Βιομηχανία τροφίμων: Εξοπλισμός κατάψυξης σε.. θερμή ζήτηση- Η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας

Οι πωλήσεις κατεψυγμένων τροφίμων εκτοξεύθηκαν κατά τη διάρκεια της πανδημίας της Covid-19, με ανάλογη ώθηση για τους κατασκευαστές του αντίστοιχου εξοπλισμού που εκτιμάται ότι ανέρχονται σε εκατομμύρια δολάρια σε επιπλέον παραγγελίες. Η εμπειρία του παρελθόντος έχει δείξει ότι ο τομέας των κατεψυγμένων τροφίμων θα συνεχίσει αυτή τη θεαματική ανάπτυξη στο μέλλον, όπως συνέβη όταν ο κατεψυγμένος αρακάς και τα fish fingers έφτασαν στα ράφια των σούπερ μάρκετ τη δεκαετία του 1950.

Οι λόγοι αυτής της αυξανόμενης δημοτικότητας από τους καταναλωτές είναι προφανείς – η διατήρηση τροφίμων, τα μειωμένα απορρίμματα και η ευκολία, για να μην αναφέρουμε το γεγονός ότι τα φρεσκοκατεψυγμένα τρόφιμα είναι εξίσου θρεπτικά όπως όταν συγκομίζονται από το χωράφι, ωμά ή φρεσκοφτιαγμένα στην περίπτωση των γευμάτων, ψωμιών και άλλων έτοιμων φαγητών. Τα κατεψυγμένα τρόφιμα ήταν επίσης η κύρια επιλογή τροφίμων κατά τη διάρκεια της πανδημίας, η οποία είδε αύξηση στις πωλήσεις. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι περισσότεροι άνθρωποι έχουν προμηθευτεί προϊόντα για μαγειρική στο σπίτι, που αγοράστηκαν από σούπερ μάρκετ επειδή δεν μπορούσαν να βγουν σε εστιατόρια ή καταστήματα γρήγορου φαγητού.

Λόγω αυτής της συνεχώς αυξανόμενης ζήτησης, ο σχεδιασμός του καταψύκτη μοιάζει λίγο με τις επιδόσεις στους Ολυμπιακούς Αγώνες: κάθε χρόνο, τα μηχανήματα είναι μεγαλύτερα, γρηγορότερα και ισχυρότερα και πρέπει να είναι πιο αποτελεσματικά στη λειτουργία. Και αν κοιτάξουμε λίγο πίσω, πριν από 30 χρόνια, ένα μηχάνημα 2000 κιλών ανά ώρα ήταν ένα μεγάλο μηχάνημα – αλλά τώρα, δεν είναι. Τώρα πηγαίνουμε έως και 10 τόνους την ώρα σε σπείρες για έτοιμα τρόφιμα, 30 τόνους την ώρα με τηγανητές πατάτες και ακόμη και 40 τόνους την ώρα με καταψύκτες χαρτοκιβωτίων, για κατάψυξη ολόκληρων κοτόπουλων ή κομματιών βοδινού, χοιρινού ή άλλων χύμα προϊόντων. Είναι αρκετά συγκλονιστικό, το φάσμα των τύπων τροφίμων που καταψύχονται.

Η εξελισσόμενη τεχνολογία

Τι πρέπει λοιπόν να ψάχνουν οι κατασκευαστές τροφίμων από τον εξοπλισμό κατάψυξης; Βλέπουμε την τεχνολογία να εξελίσσεται συνεχώς, με βασικούς παράγοντες να είναι οι αυστηρές απαιτήσεις υγιεινής, η υψηλή ποιότητα και απόδοση των προϊόντων, η ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας και η αποτελεσματική διαχείριση του πάγου για μεγάλους χρόνους λειτουργίας. Νέα και καινοτόμα προϊόντα, όπως τα εναλλακτικά προϊόντα για vegan, απαιτούν νέες γραμμές διεργασίας, οι οποίες δημιουργούν προκλήσεις μηχανικής, ειδικά σε παλαιότερα εργοστάσια με περιορισμένο χώρο. Οι αυξημένες απαιτήσεις παραγωγής με περιορισμένο χρόνο διακοπής για την υγιεινή και τη συντήρηση, απαιτούν από τους προμηθευτές να διαθέτουν τοπικά δίκτυα υπηρεσιών για να διασφαλίσουν τη συνεχή παραγωγή, σε συνδυασμό με απομακρυσμένα διαγνωστικά εργαλεία – και είναι σημαντικό να επικεντρωθούμε σε αυτήν την πτυχή της επιχείρησης κατάψυξης.

 Άλλες τεχνολογικές εξελίξεις περιλαμβάνουν την ελαχιστοποίηση της χρήσης ψυκτικών μέσω έξυπνων αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου βαλβίδων, όπως το GEA IVS, για την εξαγωγή βέλτιστων επιπέδων ανταλλαγής θερμότητας μέσα στον καταψύκτη. Αυτή η καινοτόμος διαδικασία οδηγεί σε έξυπνα συστήματα ελέγχου όπως το GEA Callifreeze που παρακολουθούν αυτόματα τις θερμοκρασίες εκφόρτωσης κατεψυγμένων τροφίμων και ελέγχουν αυτόματα τις παραμέτρους λειτουργίας της ψύξης και του καταψύκτη.

