Przegląd urządzeń zamrażalniczych na rynku krajowym
Niniejszy artykuł ma na celu przedstawienie Czytelnikom aktualnych ofert producentów tuneli zamrażalniczych na rynku krajowym. W artykule zostały przedstawione oferty dotyczące zarówno tuneli tradycyjnych, w których oziębianie medium (powietrze, ciecz) następuje wskutek przekazywania ciepła do parowników instalacji chłodniczej pracującej w zamkniętym lewobieżnym obiegu Carnota, jak też tuneli kriogenicznych, w których oziębianie medium następuje wskutek odparowania czynnika kriogenicznego, z jego bezpowrotną utratą do atmosfery.
Spośród specjalistycznych tuneli zamrażalniczych tradycyjnych można wyodrębnić poszczególne rodzaje, jak:
- Fluidyzacyjne - do zamrażania owoców i warzyw. Są to tunele, w których zamrażanie produktu odbywa się w tzw. łożu fluidalnym. Obecnie na świecie spotyka się prawie wyłącznie tunele fluidyzacyjne 2-taśmowe: taśma I jest przeznaczona do wstępnego omrażania produktu, taśma II do domrażania;
- Taśmowo-spiralne - do zamrażania wyrobów kulinarnych, garmażeryjnych i lodów. Są to tunele, w których zamrażanie produktu odbywa się w na taśmie przebiegającej przez tunel w formie spirali (linii śrubowej), uformowanej wokół bębna transportowego. Spotykane są rozwiązania tuneli z jednym bębnem i dwubębnowe;
- Taśmowe liniowe - do zamrażania wyrobów kulinarnych, garmażeryjnych i lodów. Są to tunele, w których zamrażanie produktu odbywa się na taśmie przebiegającej liniowo przez tunel, przy czym spotyka się rozwiązania jednotaśmowe i wielotaśmowe;
- Automatyczne stelażowe - do zamrażania drobiu (względnie mięsa) w kartonach. Są to tunele o skomplikowanej konstrukcji pod względem mechanicznym, w których zamraża się produkt w opakowaniach zbiorczych, np. kartonach otwartych. Budowa tunelu umożliwia zautomatyzowany przebieg procesu zamrażania;
- Aparaty kontaktowe - do zamrażania ryb. Są to tunele, w których produkt luzem jest zamrażany pomiędzy płytami, w których cyrkuluje czynnik chłodniczy; urządzenia te zwane są często zamrażarkami płytowymi.
Tunele kriogeniczne
Tunele kriogeniczne są zakupywane głównie do zamrażania luzem produktów bardzo delikatnych (które przy zamrażaniu w tunelu fluidyzacyjnym ulegają dużym uszkodzeniom) względnie produktów drogich, przy których kilkakrotnie wyższe koszty eksploatacyjne procesu zamrażania w stosunku do tuneli tradycyjnych nie są znaczące w koszcie sprzedaży wyrobu gotowego. Są to głównie tunele taśmowe liniowe i taśmowo-spiralne, a najczęściej używanym w nich czynnikiem jest ciekły azot, rzadziej ciekły dwutlenek węgla. Przy małych ilościach produktów stosowane są także kriogeniczne szafy zamrażalnicze, które są w pewnym sensie "dużymi zamrażarkami" na ciekły azot.
Stosowanym coraz powszechniej rozwiązaniem są metody kombinowane, tzw. zamrażanie kriomechaniczne, w których łączy się tradycyjne systemy zamrażania mechanicznego z zamrażaniem kriogenicznym. Wstępnie podmrożony produkt, poprzez natrysk lub kąpiel w ciekłym azocie, przenoszony jest do tradycyjnego urządzenia zamrażalniczego w celu dokończenia procesu głębokiego mrożenia.
Już pod koniec lat 90-tych produkcja ta zanikła prawie całkowicie; okazało się, że małym producentom (a tylko tacy kupowali te urządzenia) trudno jest utrzymać się na rynku, a ponadto zwrot nakładów inwestycyjnych związanych z zakupem tunelu i zasilającego urządzenia chłodniczego był zdecydowanie zbyt długi w stosunku do tunelu o dużej wydajności. Zainteresowanych tą problematyką Czytelników odsyłamy do literatury [1, 2, 3, 4].
W każdym razie uruchomienie z pozytywnymi wynikami produkcji małych tuneli, zasilanych przez urządzenia freonowe (wtedy jeszcze na R 22), było dużym nowatorstwem i obaliło dosyć powszechną tezę, że prawdziwe zamrażanie jest możliwe tylko przy zastosowaniu amoniaku.
