Меню Рубрики

Установки для заморозки жидким азотом

Криогенная заморозка продуктов

Криогенная заморозка продуктов – методика с использованием криогенных газов в жидком состоянии – углекислоты и жидкого азота. Она достаточно широко распространена в пищевой промышленности для заморозки продуктов разных категорий.

Принцип заморозки

В составе любого продукта питания содержится определенное количество воды. Больше всего ее в овощах и фруктах, меньше всего – в кондитерских изделиях. Заморозка характеризуется переходом влаги в твердое состояние.

  1. Компания АСМ имеет большой опыт постройки камер шоковой заморозки, в связи с этим мы знаем все тонкости замораживания продуктов и все моменты связанные с различными типами продукции в процессе заморозки
  1. Возможно проектирования нестандартных технологических решений
  1. Опыт проектирования шоковой заморозки продукции с применением ленточного конвейера (линейный и спиральный)
  1. Возможность комплектации камер шоковой заморозки новым и уже использованным оборудованием с предоставлением годовой гарантии и сервисного обслуживания с существенным уменьшением цены за готовый проект
  1. Опыт создание модульных и контейнерных камер шоковой заморозки различного исполнения и объема.

Заморозка проходит в три фазы:

  1. Предзаморозка предполагает охлаждение до начальной точки заморозки, то есть начала кристаллизации.
  2. Заморозка – из продукта удаляется тепло, вода кристаллизуется, превращаясь в лед. Эта фаза называется латентной зоной.
  3. Домораживание – температура понижается до заданной конечной точки.

Вторая фаза – самая важная, так как от ее интенсивности зависят конечные вкусовые и физико-химические качества продукта. Чем выше будет скорость, тем более высоких показателей можно достичь. Если она недостаточна, то кристаллизация начинается с межклеточных зон и только потом в клетках. В этом случае разрушения структуры не избежать. Криогенная заморозка продуктов обеспечивает минимальную по времени продолжительность второй стадии, поэтому свободная жидкость кристаллизуется одновременно снаружи и внутри клетки.

Преимущества криогенной заморозки

Температура внутри камеры во время заморозки может достигать -70С. За счет этого заморозка протекает практически моментально и не сопровождается разрушением структуры. Также можно выделить следующие преимущества.

  • Незначительная дегидратация в результате высокой скорости заморозки. Вес, внешний вид и сочность продуктов остается прежними. Особенно это важно для растительной продукции, содержание воды в которых может достигать 90%.
  • Срок хранения увеличивается в несколько раз.
  • При разморозке не выделяется влага.
  • Сохраняются все качества – питательные вещества, микроэлементы, витамины, структура, упругость, аромат.
  • Бактериологическая чистота за счет быстрого прекращения жизнедеятельности бактерий и отсутствия ферментативных изменений.
  • Повышение производительности предприятия со снижением затрат на электроэнергию.
  • Криогенные установки имеют относительно небольшой размер, поэтому экономят рабочее пространство.
  • Гибкое в отношении режимов работы оборудование – возможен быстрый пуск и при необходимости остановка производства.

Способы заморозки при помощи жидкого азота

Криогенная заморозка продуктов может осуществляться разными способами. Для этого используются установки определенного конструктивного исполнения.

  • Продукт орошается струей сжиженного газа.
  • Заморозка происходит путем окунания в емкость с жидким азотом.
  • Обдув холодным газом при температуре от -60 до -90С.
  • Охлаждение азотом металлических поверхностей и дальнейший контакт с ними продуктов.

Это совершенно безопасный инертный газ, не влияющий на пользу и вкусовые качества продукции. Технология заморозки проста и в то же время эффективна.

Сфера применения

Криогенный метод можно применять для любых продуктов. Наибольшее распространение получили эти установки в следующих областях пищевой промышленности:

  • Рыбопереработка – заморозка, глазировка рыбы и морепродуктов.
  • Мясопереработка – заморозка сырья, полуфабрикатов, фарша.
  • Кондитерские цеха.
  • Производства готовых первых, вторых блюд и десертов.
  • Изготовление мороженого.
  • Заморозка растительной продукции – фруктов, ягод, овощей, грибов.

Для того чтобы криогенная заморозка продуктов дала ожидаемые результаты, необходимо уделить предельное внимание качеству оборудования и его соответствию вашим требованиям. «АквилонСтройМонтаж» — компания, которая долгие годы занимается холодильным оборудованием. У нас вы можете получить подробные консультации, приобрести оборудование по разумным ценам, заказать его монтаж и пусконаладочные работы.

