تونل انجماد چیست؟ طراحی و ساخت انواع تونل انجماد

تونل انجماد با قابلیت سردسازی و منجمدسازی سریع این امکان را برای تولیدکنندگان محصولات غذایی فراهم می آورد تا زمان مورد نیاز برای انجماد محصولات خود را به طور قابل توجهی کاهش داده و در نتیجه کارایی تولید را افزایش دهند.

اصول تونل های انجماد بر اساس وزش هوا با سرعت بالا و دمای پایین از روی محصولات مورد نظر است. در ادامه مطلب به معرفی این سیستم، نحوه عملکرد آن و عوامل موثر بر قیمت آن پرداخته می شود.

تونل انجماد چیست؟

تونل انجماد، به عنوان سیستمی با کارایی بالا، برای انجماد سریع محصولات، خصوصا مواد غذایی طراحی شده است. این تونل با استفاده جریان هوای پر سرعت با دمای پایین باعث کاهش دمای سریع محصولات شده که نهایتا منجر به انجماد محصول می شود.

استفاده از این روش موجب می شود تا کیفیت، بافت و ارزش غذایی محصولات حفظ گردد. به طور کلی، در دماهای کمتر از ۱۰- درجه سانتی گراد، رشد میکرو ارگانیسم ها کند شده و در دمای ۱۸- درجه سانتی گراد تقریباً متوقف می شود.

بیشتر بخوانید: همه نکاتی که درباره تونل انجماد IQF باید بدانید

اما باید توجه داشت که تمام بافت محصول باید به این دما برسد، لذا نیاز است تا دمای هوای تونل تا محدوده 35- درجه سانتی گراد پایین بیاید. بنابراین، استفاده از تول انجماد باعث افزایش ماندگاری محصولات خواهد شد.

یکی از دلایل مهم استفاده از تونل انجماد در صنایع غذایی نیز انجماد سریع محصولات بوده که باعث می شود مقادیر زیادی از محصولات غذایی را به سرعت منجمد کنند.

این موضوع برای محصولاتی که به دلیل آسیب پذیری به فساد، نیاز به نگهداری در دماهای پایین هستند (مانند گوشت، ماهی و سبزیجات)، اهمیت ویژه ای دارد.

عملکرد تونل انجماد

فرایند یک تونل انجماد، به کمک انتقال حرارت همرفت اجباری جهت کاهش دمای سریع محصولات غذایی انجام می شود. در این فرآیند، جریان هوا با دمای پایین (حدود 35- درجه سانتیگراد) با سرعت بالا از روی محصولات به گردش درآمده تا با انجماد رطوبت درون محصولات، دمای آن ها را به سرعت کاهش دهد.

در این سیستم، از کویل های برودتی برای ایجاد سرما و از فن های دور بالا جهت ایجاد جریان پر سرعت استفاده می شود، که هوای سرد را از کویل اواپراتور مکش کرده و به صورت یکنواخت و پر سرعت در سراسر فضای تونل انجماد پخش می کند.

یک روش مدرن دیگر در این حوزه، انجماد تک به تک محصولات یا IQF (Individual Quick Freezing) است. این روش به معنای انجماد سریع تکی محصولات بوده، و روشی مناسب با کارایی بالا برای انجماد محصولات غذایی است. استفاده از این روش امکان انجماد سریعتر و کارآمدتر را مهیا کرده و باعث افزایش زمان ماندگاری محصول توام با حفظ بافت، طعم و ارزش غذایی آن می شود.

شما میتوانید درباره قیمت تونل انجماد IQF بیشتر بدانید.

کاربردهای تونل انجماد

در کارخانه‌هایی که تعداد محصولات تولیدی بسیار بالا است و نمی‌توان زمانی برای منجمد کردن محصول صرف کرد، باید از تونل انجماد استفاده شود تا خط تولید دچار مشکل نشود.

با تغییر سبک زندگی و استفاده‌ی بیش‌ازپیش از غذاها و خوراکی‌های منجمد، نوع و تعداد محصولاتی که در کارخانه‌ها نیاز به انجماد سریع دارند، در حال افزایش است.