Tunele fluidyzacyjne
Od dobrych dziesięciu lat na rynku zdecydowanie dominują tunele fluidyzacyjne produkowane przez P.P.U-H "UNIDEX" w Straszęcinie, firmy powstałej w 1992 r. w trakcie likwidacji powszechnie znanego Kombinatu IGLOOPOL w Dębicy. Lista referencyjna UNIDEX jest imponująca i liczy kilkadziesiąt wykonanych i uruchomionych jednostek. Tunele fluidyzacyjne 2-taśmowe oferowane przez UNIDEX początkowo wykonywane były jako tradycyjne, czyli z parownikami pod taśmami (typoszereg TZF-U). Po kilku latach weszła do produkcji odmiana z parownikami z boku taśmy (typoszereg TZF-B), a obecnie oferowana jest także odmiana wersji TZF-B, w której zastosowano szereg modernizacyjnych zmian konstrukcyjnych, w tym parowniki o innej budowie (typoszereg TZF-K). Tunele te cieszą się bardzo dobrą opinią na rynku krajowym, ponadto firma sprzedaje je także z powodzeniem na rynkach wschodnich (Ukraina, Białoruś). Dane techniczne i technologiczne tuneli TZF zamieszczone zostały w tab. 1 i 2. Na rys. 1 pokazano budowę tunelu TZF-4B, a na rys. 2÷9 zdjęcia różnych elementów tuneli TZF. Warto dodać w tym miejscu, że tunele oferowane przez UNIDEX cechują się coraz wyższą jakością techniczną i b. wysokim standardem wykonania.
Na rynku krajowym, jak wspomniano wcześniej, obecnie bardzo rzadko dochodzi do zakupu tuneli z importu, a inne firmy polskie nie podejmują się już produkcji tuneli fluidyzacyjnych. Z firm zachodnich, które mogą zaoferować obecnie tunele fluidyzacyjne warto wymienić powszechnie znaną firmę szwedzką FRIGOSCANDIA.
Tunele taśmowo-spiralne
Tunele te, pomimo ich niewątpliwej uniwersalności (zamrażają zdecydowanie najszerszy zakres asortymentowy spośród wszystkich rodzajów tuneli zamrażalniczych), z przyczyn opisanych we wprowadzeniu, nie cieszą się obecnie dużym zainteresowaniem producentów. Cechą charakterystyczną wszystkich tuneli taśmowo-spiralnych są stosunkowo małe wymiary gabarytowe w odniesieniu do uzyskiwanej wydajności chłodniczej dla danego asortymentu. Ułatwia to ich instalowanie bezpośrednio w halach produkcyjnych. Ponadto bardzo elastycznie dostosowuje się je do całej linii technologicznej; przy dobrze zorganizowanej linii cały proces produkcyjny - od uformowania wyrobu aż do jego zamrożenia - przebiega bezkolizyjnie i nie wymaga np. przekładania ręcznego z jednego elementu linii na drugi.
Na rynku krajowym tunele te oferowała i wykonała kilka egzemplarzy firma UNIDEX ze Straszęcina. W tabeli 3 przedstawione są dane techniczne, a w tabeli 4 - dane technologiczne dla oferowanych tuneli taśmowo-spiralnych typoszeregu TTS (4 wielkości) produkcji UNIDEX.
Z innych firm, która może zaoferować tunele taśmowo-spiralne można wymienić firmę belgijską C.E.S., o której będzie jeszcze mowa w dalszej części. Firma ta produkuje przede wszystkim tunele kriogeniczne: taśmowe liniowe i taśmowo-spiralne rys. 10.
Tunele kriogeniczne
W asortymencie firm zachodnich produkujących zamrażalnicze urządzenia kriogeniczne (żadna z firm krajowych nie oferuje tych urządzeń) dominują zdecydowanie tunele taśmowe liniowe. Mniej firm oferuje kriogeniczne tunele taśmowo-spiralne.
Czynnikiem chłodniczym jest z reguły ciekły azot, rzadziej - głównie z uwagi na znacznie wyższe temperatury i problemy z powstałym wskutek sublimacji CO2 "śniegiem" - tunele na ciekły dwutlenek węgla. Kriogeniczne metody mrożenia żywności dają szczególnie korzystne rezultaty w przypadku produktów delikatnych, łatwo odkształcalnych i sklejających się. Produkt, w całości bądź jego warstwa zewnętrzna, w bezpośrednim kontakcie z czynnikiem kriogenicznym ulega szybkiemu zamrożeniu, dzięki czemu minimalizuje się zjawiska mechanicznego uszkodzenia produktu oraz ubytki surowca. Tunele te jednak cechują się stosunkowo wysokimi kosztami eksploatacyjnymi wskutek zużywania określonej ilości czynnika chłodniczego na każdy kilogram zamrażanego produktu (wartości te są zróżnicowane i zależą od temperatury utrzymywanej we wnętrzu tunelu oraz entalpii produktu zamrażanego).
