تونل انجماد یکی از بخش‌های بسیار مهم و تخصصی در سردخانه‌هاست که برای انجماد سریع محصولات غذایی طراحی شده است. در ادامه به‌صورت ساده و کامل توضیح می‌دم که تونل انجماد چیست، چه کاربردهایی دارد و چرا استفاده از آن مهم است:

انواع دسته‌بندی تونل‌های انجماد عبارتند از:

1. تونل انجماد ثابت (Fixed Bed Freezing Tunnel): در این روش محصولات بر روی یک سطح یا سینی ثابت قرار گرفته و جریان هوای سرد از اطراف آن‌ها عبور می‌کند.
2. تونل انجماد نوار نقاله‌ای (Conveyor Freezing Tunnel): در این روش محصولات روی یک نوار نقاله قرار گرفته و به‌صورت پیوسته از تونل عبور می‌کنند. این نوع تونل معمولاً برای حجم بالای محصولات استفاده می‌شود.
3. تونل انجماد مارپیچی (Spiral Freezing Tunnel): در این تونل، نوار نقاله به‌صورت مارپیچی پیچیده شده و فضا برای انجماد تعداد بیشتری محصول در یک فضای کوچکتر فراهم می‌شود. این نوع تونل برای محصولات حساس که نیاز به زمان بیشتر برای انجماد دارند، مناسب است.
4. تونل انجماد با جریان هوا (Blast Freezing Tunnel): این نوع تونل از جریان هوای بسیار سرد و با سرعت بالا برای انجماد سریع محصولات استفاده می‌کند. معمولاً برای محصولات غذایی بسته‌بندی‌شده استفاده می‌شود.
5. تونل انجماد مایع (Cryogenic Freezing Tunnel): در این تونل از گازهای مایع نظیر نیتروژن مایع یا دی‌اکسید کربن مایع برای انجماد سریع محصولات استفاده می‌شود. این نوع تونل‌ها برای محصولات حساس و ظریف که نیاز به انجماد بسیار سریع دارند، مناسب است.

تونل انجماد ثابت (Fixed Bed Freezing Tunnel):

از جمله انواع ثابت می‌توان به صفحات منجمدکننده اشاره کرد، دو نوع فریزکننده صفحه‌ای بر اساس قرارگیری وجود دارد: نوع افقی و نوع عمودی.

• فریزکننده صفحه‌ای افقی: این نوع فریزکننده برای منجمد کردن محصولات مختلف با استفاده از سینی‌ها و جعبه‌های متنوعی که روی صفحات تبخیری قرار می‌گیرند مانند ماهی، میگو، گوشت‌های بسته‌بندی شده کوچک قابل استفاده است.
• فریزکننده صفحه‌ای عمودی:  این نوع عمدتاً برای کشتی‌های ماهیگیری جهت منجمد کردن ماهی به صورت قطعه‌ای، یا برای استفاده‌های زمینی مانند محصولات غذای حیوانات خانگی مناسب است.
• فریزکننده صفحه‌ای قفسه‌ای: فریز کننده صفحه‌ای قفسه‌ای می‌تواند انواع زیادی از محصولات همچون ماهی و میگو، صدف‌ها، سبزیجات، گوشت خرد شده، طیور خرد شده و بسیاری از غذاهای منجمد با بسته‌بندی کوچک را به سرعت منجمد کند.

ویژگی‌های فریزکننده‌های صفحه‌ای

• متریال: فریزکننده‌ها عمدتاً از آلومینیوم و فولاد ضدزنگ ساخته می‌شوند.
• ظرفیت‌ها: انواع فریزکننده‌های از ظرفیت‌ 150 تا 2000 کیلوگرم در ساعت عرضه می‌شوند.
• دمای انجماد: قابلیت انجماد محصولات تا دماهای 35- درجه سانتی‌گراد را دارند.
• کاربردها: مناسب برای صنایع سبزیجات، میوه‌ها و غذاهای دریایی است.