صنایع و شرکت‌هایی مانند کارخانه‌های تولید ماهی، گوشت، غلات، غذاهای آماده و محصولات کشاورزی از این دسته به‌حساب می‌آیند. در کارخانه‌های بزرگ، تونل‌های انجمادی با ظرفیت بالا استفاده می‌شود که می‌توانند چندین تن مواد غذایی را در کمتر از یک ساعت منجمد کنند.

مزایای تونل انجماد

• انجماد محصولات در کمترین زمان ممکن و افزایش سرعت خطوط تولید
• ظرفیت بسیار بالا برای انجماد محصولات با تعداد و وزن زیاد
• کیفیت بالای فرایند انجماد و عدم ایجاد توده و کریستال‌های یخی در محصول
• فرایند تمام‌خودکار و عدم وابستگی به نیروی انسانی
• حفظ طعم اصلی محصول و کاهش خطر فاسدشدن و ایجاد باکتری در داخل مواد غذایی
• توانایی انجماد محصولات تا حداقل دمای منفی 40 درجه‌ی سلسیوس

انواع تونل انجماد

دو نوع دسته‌بندی بر اساس معیارهای مختلف برای تونل‌های انجماد وجود دارد.

1. دسته‌بندی بر اساس روش حرکت محصول

• تونل انجماد مارپیچ (Spiral Tunnel Freezer): در این نوع از تونل‌های انجماد، مطابق شکل زیر، محصول، یک مسیر مارپیچی را داخل تونل طی کرده و پس از انجماد، خارج می‌شود. این نوع از تونل‌ها را دارند. (مطالعه بیشتر: تونل انجماد اسپیرال چیست و کاربرد تونل انجماد مارپیچی)
• تونل انجماد خطی (Inline Tunnel Freezer): در این نوع، محصول، یک مسیر مستقیم را در داخل تونل طی می‌کند. این تونل‌ها کارایی بیشتری از تونل‌های مارپیچ دارند. تونل‌های متداول خطی در هر ساعت را دارند.

2. دسته‌بندی بر اساس روش انجماد

• Impingement Tunnel Freezer: این نوع تونل‌های انجماد بر اساس استانداردهای HACCP (سیستم کنترل نقطه بحرانی) طراحی و ساخته شده‌اند. تونل‌های انجماد تماسی، فریزرهای پیوسته با کارایی بالایی هستند که برای اطمینان از رعایت اصول بهداشتی غذایی، دو راه مجزا در آن‌ها تعبیه شده است. در این تونل‌های انجماد، محصولی که توسط تجهیزات سیستم تبرید تونل منجمد می‌شود، دارای بالاترین سطح کیفیت و کمترین میزان رطوبت است. روش خنک‌کاری در این سیستم، وزش هوای سرد به سطح زیرین محصولات است. این سطح، معمولاً یک تسمه‌ی فولادی است که هوایی با دمای پایین به‌طور یکنواخت و مداوم با قسمت زیرین آن تماس داشته و باعث کاهش شدید دمای فولاد می‌شود. محصولاتی که روی سطح فولادی قرار دارند، با مکانیسم رسانش، سرد می‌شوند؛ یعنی سرما از طریق تماس اجسام جامد به یکدیگر انتقال می‌یابد و هیچ هوایی به‌طور مستقیم با محصول در تماس نیست. همین ویژگی، این تونل‌ها را برای کاربردهای بهداشتی، یک انتخاب ایده‌آل می‌سازد. نوع دیگری از این تونل‌ها وجود دارد که در آن به‌جای هوای خنک، از نیتروژن مایع برای سرد کردن سطح زیرین محصولات استفاده می‌شود.
• تونل انجماد وزشی یا معمولی Ordinary Tunnel Freezer: در این نوع از تونل‌های انجماد که در مواردی استفاده می‌شود که محصول بسته‌بندی شده یا حساسیت کمتری برای استاندارهای HACCP وجود دارد، هوای سرد با وزش بر روی محصولات، آن‌ها را خنک کرده و درنهایت، منجمد می‌کند.

