี้

ระบบควบคุมและระบบอัตโนมัติ

ห้องเย็นแช่แข็งเร็วที่ทันสมัยใช้ระบบควบคุมอัจฉริยะ ตัวควบคุม PLC ควบคุมอุณหภูมิและการไหลของอากาศ เซ็นเซอร์ตรวจสอบอุณหภูมิ ความดัน และความเร็วพัดลม ความแม่นยำของอุณหภูมิอยู่ในช่วง ±1°C หน้าจอสัมผัสแสดงข้อมูลแบบเรียลไทม์ ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับการตั้งค่าได้อย่างง่ายดาย สัญญาณเตือนจะดังขึ้นภายใน 5 วินาทีเมื่อเกิดข้อผิดพลาด

ระบบอัตโนมัติช่วยลดความต้องการแรงงาน ผู้ปฏิบัติงานเพียงคนเดียวสามารถจัดการห้องได้หลายห้อง การจัดเก็บข้อมูลช่วยสนับสนุนการตรวจสอบคุณภาพ การตรวจสอบระยะไกลช่วยให้สามารถกำกับดูแลจากนอกสถานที่ได้ ระบบเหล่านี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและลดความเสี่ยงในการดำเนินงาน