источник

Криогенная заморозка продуктов азотом — почему это выгодно

Стандартные морозильные камеры, которые используются в домашних и промышленных условиях, имеют ряд негативных особенностей, влияющих на качество конечного результата. Вместе с тем, в процессе производства мяса, рыбы, овощей, фруктов и различных полуфабрикатов все чаще применяется заморозка продуктов азотом (N2). Подобная технология на практике доказала свою эффективность, не только благотворно влияя на вкусовые характеристики и внешний вид продукции, но и оптимизируя производственные расходы. Собственно, о деталях криогенной технологии в пищевой промышленности и пойдет речь в этой статье.

Как процесс заморозки влияет на качество продуктов питания

Определяющим показателем процесса заморозки является скорость. Чем быстрее замерзает свежий продукт, тем лучше сохраняется его структура и полезные свойства. Обычно качество продукции определяется по ее внешнему виду, хотя для более правильного анализа следует заглянуть внутрь. Поскольку любая ткань живого и растительного происхождения содержит в своем составе большое количество воды, процесс ее кристаллизации во время заморозки выходит на первый план.

Если превращение влаги в лед занимает длительный период, что характерно для обычных морозильников, то образуются достаточно большие ледяные кристаллы, способные разрушать стенки клеток. Чем быстрее протекает криогенный процесс, тем меньше размер кристаллов и, соответственно, меньше их влияние на клетки.

Кроме того, не следует забывать и о процессе испарения влаги, который может приводить к потере до 6% массы мяса или рыбы, если их замерзание длилось несколько часов. В случае заморозки продуктов азотом такая особенность отсутствует, поскольку ледяная корка, препятствующая выходу воды, образуется практически мгновенно (ниже об этом будет рассказано детальнее). Кстати, N2 помимо своих криогенных свойств способствует более длительному хранению свежей продукции, поэтому активно применяется в пищевой упаковке. Здесь можно прочитать об этом больше.

Заморозка продуктов азотом — технология мгновенного эффекта

Итак, рассмотрим подробнее технологию применения жидкого N2 в пищевой промышленности. Поскольку температура кипения азота равняется -196 ºС, при его воздействии на мясную, рыбную или растительную продукцию происходит практически мгновенная кристаллизация влаги. При этом кристаллы льда имеют настолько малый размер, что не наносят какой-либо вред клеткам, сохраняя все питательные вещества внутри. Сохраняется внутри и влага, которая не успевает испаряться, поэтому вес продукта снижается всего на 0,5%, что по сравнению с 6%, характерными для естественной заморозки, является существенным показателем.

Для реализации технологии используют специальное морозильное оборудование — фризеры. В зависимости от способа реализации криогенной заморозки фризеры делят на два типа — тоннельные и погружные. Вторые считаются более эффективными, поскольку позволяют уменьшить потери массы продукции до 0,1%. Однако такой метод требует больших объемов N2 по сравнению с эксплуатацией морозильных тоннелей. Стоит отметить, что фризеры (как тоннельные, так и погружные) потребляют на порядок меньше электроэнергии, чем стандартные морозильные камеры, что является их дополнительным преимуществом.

Читайте также:  Установка по для samsung mini

Для заморозки пищевой продукции также можно использовать диоксид углерода. В состоянии сухого льда его температура достигает -79 ºС, что позволяет достаточно эффективно применять CO2 в мясной и рыбной промышленности. Азот и углекислый газ могут служить не только по отдельности, но и в связке. Например, с их помощью разрабатывают модифицированную газовую среду для длительного хранения мяса, колбас, рыбы, мучных изделий, фруктов, овощей и др. О пищевых газовых смесях детальнее можно прочитать по приведенной ссылке.

Также набирает популярность и молекулярная кухня:

Правила безопасности при работе с жидким N2

Учитывая чрезмерно низкую температуру жидкого азота, несоблюдение техники безопасности при работе с данным веществом может привести к опасным последствиям. Чтобы не допустить ожогов, повреждения глаз и удушья, следует:

  • использовать защитные средства (фартук, перчатки, очки), выдерживающие температуру жидкого N2;
  • для хранения газа в жидком состоянии применять специальные емкости — сосуды Дьюара — позволяющие избытку газа выходить наружу;
  • использовать просторные, хорошо проветриваемые помещения во избежание дефицита кислорода в атмосфере в случае утечки из баллона.

