Подбор оборудования для заморозки щавеля

Какой продукт планируется выпускать

Конструкция морозильного участка зависит от того, в каком виде щавель должен выходить с линии. Основные варианты:

• Рассыпчатая нарезка. Частицы должны оставаться отделёнными друг от друга и свободно дозироваться при фасовке.
• Целые листья. Требуется мягкое перемещение без интенсивного воздушного потока и сильного уплотнения.
• Порционные блоки. Зелень помещают в форму или пакет и замораживают плотной порцией.
• Смесь зелени. Оборудование должно одинаково работать с компонентами разной массы, формы и влажности.
• Полуфабрикат для переработки. Приоритетом становится производительность и удобство дальнейшего дозирования, а не внешний вид каждого листа.

Для розничной рассыпчатой продукции обычно рассматривают ленточные туннельные или адаптированные флюидизационные аппараты. Для плотных порций подходят плиточные установки и камеры периодического действия.

Ленточный туннельный морозильник

Туннельный аппарат непрерывного действия — один из наиболее универсальных вариантов для листовой зелени. Щавель распределяется по движущейся сетчатой ленте и обдувается охлаждённым воздухом. Основные преимущества оборудования:

• регулируемое время нахождения продукта;
• спокойное перемещение без перемешивания;
• возможность работы с целыми и нарезанными листьями;
• равномерная загрузка по ширине ленты;
• включение аппарата в непрерывную линию;
• доступ к рабочим зонам для санитарной обработки.

При подборе туннеля проверяют:

• рабочую ширину ленты;
• скорость её движения;
• допустимую толщину слоя;
• температуру воздуха;
• направление воздушных потоков;
• установленную холодопроизводительность;
• способ очистки сетки;
• продолжительность размораживания испарителя.

Главная опасность — загрузка щавеля слишком толстым слоем. Верхние листья могут замёрзнуть быстро, а внутри массы останутся тёплые и влажные участки. Поэтому перед туннелем необходим распределительный конвейер.

Флюидизационная установка

В аппаратах индивидуальной быстрой заморозки продукт поддерживается и перемещается интенсивным потоком холодного воздуха. Такая технология хорошо работает с небольшими отдельными частицами, которые необходимо сохранить рассыпчатыми. Флюидизационная заморозка щавеля может применяться для нарезанной зелени при соблюдении нескольких условий:

• частицы имеют близкий размер;
• после мойки удалена поверхностная вода;
• продукт поступает равномерным слоем;
• воздушный поток можно точно регулировать;
• мелкая фракция не уносится из рабочей зоны;
• листья не собираются в плотные влажные комки. 

Стандартный режим для ягод или овощных кубиков нельзя автоматически переносить на зелень. Щавель значительно легче, поэтому слишком сильный поток способен смещать продукт к одной стороне, поднимать мелкие частицы и создавать неравномерную загрузку. При испытании оценивают:

• поведение листьев на ленте;
• количество унесённой мелкой фракции;
• отделяемость частиц;
• равномерность температуры;
• процент смерзшихся комков;
• фактическую производительность.

Если невозможно стабильно удерживать продукт в рабочей зоне, спокойный ленточный туннель может оказаться эффективнее.

Спиральный морозильник

Спиральная установка использует длинную конвейерную ленту, расположенную по вертикальной спирали. Она обеспечивает продолжительное охлаждение при сравнительно небольшой занимаемой площади. Такое оборудование имеет смысл, если:

• производительность предприятия достаточно высокая;
• площадь цеха ограничена;
• щавель поступает в формах, лотках или устойчивых упаковках;
• требуется длительное контролируемое охлаждение;
• линия работает непрерывно;
• предприятие выпускает несколько видов замороженной продукции.

Для свободно лежащих лёгких листьев спиральная система не всегда является оптимальной. Необходимо проверить устойчивость слоя на поворотах, возможность прилипания к ленте и поведение продукта под действием воздушного потока. Спираль чаще подходит для:

• упакованных порций;
• формованных блоков;
• лотков с зеленью;
• полуфабрикатов стабильной формы;
• предприятия с ограниченной площадью.

Преимущества по площади необходимо сопоставить со стоимостью оборудования, сложностью мойки и доступом к внутренним ярусам.

Плиточная заморозка

Плиточные аппараты используются для получения плотных блоков одинаковой формы. Продукт размещают в формах, коробках или пакетах между охлаждаемыми поверхностями. Для щавеля такой вариант подходит, если: 

• продукт продаётся порциями;
• рассыпчатость не требуется;
• зелень используется целым блоком;
• важна компактность хранения;
• упаковки имеют одинаковую толщину;
• предприятие выпускает продукцию для дальнейшей переработки.

Преимущества плиточного оборудования:

• высокая плотность загрузки;
• равномерная форма блоков;
• компактное складирование;
• интенсивный контактный теплообмен;
• небольшое количество свободного воздуха внутри упаковки.