Από την πλευρά του σχεδιασμού, πριν από 30 χρόνια τα σχέδια γίνονταν σε έναν πίνακα με το χέρι και περιστασιακά με το νέο δισδιάστατο λογισμικό Autocad ή κάτι παρόμοιο. Σήμερα, χρησιμοποιούμε τρισδιάστατο λογισμικό και χρησιμοποιούμε ενεργά CFD (υπολογιστική δυναμική ρευστού) και FEM (μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων) για να σχεδιάσουμε και να επικυρώσουμε ροές αέρα και εξαρτήματα εντός των καταψυκτών, προκειμένου να εξάγουμε τη βέλτιστη απόδοση για την καταναλισκόμενη ισχύ.

Για να καλυφθούν οι ανάγκες των πελατών, πρέπει επίσης να γίνει κατανοητό πώς φτιάχτηκε το φαγητό και πώς καταψύχεται – ένα μέγεθος σίγουρα δεν ταιριάζει σε όλα! Η κατάψυξη των σμέουρων διαφέρει πολύ από την κατάψυξη της πίτσας. Είναι δύο πολύ διαφορετικοί τύποι τροφίμων και απαιτούν τη δική τους τεχνική για να παράγουν μέγιστη ποιότητα. Τα εργοστάσια εξορθολογίζονται για να παραμείνουν οικονομικά βιώσιμα σε μια πολύ ανταγωνιστική αγορά. Αυτό σημαίνει αναζήτηση βέλτιστης απόδοσης και αυτό συνήθως με τη σειρά του σημαίνει εξειδίκευση με ειδικές γραμμές παραγωγής.

Η συνεχής παραγωγή είναι το κλειδί

Υπάρχει μια σειρά μηχανημάτων που ταιριάζουν σε πολύ διαφορετικές εφαρμογές. Το κλειδί είναι η συνεχής παραγωγή, ώστε οι γραμμές να μην σταματούν ποτέ παρά μόνο για καθαρισμό και συντήρηση – κάθε ώρα που δεν υπάρχει παραγωγή είναι ένας χαμένος πόρος. Συνήθως, ένας καταψύκτης τηγανητών πατατών θα αντέξει 20 τόνους την ώρα, 24 ώρες την ημέρα, 21 ημέρες διαδοχικά πριν η γραμμή επεξεργασίας παραμείνει για συντήρηση και τακτικό καθαρισμό. Σκεφτείτε το – αυτό είναι περίπου 10 εκατομμύρια, σακούλες πατάτας 1 κιλού που προορίζονται για σούπερ μάρκετ σε μία παραγωγή. Η κλίμακα και το μέγεθος αυτού του τύπου καταψύκτη είναι αρκετά συνηθισμένο θέαμα σε όλο τον κόσμο στη ζώνη εύκρατης καλλιέργειας και μεταποίησης πατάτας.

Αναζητήστε έναν συνεργάτη προμήθειας που προσφέρει μια σειρά συστημάτων κατάψυξης που μπορούν να καταψύξουν κάθε είδους τρόφιμα, τόσο διαφορετικά όσο τα ψήγματα κοτόπουλου με τις τηγανητές πατάτες,  τα κρουασάν, pain au chocolat και άλλα εξειδικευμένα γλυκά. Όταν εξετάζουμε την κατάψυξη κομματιών χοιρινού, βοείου κρέατος ή πουλερικών ή άλλων χύμα τροφίμων, όπως το παγωτό ή το τυρί, απαιτείται ένα πολύ διαφορετικό καθεστώς και σχεδιασμός κατάψυξης. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα τρόφιμα παγώνουν και πώς πρέπει να τα χειρίζεστε σωστά μας επιτρέπει να προσφέρουμε τη σωστή ενεργειακά αποδοτική λύση που προσφέρει κατεψυγμένο προϊόν υψηλής ποιότητας, με μέγιστη απόδοση προϊόντος.

 Όταν σκέφτεστε να καταψύξετε τρόφιμα, εάν υπερψύξετε υπερβολικά ή αν έχετε θερμοκρασία κάτω από το επίπεδο -στόχο σας, γενικά δεν είναι επιβλαβές για το φαγητό – δε συμβαίνει το ίδιο με την ψύξη των τροφίμων. Ωστόσο, θα αφορά τον ενεργειακό σας λογαριασμό. Ως εκ τούτου, προωθείται η χρήση του Callifreeze για να αποφευχθεί η σπατάλη ενέργειας. Όταν ψύχουμε ένα προϊόν, θα μας δοθεί ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασιών το οποίο θα πρέπει να επιτύχουμε, προκειμένου να παραδώσουμε ένα προϊόν υψηλής ποιότητας. Κατά συνέπεια, πρέπει να παρακολουθούμε στενά τη θερμοκρασία του αέρα και την ταχύτητα του αέρα στο ψυγείο. Το κλειδί εδώ είναι ότι πραγματικά δεν θέλουμε να πάρουμε τη θερμοκρασία της επιφάνειας του προϊόντος κάτω από το σημείο πήξης του, επειδή το νερό στα κύτταρα της τροφής μπορεί να παγώσει και ενδεχομένως να προκαλέσει ρήξη στο κυτταρικό τοίχωμα. Όταν το φαγητό ξεπαγώνει μετά τη συσκευασία και την αποθήκευση, αυτά τα κύτταρα ξεπαγώνουν και η ρήξη οδηγεί σε απώλεια υγρασίας, που συνήθως αναφέρεται ως απώλεια βάρους. Και όχι την καλή απώλεια βάρους της δίαιτας!