N2 и CO2 имеют достаточно много полезных свойств, поэтому широко применяются не только в пищевой, но и в других сферах промышленности — начиная от машиностроения и заканчивая производством электроники. Подробнее ознакомиться с типовыми формами поставок и чистоты данных газов можно здесь и здесь.

источник

Заморозка грунта жидким азотом

Заморозка грунта жидким азотом широко применяется для временного придания неустойчивым грунтам прочности и исключения притока воды в область выработки. Этот способ отличается универсальностью – его можно применять практически на всех типах почвы и грунта – сыпучих, связных, рыхлых, скальных и полускальных. Заморозка жидким азотом проводится на самых разных глубинах, независимо от водонасыщенности. Причем работы можно вести не только на ограниченных, но и на достаточно больших площадях.

По сути, этим создается временное ограждение любых очертаний – прямоугольное, круговое или любое другое. Они не позволяет проникать за пределы ограждения водам или водоносным неустойчивым грунтам в обозначенную зону во время проведения проходческих мероприятий.

Искусственное замораживание выполняется двумя самыми распространенными способами – рассольным и заморозка грунта азотом. Рассольный метод демонстрирует низкую скорость замерзания и недостаточную эффективность, поэтому заморозка грунтов жидким азотом выполняется гораздо чаще. Он во всех отношениях является более перспективным и интересным. Возможно его применение на болотах первого и второго типа вместо способа со шпунтами. Заморозка грунта жидким азотом широко применяется при строительстве шахт, метро, подземных тоннелей и прочих аналогичных объектов для создания водонепроницаемой плотной оболочки.

Преимущества метода

Если сравнивать применение азота с рассольным методом, в котором используются фреоновые или аммиачные холодильные установки, то можно найти ряд достоинств перед ними:

  • Для выполнения замораживания не требуются специальные холодильные установки. Их заменяют цистернами и баллонами с азотом.
  • Не нужно применять рассольные насосы. Отсутствуют потери холода.
  • Подготовка проще и более кратковременная, поэтому вся процедура занимает меньше времени.
  • За счет низкой температуры кипения вещества (около -196С) сокращается время процедуры. Нужных результатов можно добиться в кратчайшие сроки.

Немного о технологии

По краям котлована, по всему его периметру бурят скважины требуемой глубины. В них опускаются трубы, представляющие собой герметичные колонки с наглухо заваренным дном и крышкой. В каждую колонку опускаются трубки с открытым нижним концом. При этом выдерживают расстояние до дна колонки не менее 40 сантиметров.

Далее все установленные колонки соединяются в единую систему при помощи гибких трубок. Первая в ряду колонка заполняется азотом и начинается процесс его испарения. Испаряясь, азот поднимается наверх и по гибкой трубке переходит в следующую колонку. По такому принципу заполняется вся система. Дойдя до последней колонки, он переходит в атмосферу.

Это решение для укрепления стенок котлована будет выгодно только при соблюдении одного условия – в месте проведения работ нужно выполнить водопонижение, чтобы избежать монтажа водоотливной установки и шпунтов. В этом случае гарантированный эффект укрепления будет держаться до 35 часов. Это время равное естественному оттаиванию азота.

Сжиженный азот в этих целях применяется в гражданском строительстве, газо- и нефтедобывающей промышленности и остальных сферах. За годы использования она зарекомендовала себя, как эффективный и простой в использовании метод. По сравнению с другими классическими технологиями можно выделить и такие преимущества, как отсутствие риска обвала котлована и экологическая безопасность.

Заморозка грунта жидким азотом — стоимость

Относительно стоимости заморозки азотом и оборудования для него обращайтесь к нашим сотрудникам. Они с удовольствием подробно ответят на все ваши вопросы, дадут рекомендации и проконсультируют относительно технологий замораживания. «АквилонСтройМонтаж» — компания, которая уже на протяжении многих лет занимается всеми видами холодильного оборудования, стараясь сохранять приемлемые цены, чтобы наши услуги были доступны каждому клиенту.

источник

Заморозка

Виды морозильного оборудования и способы замораживания продуктов.

Холодильное оборудование предназначено для охлаждения и хранения пищевых продуктов в соответствии технологическими нормативами и требованиями заказчика.

