Publisert den 30.08.2016 av Tempra AS
Slik får du til effektiv innfrysing
Matvarer som skal fryses ned for å selges, krever effektiv innfrysing for å bevare kvalitet og smak.
For at matvarene som produseres på en fabrikk skal kunne fremstilles for kunden med den samme, gode kvaliteten de har som ferdigprodusert, må veien fra ferdig til fryst produkt være kort og riktig.
Eksempel
Det er ingen hemmelighet at innfrysing er kostbart. Det er fordi selve innfrysingsprosessen krever at store mengder energi flyttes fra et stoff til et annet. Det gjelder ikke bare i innfrysing, men også når man legger isbitene i vannkaraffelen og de tiner, eller når du setter vann til koking for å dampe poteter. Felles for disse tre, er at de alle innebærer at et stoff endrer sin fase, fra vann til is, is til vann og vann til damp.
I PTG Tempra kan vi vår fysikk. Og for de av dere som husker pensum i generell fysikk, vet dere at for eksempel vann har en spesifikk varmekapasitet på ca. 4,180 kJ/kg/K. Det vil helt enkelt si at én kg vann, trenger å bli tilført 4180 J for å endre sin temperatur med én grad i løpet av ett sekund. Noe som videre vil si at man trenger ca. 4kW for å varme opp/ kjøle ned én liter med vann, én grad i løpet av ett sekund.
Kald utfordring
I utgangspunktet virker dette greit, i forhold til å regne ut hvor mye kjølekapasitet vi må tilføre, alt etter hvor mange kilo vi skal kjøle eller fryse ned. Men utfordringene kommer, nettopp når det er større mengder eller flere kilo som skal fryses ned på samme tid. For idet vi når frysepunktet, må hele massen endre fase, ikke bare deler av den. Det er fordi at dersom man skal få hele massen til å komme lenger ned i temperatur, altså fryses inn, må 100% av den bli til is. Og sammenlignet med isbiten som smelter i vannkaraffelen eller vannet som omgjøres til damp i potetgryta, tar denne prosessen mye lenger tid. Det vil si at man bør få hele massen ned mot frysepunktet tilnærmet samtidig, for å kunne bevare samme kvalitet på hele massen.
Enkel løsning?
Jaha, sier du, det er vel bare å kjøre på med kulde da vel?
Nei, dessverre er det ikke så lett. Vi møter på en del utfordringer, som er med på å sinke prosessen fra ferskt til fryst produkt.
Idet man plasserer en varm vare inne på et fryserom, starter en energistrøm mellom luften og produktet. I en slik termisk prosess sier man alltid at energien, altså varmen, går fra det varme til det kalde. Altså går energien fra produktet, til den omgivende luften. I neste steg går så denne energien fra luften og til fordamperen eller kjøleelementet. Fordamperen eller kjøleelementet, må i så tilfelle være enda kaldere enn luften igjen, for å kunne ta opp denne energien. Energien havner til slutt i uteluften, eller til andre forbrukere i form av varmegjenvinning.
Avgjørende faktorer for denne prosessen er:
Overflate - Jo mer overflate, desto større blir området energien kan transporteres på.
Temperaturforskjell - Jo større temperaturforskjell, desto raskere vil energien “hoppe over” til det andre mediet.
Tid - Jo mer tid man har til rådighet, desto lavere energi trenger man å transportere per tidsenhet.
Praktiske snublestener
Når man produserer varer som krever rask innfrysing og så skal fraktes videre, er man også avhengig av fire ting;
- Kapasitet
- Emballasje
- Stabling
- Innlasting
Generelt sett, er store kvantum hensiktsmessig og rimelig. Å dele opp i mindre kvantum koster både produsent og sluttbruker mer penger. Men med større kvantum, kommer også større utfordringer for innfrysingen, da det gjør at det må brukes mer energi for å fryse ned produktene.
Videre er emballasje helt nødvendig for at holdbarheten til produktet ivaretas best mulig, og at håndteringen blir enklest mulig.
Oppbevaring av varer i et fryserom, gjøres helst ved å stable varene i store bolker. Det er med på å spare plass, og gjør innlastingen av varene raskere og enklere. Noe som er viktig når det kommer til matvareproduksjon. Det krever også mindre arbeidskraft, som igjen gjør at man sparer penger.
Hvorfor tar det lenger tid og koster mer?
Selv om det er mer praktisk med store kvantum, byr både det og stablingen av varene på utfordringer for selve innfrysingsprosessen. Se for deg en palle med varer som er stablet 3*3*3. Som illustrasjonen under viser, vil det ytterste laget med varer raskere og lettere fryses inn, enn de varene innenfor disse. Det er fordi varene til sammen utgjør en større masse som skal endre fase (som vi beskrev tidligere i artikkelen), noe som naturligvis tar lenger tid enn om man skulle fryst ned én og én vare.
All emballasje vil bidra til å termisk isolere produktet fra omgivelsene, noe som vil si at det også vil være med på å isolere ute kulden som vi vil tilføre produktet under innfrysing. Noe som gjør at det tar lenger tid å fryse ned produktet.
Med løpende innlasting, vil innfrysingsprosessen ta lenger tid. Det er fordi det ved løpende innlasting blir større infiltrasjon av varme på fryserommet, noe som gjør at det blir økt behov av vedlikeholdskjøling.
Hva er løsningen?
Det finnes dessverre ikke en helt enkel løsning på de ovenfornevnte utfordringene.
De matematiske verdiene vi nevnte innledningsvis, er kun teoretiske verdier. Og de vil kunne brukes slavisk, dersom man går ut i fra at man oppnår en perfekt varmeovergang mellom produktene, og ingen ekstra kapasitet vil være nødvendig. Dessverre er ikke det noe som er realistisk i produksjonshverdagen. Men det er noen grep man kan ta for å forenkle veien fra ferskt til fryst produkt.
For det første har oppbevaringsplass mye å si. Dersom man kan spre varene, heller enn å stable i store kvantum, vil det gjøre fryseprosessen raskere. Men man er da selvsagt avhengig av å ha arealet på sin side.
For det andre kan man stable i mindre bolker på eksempelvis paller. Men det er videre avhengig av både økonomi og arbeidskraft.
For det tredje finnes det produkter på markedet som kan være med på å gjøre innfrysingen av hvert enkelt produkt enklere. Det være seg frysetunnell, spiralfryser og platefryser. Disse installasjonene kan for eksempel installeres slik at de fryser ned hvert enkelt produkt, før de stables og settes til lagring på et fryserom.
Trenger du hjelp til å få effektiv innfrysing av dine produkter?