تجهیزات تونل انجماد

تونل انجماد از سه بخش سیستم تبرید، سیستم انتقال سرما و سیستم انتقال محصول تشکیل شده است. سیستم تبرید اکثر تونل‌های انجماد از نوع چرخه‌ی تبرید تراکمی است که تجهیزات متداول زیر را دارد:

1. کمپرسور Compressor
2. اواپراتور Evaporator
3. کندانسور Condenser
4. شیر انبساط Expansion Valve

سیستم انتقال سرما در تونل‌های مختلف، متفاوت است اما معمولاً از فن و مبدل‌های حرارتی تشکیل می‌شود. سیستم انتقال محصول نیز وظیفه‌ی حرکت دادن محصولات در داخل تونل را بر عهده دارد. علاوه بر تجهیزات فوق، سایر تجهیزات لازم مانند تابلوی برق نیز جزو قسمت‌های اصلی یک تونل انجماد هستند.

میتوانید مقاله کندانسور تبخیری چیست و آشنایی با اجزایی آن را مطالعه کنید.

عوامل تأثیرگذار بر قیمت تونل انجماد

موارد زیر می‌توانند بر قیمت تونل انجماد ، تأثیر بگذارند.

• هزینه‌ی سیستم سرمایش: سیستم تبرید تنها بخشی از هزینه‌ی مربوط به سیستم سرمایش یک تونل انجماد است. مهم‌ترین موردی که بر قیمت یک تونل انجماد، تأثیر دارد، ظرفیت سیستم تبرید یا توان خروجی آن است. کیفیت دستگاه‌های انتخاب‌شده برای سیستم تبرید مانند کمپرسور، شیر انبساط، مبدل‌های حرارتی، فن‌ها، سنسورها و سیستم‌های کنترلی هم عواملی هستند که تأثیر زیادی بر قیمت تمام‌شده‌ی یک تونل انجماد دارند.
• نوع حرکت محصول در داخل تونل: تونل‌های خطی و مارپیچ هرکدام طراحی به‌خصوص خود را داشته و هزینه‌های متفاوتی خواهند داشت.
• هزینه‌ی ساخت: این دستگاه‌ها به‌صورت سفارشی طراحی و ساخته می‌شوند؛ بنابراین هزینه‌ی طراحی و ساخت تونل انجماد جزو عواملی است که حتماً باید در نظر گرفته شود.
• روش انجماد: تونل‌های وزشی دارای قطعات و سیستم‌های کمتری بوده و طراحی ساده‌تری دارند؛ به همین دلیل هزینه‌ی تمام‌شده‌ی کمتری نیز دارند. در مقابل، تونل‌های تماسی یا تونل‌های مخصوص کاربردهای بهداشتی دارای سیستم‌های بیشتر و طراحی پیچیده‌تر و درنتیجه، هزینه‌ی تمام‌شده‌ی بالاتری هستند.
• هزینه‌های جاری: در سیستم‌های تبرید، بازده تعریف نمی‌شود و به جای این کمیت، از ضریب عملکرد Coefficient of performance استفاده می‌کنند. هرچه این ضریب بالاتر باشد، عملکرد این سیستم نیز بهتر است. سیستم‌هایی که دارای ضریب عملکرد بالاتری باشند، هزینه‌ی اولیه‌ی بالاتری خواهند داشت ولی در مقابل، انرژی کمتری مصرف کرده و هزینه‌ی جاری را کاهش می‌دهند. علاوه بر میزان مصرف انرژی، هزینه‌ی نگهداری، تعمیرات و تعویض قطعات نیز جزو هزینه‌های جاری هستند که در صورت انتخاب نادرست یک تونل باد، می‌توانند درصد بالایی از هزینه‌ی کل را به خود اختصاص دهند.

چرا باید یک تونل انجماد بخرم؟

اکثر صاحبان صنایع این سؤال را از خود می‌پرسند که چه نوع فریزری انتخاب کنند. این مسئله هم که تونل انجماد چه کاری می‌تواند بکند که سایر فریزرهای معمولی نمی‌توانند بکنند، سؤال بسیاری از افراد است.