Z urządzeń oferowanych na naszym rynku można wymienić tunele firm C.E.S. (w Polsce dostępne za pośrednictwem firmy BOC Gazy Sp. z o. o.) oraz Linde (polskie przedstawicielstwo - Linde Gaz Polska Sp. z o. o.).
W asortymencie firmy C.E.S. występują między innymi:
- liniowe tunele zamrażalnicze na ciekły azot i dwutlenek węgla, jedno i dwutaśmowe (zastosowanie dwóch taśm biegnących równolegle umożliwia np. zamrażanie dwóch produktów o różnych czasach zamrażania),
- taśmowo-spiralne, dostępne w wersji na ciekły azot i dwutlenek węgla,
- szafy zamrażalnicze,
- tunele imersyjne, tzn. "zanurzeniowych", w których proces zamrażania odbywa się przez zanurzenie w ciekłym czynniku kriogenicznym.
Wybrane szczegóły tuneli kriogenicznych liniowych i taśmowo-spiralnych firmy C.E.S. przedstawiono na rysunkach od 11 do 14.
Tunele do schładzania tuszek drobiu
Urządzenia te nie są tunelami zamrażalniczymi, wspominamy jednak o nich z uwagi na rosnące zapotrzebowanie rynku krajowego (zakłady drobiarskie), wynikające z konieczności dostosowania warunków technologicznych produkcji drobiu do wymagań Unii Europejskiej. Do ubiegłego roku obowiązywały one głównie zakłady eksportujące drób do krajów Unii, obecnie stają się obowiązujące także dla produkcji na rynek krajowy. Podstawowym warunkiem technologicznym dla schładzania jest możliwie szybkie obniżenie temperatury tuszek po uboju z 38oC do 4oC (w mięśniu piersiowym), przy czym musi to odbywać się wyłącznie przy pomocy powietrza. Dopuszczalne jest stosowanie jedynie natrysku wodnego (tzw. mgła wodna), przy czym ma on na celu głównie wyeliminowanie poubojowych przebarwień tuszek, co występuje często przy schładzaniu suchym powietrzem.
Urządzenia te mają charakter rozwiązań indywidualnych, dostosowanych każdorazowo do wielkości produkcji, budowy i wymiarów hali produkcyjnej, asortymentu drobiu itp. Tym samym wymagają odrębnego projektowania, gdyż trudno byłoby je stypizować. Spośród firm polskich, które podejmują się zaprojektowania i realizacji tych bardzo trudnych tuneli, warto wymienić MOSTOSTAL WROCŁAW S.A., którego zespół projektowy posiada w swym dorobku szereg udanych rozwiązań tego typu, przy czym pierwsze z nich były realizowane jeszcze w latach 90-tych, przede wszystkim na potrzeby zakładów eksportujących drób wodny na rynki zachodnie.
Podsumowanie
Niniejszy materiał, z uwagi na zrozumiałe ograniczenia ramowe, ma na celu przede wszystkim przybliżenie Czytelnikom problematyki zamrażania technologicznego. Dawne hasło jednej z firm produkujących tunele: "dla każdego rodzaju produktu specjalistyczny tunel zamrażalniczy" jest jak najbardziej aktualne. Śledzenie rynku krajowego wykazuje, że prawie każdy zakład zamrażający żywność docenia ten problem, a brak koniecznych inwestycji wynika z reguły ze zbyt skromnego budżetu w danym przedziale czasowym. Warto na koniec zwrócić uwagę na całkowite odejście w zakładach drobiarskich od stosowania tzw. automatycznych tuneli stelażowych (czy paletowych), które zostały wylansowane w latach 70-tych ub. wieku. W tunelach tych proces zamrażania tuszek drobiu odbywał się w cyklu w pełni automatycznym, przy czym tuszki (w osłonkach) przed zamrażaniem były pakowane w kartony i w tych kartonach - jedynie bez wieczka - wprowadzane do tunelu. Po zamrożeniu wystarczyło jedynie założyć wieczko i przykleić metkę producenta. Mimo tych niewątpliwych zalet i zmniejszenia pracochłonności, obecnie wszystkie zakłady wracają do tradycyjnego zamrażania, tzn. na wózkach lub paletach w tunelach zapychowych. Jak widać, czasami nowoczesne (choć bardzo kosztowne) rozwiązania są eliminowane przez znacznie bardziej pracochłonne, ale proste w działaniu.
Źródło: www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl
