اولین بار در سال 1875 میلادی روش مکانیکی انجماد مواد غذایی با از آمونیاک انجام شد. انجماد مواد غذایی به روش های مختلفی امکان پذیر است. انجماد در طی زمان و به صورت آهسته انجام شده و در برخی شرایط نیاز به انجماد سریع بوده که برای این منظور، تونل انجماد بسیار مناسب می باشد. اساس کار این سیستم ایجاد تماس غیر مستقیم با ماده مذکور از طریق جریان هوای سرد بوده، به طوری که با عبور جریان هوای سرد، پدیده انتقال حرارت به روش جا به جایی اجباری رخ داده. که نرخ کاهش دما را به شدت افزایش داده و منجر به انجماد مواد می شود.
سرعت بالای انجماد در این روش، بسیار مورد توجه بوده؛ چرا که کیفیت و سلامت بافت مواد غذایی به سرعت انجماد وابسته می باشد، زمانی که انجماد با سرعت پایین انجام شود، کریستال های یخ تشکیل شده در بافت مواد غذایی درشت تر بوده و باعث تخریب بافت می شوند؛ در حالی که با افزایش سرعت انجماد، کریستال های یخ کوچکتر بوده و بافت و ظاهر و طعم مواد غذایی حفظ می شوند. با ما همراه باشید تا در ادامه با تونل انجماد آشنا شویم .
انواع تونل انجماد
تونل انجماد دارای انواع متفاوتی بر حسب عملکرد می باشد که می توان به وزشی، تماسی، حاوی نوار نقاله و … اشاره کرد. در مدل وزشی، هوای سرد به کمک فن ها با عبور از روی محصولات باعث منجمد شدن می شود. در روش های تماسی مواد در بین جداره ها قرار گرفته و در مواردی مواد توسط تسمه نقاله از درون فریزر عبور می کند. در روش تماسی گاهی از تماس مستقیم مواد با نیتروژن مایع استفاده می شود. IGF هم از انواع تونل های انجماد بوده که در آن دمای درونی مواد کمتر از دو ساعت از دمای بحرانی گذشته و انجماد بسیار سریع رخ می دهد که به کمک افزایش سرعت عبور گاز انجام می شود.
مزایا و معایب
مزایای تونل انجماد عبارتند از :
- قادر به منجمد کردن مواد در زمان کوتاه
- جلوگیری از متلاشی شدن سلول ها و حفظ بافت مواد غذایی
- جلوگیری از رشد باکتری ها و فساد
- انجماد با سرعت بالا و صرفه جویی در زمان
- نیاز به نیروی انسانی کمتر به دلیل اتوماتیک بودن بخش های مختلف آن
البته باید توجه داشت که این انجماد سریع ممکن است منجر به آب زدایی شده که موجب تغییر اندکی در ماهیت پروتئین ها می شود.
طراحی تونل انجماد
در زمینه طراحی و ساخت تونل انجماد مهم ترین پارامتر، ظرفیت آن است. به منظور انجماد مواد غذایی در حجم ها و سرعت بالا از تونل انجماد استفاده شده که برای راه اندازی چنین واحدی به تجهیزاتی نظیر کمپرسور ، اواپراتور، شیر های انبساط، کندانسور، تابلو برق و عایق نیاز است.
ظرفیت تونل در حقیقت مقدار موادی که در زمان مشخصی سرد شده و به دمای مورد نظر می رسند، می باشد. محاسبات طراحی بر اساس نوع ماده مورد نظر برای انجماد، میزان ماده، دمای انجماد و نیز زمان انجماد صورت می گیرد. در این طراحی باید دقت شود تا حد ممکن زمان انجماد کاهش یابد؛ چرا که کاهش زمان، باعث حفظ بافت اصلی مواد غذایی می شود. توجیه این مورد به این صورت است که با افزایش زمان انجماد، سطح مواد منجمد شده و یخ مانند عایق عمل کرده و از کاهش دما و انجماد درون مواد جلوگیری می کند.
از انواع مبرد ها نظیر فریون ها، آمونیاک و غیره می توان استفاده کرد با این تفاوت که حجم دستگاه ها در حضور مبرد آمونیاک می تواند کاهش یابد این نیز به دلیل خواص ترمودینامیکی آمونیاک است. کاربرد آمونیاک مشکلاتی نظیر برگشت روغن و کارکرد شیر انبساط با سوپر هیت بالا می باشد. که منجر به افزایش دمای کمپرسور می شود در نتیجه آمونیاک توصیه نمی شود.
در تونل های انجماد سقف کاذبی تعبیه شده تا جریان هوای سرد گردش یابد. سرعت جریان هوا باید بسیار بالا بوده تا نرخ انتقال حرارت افزایش یابد. درب های تونل انجماد متشکل از پیچ های مخصوصی برای کار در فشار های بالا بوده و در انواع PVC، ضد زنگ و یا پلی استر و متشکل از آلومینیوم عایق کاری شده و گسگت های ویژه جهت حفظ دما و محلی برای تعبیه شیشه کنترل می باشند.
طراحی و برآورد قیمت
برای راه اندازی یک واحد تونل انجماد برای اهداف مختلف، با توجه به ظرفیت تونل و نیز اهداف در نظر گرفته شده، نیاز به تجهیزات متفاوتی است که برآورد قیمت توسط کارشناسان گروه صنعتی دی صورت می پذیرد. قبل از تصمیم گیری نهایی برای احداث سردخانه باید تمام هزینه ها و برنامه ریزی های مالی آن را به طور کامل و دقیق مورد ارزیابی قرار داد.