بدون شک، انتخاب یک تونل انجماد، یک سرمایه‌گذاری بزرگ است و این سرمایه‌گذاری برای شرکت‌های کوچک، بیشتر به چشم می‌آید. خرید یک تونل انجماد می‌تواند به شما کمک کند که کار خود را بهتر مدیریت کنید تا در رقابت با شرکت‌های دیگر که از بالاترین فناوری برخوردارند، جا نمانید. از طرف دیگر، نیاز بازار جهانی به محصولات غذایی در حال افزایش است و کیفیتی که مشتریان این محصولات تقاضا می‌کنند، همراه با کمیت، روزبه‌روز بالا می‌رود. تمام این عوامل باعث می‌شوند که خرید تونل‌های انجماد باکیفیت برای صنایع در حال رشد، ضروری باشد.

طراحی و ساخت انواع تونل انجماد

محصولاتی که در داخل تونل‌های انجماد قرار می‌گیرند، دارای گرمای ویژه و فازهای مختلفی هستند. هرکدام از این محصولات باید با نرخ مشخصی منجمد شوند تا کیفیت محصول نهایی، قابل‌قبول باشد. به همین دلیل، طراحی تونل‌های انجماد معمولاً به‌صورت سفارشی انجام می‌شود.

طراحی تونل‌های انجماد به چند بخش زیر تقسیم می‌شود.

• طراحی سیستم تبرید: این بخش از طراحی شامل تعیین ظرفیت تمام قسمت‌های سیستم تبرید و طراحی جداگانه‌ی کمپرسور و مبدل‌های حرارتی است.
• طراحی سیستم انتقال محصول: این سیستم شامل مکانیسم حرکت دهنده‌ی محصولات و تجهیزات مرتبط به آن مانند الکتروموتورها است. سرعت الکتروموتورها باید به‌صورت متغیر باشد تا زمان عبور محصولات از داخل تونل قابل تنظیم باشد.
• طراحی سیستم انتقال سرما: این سیستم شامل مبدل حرارتی سیستم تبرید و فن‌های انتقال‌دهنده‌ی هوا است. البته در تونل‌های انجماد تماسی از مکانیسم‌های دیگری استفاده می‌شود.

طراحی تمام بخش‌های تونل انجماد نیازمند دانش و تجربه‌ی مهندسی است. علاوه بر این، ساخت تونل‌های انجماد، فرایندی طولانی و پیچیده است که تجربه‌ی سازنده می‌تواند تأثیر بسیار زیادی در کیفیت نهایی دستگاه داشته باشد. شرکت فراسرد یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های تولیدکننده‌ی انواع تجهیزات برودتی و سرمایشی، تجربه‌ی فراوانی در این زمینه داشته و توانایی طراحی و ساخت انواع تونل‌های انجماد با کیفیت بالا را دارد.

قیمت و نکات خرید تونل انجماد

هزینه طراحی و ساخت تونل انجماد و قیمت نهایی آن به عوامل مختلفی از جمله ابعاد و اندازه، ظرفیت برودتی، کیفیت و برند تجهیزات به کار رفته، و سایر ویژگی های آن بستگی دارد.

همچنین، قیمت تونل انجماد برای برخی تولیدکنندگان نیز متفاوت بوده و به دلیل شهرت، کیفیت، و قابلیت اطمینان، قیمت بالاتری دارند. در انتخاب و خرید تونل انجماد، لازم است تا به هزینه های عملیاتی و نگهداری نیز توجه شود، چرا که ممکن است یک تونل انجماد با هزینه اولیه بالاتر دارای کارایی بالاتر و هزینه های بهره برداری و تعمیر و نگهداری کمتری باشد.

همچنین، لازم است تا به ابعاد و ظرفیت مورد نظر دقت شود، چرا که یک تونل انجماد کوچکتر از حد نیاز باعث توقف مکرر فرایند منجمدسازی شده، و استفاده از تونل انجماد با ابعاد بیش از حد بزرگ باعث افزایش هزینه های بهره برداری، تعمیر و نگهداری، و حتی کاهش بازدهی سیستم می شود.

بنابراین، لازم است تا قبل از خرید سیستم تونل انجماد با کارشناسان این حوزه مشورت شود. مجموعه فراسرد با سابقه طولانی در طراحی و ساخت تونل های انجماد آماده ارائه مشاوره های لازم در این خصوص است. برای این منظور می توانید با شماره تلفن 66903810-021 تماس حاصل فرمایید.