Αποτελεσματική διαχείριση ενέργειας

Τα τρόφιμα μπορούν να καταψυχθούν πολύ γρήγορα ή αργά, ανάλογα με το πόσο γρήγορα μπορεί να εξαχθεί η θερμότητα (ή η ενέργεια) από το φαγητό. Αυτό εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ψυκτικού μέσου – συνήθως του αέρα ψύξης και της ταχύτητας του αέρα που περνά πάνω από το προϊόν. Η ταχύτητα χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στη διάσπαση του οριακού στρώματος που περιβάλλει τα τρόφιμα, ώστε να επιτραπεί αποτελεσματική εξαγωγή θερμότητας. Αυτός ο χρόνος παγώματος κοστίζει ενέργεια, με άλλα λόγια, χρήματα. Έτσι, η διαχείριση της ενέργειας είναι εξίσου σημαντική στην κατάψυξη των τροφίμων όπως και για την υπόλοιπη γραμμή παραγωγής. Για να θέσουμε την ενεργειακές απαιτήσεις στο πλαίσιο, ένας καταψύκτης τηγανητών πατατών των 20.000kg/hr, για παράδειγμα, εξάγει περίπου 3.400kW θερμότητας κάθε ώρα. Τούτου λεχθέντος, οι συνάδελφοί μας στην ψύξη είναι ειδικοί στην κατασκευή αντλιών θερμότητας, οι οποίες είναι σε θέση να μετατρέψουν αυτήν τη θερμότητα σε μια άλλη χρήσιμη μορφή – ζεστό νερό, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να επαναχρησιμοποιηθεί. Με αυτήν τη μέθοδο βοηθάμε στη βιωσιμότητα και μειώνουμε την ενεργειακή ζήτηση, η οποία είναι καλή για τον πλανήτη και επίσης τον παραγωγό τηγανητών πατατών, μέσω ενός χαμηλότερου λογαριασμού ενέργειας.

Φαίνεται δύσκολο να το πιστέψει κανείς, αλλά ο κος Hallifax, διευθυντής πωλήσεων σε εταιρεία με συστήματα κατάψυξης, δηλώνει πως τα τελευταία 30 χρόνια έχει προμηθεύσει καταψύκτες σε εγκαταστάσεις σε κάθε ήπειρο εκτός από την Ανταρκτική. Ακόμα και στην Αρκτική, έφτιαξε έναν σπειροειδή καταψύκτη για φιλέτα ψαριών που βρισκόταν έξω από ένα εργοστάσιο για έναν Ισλανδό πελάτη – στα μέσα του χειμώνα! Αυτό δηλώνει πως ήταν μια μεγάλη πρόκληση, και όπως θυμάται, η ομάδα εγκατάστασης αφιέρωσε περισσότερο χρόνο στο να σκουπίζει το χιόνι παρά στην κατασκευή του εξοπλισμού! Το άλλο άκρο είναι η Μέση Ανατολή, όπου φυσικά το κλίμα είναι πάντα πολύ ζεστό και πολύ ξηρό, οπότε οι καταψύκτες και οι ψύκτες βοηθούν αυτές τις περιοχές να προσφέρουν μια πιο ευρεία ποικιλία τροφίμων όλο το χρόνο.

 Η τρέχουσα ζήτηση για εξοπλισμό κατάψυξης τροφίμων είναι μόνο «η κορυφή του παγόβουνου». Καθώς ο κόσμος ανακάμπτει από την πανδημία και περισσότερα έθνη αναπτύσσονται οικονομικά, θα υπάρχει αυξανόμενη ζήτηση για κατεψυγμένα τρόφιμα επειδή προσφέρει ευκολία, μειώνει τα απόβλητα και η γκάμα των τροφίμων ικανοποιεί τις ανάγκες όλων, είτε είναι vegan, είτε είναι vegetarian, είτε για γαλακτοκομικά, είτε για κρέας, είτε για αρτοσκευάσματα, για φρούτα και λαχανικά ή ακόμα και έτοιμα τρόφιμα. Έτσι, η αγορά των κατεψυγμένων τροφίμων θα συνεχίσει να αναπτύσσεται παράλληλα με τις αναδυόμενες οικονομίες του κόσμου.

Πηγή:foodengineeringmag.com