Оборудование для процессов замораживания обычно называется морозильным оборудованием.

По способам замораживания продуктов в зависимости от контакта с хладагентами можно разделить на 2 основные группы:

  • воздушное замораживание
  • с использованием охлаждающих средств

Воздушное замораживание это:

  • Морозильные камеры с естественной циркуляцией воздуха
  • Скороморозильные камеры (интенсивная скорость обдува воздухом)
  • Туннельные аппараты,
  • Конвейерные холодильные аппараты (с ленточным или спиральным конвейером)
  • Флюидизационные (в потоке холодного воздуха — в «кипящем слое»).

К замораживанию с использованием охлаждающих сред относятся:

  • Плиточные аппараты (горизонтальные и вертикальные)
  • Погружные аппараты (в охлаждающую жидкость погружают замораживаемый продукт),
  • Криогенные аппараты
  • Аппараты для замораживания жидких продуктов-фризеры.

Помимо этого существуют комбинированные способы замораживания продукции.

Замораживание продукции обычно делится на 3 этапа:

Первый этап — охлаждение, в это время продукт охлаждается в начально температуры 0 °С. Снижение температуры продукта здесь идет пропорционально количеству работы по отбору тепла.

Второй этап — подмораживание, происходит из жидкой фазы в твердую при температурах от 0 до −5 °С преодолевая криоскопическую точку. Максимальный отбор тепла у продукта, при этом температура продукта практически не снижается, и происходит кристаллизация 70% жидких фракций продукта.

Третий этап — домораживание продукта от −5 до −18 °С. Происходит окончательный переход оставшихся жидких фракций в твердые фракции

Обычная технология замораживания, осуществляется в низкотемпературных холодильных камерах, при температуре −18 ÷ −24 °С. Время заморозки составляет 2,5 часа и выше. При замораживании продукта главную роль имеет скорость процесса. Всем известна прямая зависимость качества продукта от скорости замораживания. Экспериментальные замеры свидетельствуют о влиянии скорости замораживания на размеры кристаллов льда, на структурные и ферментативные изменения в продуктах.

Читайте также:  Установки для очистки химических стоков

Заморозка шоковая представляет собой ускорение режимов охлаждения, подмораживания и домораживания продуктов (см. рис. 1 кривая 2). Данное ускорение обеспечивается посредством увеличения скорости отбора тепла у продукта:

  • снижение в камере до −30 ÷ −35 °С;
  • увеличения скорости обдува продуктов воздухом.

При этом дальнейшее снижение температуры в камере приводит большим затратам мощности и усилениям деформациям продукта. Заморозка шоковая считается одним из самых лучших способов сохранения продуктов.

Воздушное замораживание

Наибольшее распространение имеет холодильное оборудование , где в камере продукт замораживается с помощью воздухом (воздушные морозильные аппараты).

Продукцию равномерно размещают в охлаждаемом объеме (на паллетах, стеллажах или подвесах) , чтоб она обдувались во всех сторон потоком воздуха. Циркуляцию воздуха камере обеспечивают вентиляторы воздухоохладителей.

Такой тип морозильной камеры работает циклами, загрузка и выгрузка продукта происходит вручную. Есть и более сложные варианты воздушных морозильных камер непрерывного действия. Такие камеры наиболее рационально использовать для замораживания продуктов больших размеров когда возрастает время процесса или где имеется большой объем продукции

В воздушных морозильных камерах существуют различные схемы движения воздуха. Наиболее часто используется горизонтальный обдув продукта, но иногда применяют вертикальную, для равномерного обдува всей продукции.

В камерах непрерывного действия направление обдува воздухом и направление перемещения продуктов могут быть встречными, параллельными или перекрестными. Встречные и перекрёстные конфигурации обычно для минимального нагрева охлаждающего воздуха в камере.

Способы размещения продукта и подачи относительно потока воздуха зависит от их размера, формы и упаковки.

Достоинства воздушных морозильных камер:

  • простота конструкции
  • минимальные стоимости оборудования
  • необходимость использования мощных вентиляторов, ограниченные размеры по длинам камеры
  • усушка неупакованной продукции или возможная деформация упакованной продукции
  • значительное время замораживания более габаритных продуктов

Морозильные камеры с естественным движением воздуха

Морозильная камера представляет собой теплоизолированное помещение, оборудованное статическими воздухоохладителями (испарителями без вентиляторов).

Такие камеры обычно используют для замораживания крупных продуктов, когда скорость замораживания ограничена толщиной продукта.

Продукт укладывается штабелями на полу, на стеллажах или подвешивают в камере. В отличие от заморозки шоковой, тут воздух циркулирует с минимальной скоростью.

Достоинства камер с естественной циркуляцией воздуха:

  • Универсальность;
  • простота конструкции;
  • небольшая скорость испарения влаги с поверхности;
  • небольшое потребление энергии.

Недостатки камер с естественной циркуляцией воздуха: большая продолжительность замораживания, обильное выделение клеточного, потеря в показателях физических, биохимических свойств и вкусовых качеств продукта (из-за образования больших кристаллов воды в продукте нарушается целостность мембран клеток), неоднородность температуры по камере

Скороморозильные камеры с интенсивным движением воздуха

Скороморозильные камеры предназначены для замораживания продуктов крупного и среднего размеров любой формы. Основным принципом шоковой заморозки является ускоренное преодоление всех этапов замораживания продукта

Продукт раскладывают на полках тележек или подвешивают так, чтобы он равномерно со всех сторон обдувался воздухом.

В камерах располагаются воздухоохладители с принудительным движением воздуха со от 3м/с. При этом для обеспечения правильной циркуляции воздуха необходимо организовывать направленное движение воздуха ,путем установки фальш-потолока или фальш-стен, который возвращает воздух забравший тепло от продукта обратно к испарителю для охлаждения, при этом не давая теплому и холодному потоку перемешиваться и сбивать скорость.

Достоинства:

  • Сохраняется структура тканей — кристаллы льда формируются меньших размеров и практически одновременно в клетке и межклеточных перегородках (клетки остаются неповрежденными)
  • За счет скорости замораживания сокращаются и периоды активности бактериологической среды
  • уменьшаются потери продукта в 2-3 раза;
  • сокращается время заморозки в 3-10 раз;
  • сокращаются производственные площади в 1,5-2 раза;
  • сокращается производственный персонал на 25-30 %;
  • сокращается срок окупаемости на 15-20 %;

Минусы — сложность организации большой скорости обдува при большом количестве продукта

Туннельные скороморозильные аппараты

В туннельных скороморозильных аппаратах имеется конвейерная система, которая обеспечивает движение по туннелю, автоматическую загрузку и разгрузку продукта. В этом случае воздух подается в охлаждаемый объем, в котором движется продукт.

Для одинаковой скорости замораживания продукт должен иметь одинаковые размеры и формы. При использовании в туннели разных лотков появляется возможность одновременного замораживания продуктов разных размеров.

Конвейерные морозильные аппараты

В конвейерных скороморозильных аппаратах продукты укладывают на ленту конвейера или в металлические лотки, продукт перемещается непрерывно или циклически с помощью конвейеров типа: ленточного, цепного, лоткового, и др., непрерывно или циклически.

Скорость движения конвейера регулируется в зависимости от вида и размера продукта.Конвейеры как правило располагаются друг над другом. Продукт подают на верхний конвейер, затем переводится на более нижний ярус, движущийся в обратном направлении, и т. д.

Толщина замораживаемых продуктов может достигать до 80 мм, а длина и ширина до 200×150 мм масса продукта может достигать до 1кг и время замораживания до 3 часов. Такие аппараты позволяют замораживать до 80% ассортимента продуктов, Также возможно замораживание растительных продуктов — грибов, клубники, персиков, абрикосов, и т,д;

Достоинства: гибкость в работе, компактность, высокий уровень автоматизации.

Спиральные скороморозильные аппараты

Спиральные аппараты — это разновидность конвейерных скороморозильных аппаратов , в которых лента по спирали вдоль вращающегося барабана опускается вниз (до 50 ярусов в высоту).

Организация воздушного потока в таком оборудовании может быть как горизонтальной так и вертикальной.

Спиральные аппараты подходят для заморозки штучной пищевой продукции: котлеты, пельмени, манты, блинчики, вторые блюда на подложке, рыбы, филе, крабовые палочки. Шоковая заморозка в спиральном скороморозильном аппарате сохраняет вкусовые качества, останавливает активность микрофлоры и предотвращает образование крупных кристаллов льда.

Спиральные скороморозильные аппараты по сравнению с туннельными аппаратами той же производительности более компактны ,при этом происходит экономия площади производства около 60%.

Плавное регулирование скорости движения ленты позволяет легко настраивать время замораживания для необходимых продуктов.

Достоинства: гибкость в работе, компактность, высокий уровень автоматизации.

Недостатки: сложность конструкции и технического обслуживания оборудования,

Флюидизационные морозильные аппараты

Применяют для замораживания продуктов подлежащих отдельному замораживанию друг от друга, которые могут смерзнуться вместе при замораживании. Это ягоды или кусочки овощей , фруктов, мелкие креветки).

Важным условием является непрерывное движение каждой единицы продукта во взвешенном состоянии. Воздух нагнетается вентиляторами в испарители, потом поступает через лотки, вверх проходя через слой продукта и приподнимая, удерживая его во взвешенном састоянии..

Продукт в флюидизационном аппарате перемещается в потоке воздуха в лотке с перфорированным дном и/или на сетчатой ленте конвейера. Перемещение продукта в лотке осуществляется за счет наклона и/или вибрации лотка.

Читайте также:  Установка магнитов для жалюзи

Продолжительность замораживания продукта зависит от размеров и характеристик продукта , определяется скоростью подачи продукта и высотой слоя, который имеет ограничения.

В некоторых типах флюидизационных аппаратах происходит только подмораживание в воздушном слое, а дальнейшее его замораживание на ленте или конвейере путем обычного воздушного замораживания.

Достоинства

  • получаем замороженный продукт высокого качества,
  • компактность установки
  • большая степень автоматизации
  • замораживания только мелкоштучных продуктов
  • значительная потеря массы продукта вследствие испарения
  • высокие расходы на электроэнергию необходимую для работы вентиляторов.

Не воздушные охлаждающие средства

Плиточные морозильные аппараты

Плиточный морозильный аппараты состоит параллельных металлических плит, охлаждаемых хладагентом, между которыми находится продукт.

Мясная или рыбная продукция может быть заморожена в блок только в том случае, если морозильные плиты в ходе технологического процесса будут очень плотно к ней прилегать, поскольку это обеспечит использование максимально возможной площади теплообмена. Для того чтобы этого достичь, в горизонтальных и вертикальных скороморозильных аппаратах используется система гидравлики, с помощью которой продукция слегка подпресовывается и прижимается к морозильным плитам.

Плиточные аппараты бывают горизонтальные и вертикальные.

В горизонтальном плиточном аппарате продукт, продукт в коробках формах одинаковой толщины, загружают в пространство между приподнятыми плитами. После загрузки всего аппарата плиты опускаются, незначительно деформируя продукт, и начинается режим замораживания.

Недостатки: низкий уровень механизации погрузочно-разгрузочных работ.

В вертикальном плиточном аппарате замораживают неупакованные легко деформируемые продукты (рыба, мясо, пюре-образные массы). Продукт закладывают, засыпают или заливают сверху в полости между плитами, установленными на расстоянии, равном толщине блока. Блоки между плитами формируются непосредственно в момент загрузки продукта под действием силы тяжести. Для удаления блоков после замораживания плиты нагревают, раздвигают, и блоки продукта выталкиваются на разгрузочный конвейер.

Достоинства:

  • высокая скорость замораживания;
  • продукты имеют постоянные форму и размер, легкость упаковывания и складирования в штабели
  • энергопотребление меньше, чем в воздушных холодильных аппаратах (отсутствием вентиляторов и более высокой температурой кипения).
  • большие капитальные затраты,
  • жесткие требования к форме и размеру продуктов.

Погружные морозильные аппараты (иммерсионные)

В этом аппарате хладагент непосредственно контактирует с пищевым продуктом и, создавая наилучшие условия для теплообмена между поверхностью продукта и хладагентом.

Достоинства

  • Высокая скорость замораживания по сравнению с плиточными и воздушными скороморозильными аппаратами
  • Низкий уровень потерь в процессе замораживания и оттаивания.

Иммерсионные аппараты предназначены для замораживания продуктов, погруженных в жидкость. В качестве хладагента используют однокомпонентные водные растворы (обычно хлористого натрия) и двухкомпонентные, содержащие хлористый натрий и хлористый кальций.

Хладоноситель охлаждается в испарителе, Испаритель может находиться в корпусе аппарата или отдельно

Заморозка или охлаждение продукта может происходить орошением продуктов. При этом продукт герметично упаковывают, исключая контакта с хладоносителем.