Ограничения технологии:

• щавель нельзя дозировать отдельными небольшими порциями;
• после замораживания блок сложно разделить;
• требуется точное заполнение формы;
• разная толщина упаковки меняет продолжительность цикла;
• мягкие пакеты должны выдерживать давление плит.

Плиточный аппарат стоит выбирать для продукции с заранее определённой массой и постоянными размерами.

Камера периодической заморозки

Камера с тележками или стеллажами подходит для небольшого предприятия, сезонного выпуска и частой смены ассортимента. Продукт загружают партиями и выдерживают до достижения установленной температуры. Камерная схема позволяет:

• замораживать разные виды зелени;
• работать с целыми листьями и порциями;
• менять размер партии;
• использовать лотки, формы и пакеты;
• запускать производство без непрерывной линии.

Однако у решения есть недостатки:

• длительный цикл;
• зависимость результата от расстановки лотков;
• ручная загрузка и выгрузка;
• неодинаковое охлаждение в разных зонах;
• ограниченная производительность;
• более сложный контроль каждой партии.

В техническом задании необходимо указывать не только объём камеры, но и массу продукта, которую она должна замораживать за один цикл. Большое свободное пространство не означает достаточную холодопроизводительность.

Криогенное замораживание

Криогенные установки используют жидкий азот или диоксид углерода для быстрого снижения температуры продукта. Оборудование отличается компактностью и позволяет быстро запускать выпуск без крупной стационарной холодильной системы. Технология может быть полезна:

• при небольших партиях дорогого продукта;
• для экспериментального производства;
• при ограниченной площади;
• при необходимости быстрого замораживания;
• как дополнительный участок в сезон пиковой загрузки;
• при выпуске продукции с высокими требованиями к структуре.

При расчёте учитывают:

• расход криогенного вещества;
• стоимость его доставки;
• наличие ёмкостей хранения;
• вентиляцию помещения;
• требования безопасности;
• стоимость обработки одного килограмма;
• стабильность поставок.

Для массовой переработки сезонного щавеля эксплуатационные затраты могут оказаться выше, чем у механической холодильной системы. Решение принимают после расчёта себестоимости, а не только по качеству пробной партии.

Оборудование для подачи в морозильник

Даже правильно выбранный аппарат не обеспечит требуемый результат без стабильной подачи. Влажная зелень может поступать кучами, из-за чего увеличивается время охлаждения и образуются смерзшиеся участки. Перед морозильной установкой применяют:

• распределительный ленточный конвейер;
• вибрационный питатель с мягким режимом;
• сетчатую ленту для окончательного стекания;
• воздушный осушитель;
• выравнивающее устройство;
• накопитель с регулируемой выгрузкой;
• инспекционный конвейер.

Узел подачи должен обеспечивать:

• постоянный массовый расход;
• одинаковую толщину слоя;
• загрузку по всей ширине;
• отсутствие большой высоты падения;
• разделение влажных комков;
• синхронизацию с морозильником.

Для лёгких листьев важно исключить неконтролируемые сквозняки и резкие воздушные импульсы.

Холодильная система

Морозильный аппарат работает в составе холодильного комплекса. При выборе необходимо определить не только модель туннеля или камеры, но и источник холода. В проект входят:

• компрессорная станция;
• конденсатор;
• испарители;
• трубопроводы;
• автоматика;
• система оттайки;
• сбор и отвод конденсата;
• контроль давления и температуры;
• резервирование критичных узлов.

Холодильная система должна учитывать:

• пиковую загрузку;
• температуру наружного воздуха;
• одновременную работу камер хранения;
• теплопритоки через ограждения;
• открывание дверей;
• охлаждение оборудования;
• запас на оттайку;
• возможное расширение линии.

Недостаточная мощность приводит к росту температуры воздуха, увеличению времени замораживания и снижению выпуска в течение смены.

Оттайка и удаление льда

Щавель после мойки может приносить в морозильник значительное количество влаги. Она оседает на испарителях, сетке и внутренних поверхностях. При выборе оборудования проверяют:

• продолжительность работы между оттайками;
• тип системы оттайки;
• возможность очистки ленты;
• отвод талой воды;
• доступ к испарителям;
• защиту продукта во время остановки;
• время повторного выхода на режим.

Чем больше остаточной воды поступает с зеленью, тем чаще требуется оттайка. Поэтому осушение перед морозильником напрямую влияет на производительность холодильного оборудования. В проекте необходимо предусмотреть, куда направляется продукт во время плановой оттайки. Предыдущие участки должны останавливаться автоматически либо иметь безопасный кратковременный буфер.

Для щавеля подходят несколько типов морозильного оборудования, но каждый решает свою задачу. Ленточный туннель удобен для целых и нарезанных листьев, адаптированная флюидизационная установка — для рассыпчатой фракции, а плиточный аппарат — для порционных блоков. При выборе необходимо учитывать остаточную влажность, толщину слоя, характер воздушного потока, холодопроизводительность и частоту оттайки. Окончательное решение следует принимать после испытания реального сырья.