Достоинства

  • Можно замораживать штучный продукт любой формы и большей толщины (крупнокусковое мясо, птицу, рыбу).
  • вероятность проникновения хладагента в продукт

Фризеры (барабанные морозильные аппараты).

Существует специальное холодильное оборудование, предназначенное для замораживания жидких и пастообразных продуктов. Слой продукта замораживается на внешней или внутренней цилиндрической поверхности теплообменника-испарителя и непрерывно срезается ножами.

Для замораживания полуфабрикатов с влажной поверхностью, паштетов или пастообразных продуктов используют барабанные морозильные аппараты, замораживание происходит на внешней стороне охлаждаемого барабана. За один оборот барабана продукт замораживается и срезается ножом в верхней точке, после этого попадая на разгрузочный конвейер.

Криогенные морозильные аппараты

Криогенное замораживание может осуществляться погружным способом или разбрызгиванием на продукт в морозильных аппаратах камерного или туннельного типа.

Криогенное холодильное оборудование предназначено для замораживания продуктов при непосредственном контакте с веществами, которые изменяют свое фазовое состояние (кипят, сублимируют) при криогенной температуре.

Для криогенного замораживания применяют также спирально-ленточные холодильные установки. Процесс регулируется с помощью изменения объема подачи жидкого хладагента и скорости движения конвейера.

Распространенные криогенные вещества — это жидкие азот N2 и диоксид углерода CO2, безопасны при непосредственном контакте с пищевыми продуктами и инертны к конструкциям и металлам.

Раньше для замораживания использовались хладагенты (например, R12, R22), очищенные от нежелательных примесей. Благодаря низкой температуре кипения криогенных веществ при атмосферном давлении минус 196°С для жидкого N2 и минус 79 °С для жидкого CO2, достигается большая разность температур и вследствие этого высокая интенсивность теплопередачи от поверхности продукта.

В криогенных морозильных аппаратах замораживают продукты небольшой толщины, чтобы термическое сопротивление продукта меньше влияло на интенсивность его замораживания. В современных аппаратах продукт замораживают в два этапа: первый этап посредством газообразного азота, второй этап с помощью жидкого это позволяет значительно уменьшить расход азота необходимого на охлаждения продукта.

Аппараты применяют для замораживания многих видов продукта (мясо, птица, рыба, овощи, готовые блюда). При подаче жидкого CO2 в охлаждаемый объем образуются пар и твердая фаза в виде снега, которая осаждается и накапливается на поверхности продукта и внутренней поверхности конструкции.

Плотный слой снегообразного CO2 на поверхности продукта нежелателен, так как на границе контакта образуется газообразная прослойка, уменьшающая интенсивность теплопередачи. Поэтому в таких аппаратах продукт обычно замораживают при температурах выше минус 78 °С.

Для получения равномерного температурного поля продукт и криогенное вещество движутся в противоток, а температура выпускаемого в атмосферу газа поддерживается относительно высокой (от минус 50 до 0 °С).

Обычно жидкие N2 и CO2 транспортируют и хранят в сосудах при избыточном давлении. Чтобы сократить потерю хладагента при хранении, надо уменьшить теплоприток путем теплоизоляции и (или) охлаждения сосуда с криогенным веществом, с помощью холодильной установки.

При хранении жидкого азота суточные потери могут составлять до 1% от общего объема. Поскольку жидкий CO2 можно хранить при более высокой температуре, чем азот, то с помощью холодильной установки можно полностью исключить потерю CO2.

Достоинства:

  • высокая скорость замораживания;
  • небольшие потери массы
  • высокое качество замороженного продукта;
  • простоту конструкции и эксплуатации; компактность;
  • низкие капитальные затраты и энергопотребление;
  • возможность быстрого монтажа и ввода в эксплуатацию.

Недостаток — затраты криогенные вещества.

Для сокращения потерь криогенного вещества применяют комбинированное замораживание продукта — сначала криогенным веществом, затем замораживанием воздухом.

Криогенным веществом за минимальное время замораживается поверхностный слой продукта, что обеспечивает минимальную потерю влаги и обеспечивает жесткость структуры продукта. Процесс замораживания завершается в аппарате с интенсивным движением воздуха.

Комбинированный процесс замораживания обеспечивает на первом этапе высокое качество продукта при небольшом расходе криогенного вещества, на втором небольшие эксплуатационные затраты.

источник