مزایای فریزکننده صفحه‌ای

• انجماد سریع و یکنواخت: محصولات به‌صورت جداگانه منجمد می‌شوند که از چسبیدن آن‌ها به یکدیگر جلوگیری می‌کند و کیفیت محصول حفظ می‌شود.
• صرفه‌جویی در فضا و زمان: طراحی‌های متنوع و کارآمد باعث کاهش فضای مورد نیاز و افزایش سرعت انجماد می‌شود.
• کارایی بالا و صدای کم: این فریز کننده می‌تواند با کمپرسور پیستونی (Reciprocating) یا پیچی (Screw) مجهز شود که دارای ویژگی‌هایی مانند صدای کم، اشغال فضای کف کوچک، کارایی بالا و آسانی در عملیات است.

تونل انجماد نوار نقاله‌ای (Conveyor Freezing Tunnel):

تونل انجماد نوار نقاله‌ای یکی از تکنولوژی‌های پیشرفته در صنعت غذایی و دیگر صنایع حساس به دما است که برای انجماد سریع محصولات به کار می‌رود. این سیستم‌ها اغلب برای مواد غذایی مانند گوشت، ماهی، سبزیجات و محصولات نیمه‌پخته یا حتی مواد دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اجزای تونل انجماد نوار نقاله‌ای

تونل‌های انجماد نوار نقاله‌ای دارای چند بخش کلیدی هستند که با همکاری یکدیگر فرآیند انجماد سریع و موثر را ممکن می‌سازند:

1. نوار نقاله: این قسمت وظیفه حمل محصولات را دارد و سرعت آن قابل تنظیم است تا فرآیند انجماد بهینه شود.
2. سیستم سرمایشی: سیستم‌های سرمایشی در این تونل‌ها از کمپرسورها و مبردهای خاص (آمونیاک) استفاده می‌کنند که دما را به شدت کاهش می‌دهند.
3. فن‌ها و گردش هوا: هوا توسط فن‌های قوی در داخل تونل به جریان در می‌آید. این جریان هوا باعث می‌شود حرارت از سطح محصولات سریعاً جذب و دمای آن‌ها به زیر نقطه انجماد کاهش یابد.
4. محفظه ایزوله: برای جلوگیری از هدر رفت انرژی و انتقال گرما از محیط بیرون به تونل، عایق‌بندی باید به درستی انجام گیرد.

مکانیزم عملکرد تونل انجماد

در تونل انجماد نوار نقاله‌ای، محصولات ابتدا در دمای محیط به داخل تونل وارد می‌شوند و سپس به کمک نوار نقاله از میان جریان‌ هوای بسیار سرد عبور می‌کنند. دمای داخلی این تونل‌ها می‌تواند تا 40- درجه سانتی‌گراد یا حتی کمتر نیز کاهش یابد. سرعت نوار نقاله به گونه‌ای تنظیم می‌شود که محصولات در زمان مشخصی (معمولاً بین چند دقیقه تا چند ساعت) به دمای انجماد دلخواه برسند.

این روش انجماد به دلیل سرعت بالای انجماد از تشکیل بلورهای بزرگ یخ در محصول جلوگیری می‌کند. بلورهای بزرگ ممکن است ساختار سلولی مواد را تخریب کرده و کیفیت محصول نهایی را کاهش دهند. به همین دلیل، استفاده از این تکنولوژی به حفظ کیفیت و تازگی محصولات کمک زیادی می‌کند.

کاربردها

تونل انجماد نوار نقاله‌ای در صنایع غذایی به خصوص در بخش‌هایی که محصولات باید سریعاً منجمد شوند و پس از آن به مصرف کننده نهایی عرضه شوند مانند کارخانه‌های بزرگ و خطوط تولید انبوه کاربرد فراوانی دارد. برخی دیگر از کاربردهای رایج این تکنولوژی شامل موارد زیر است:

• صنعت گوشت و مرغ: این محصولات پس از فرآوری و بسته‌بندی باید سریعاً منجمد شوند تا تازگی و سلامت آن‌ها حفظ شود.
• صنعت ماهی و فرآورده‌های دریایی:  محصولات دریایی به دلیل فسادپذیری بالا باید بلافاصله پس از صید یا فرآوری، منجمد شوند.
• صنعت نانوایی و شیرینی‌پزی: برخی از محصولات نیمه‌پخته مانند نان‌های منجمد یا دسرهای یخ‌زده از تونل انجماد برای حفظ کیفیت خود استفاده می‌کنند.

تونل انجماد مارپیچی: (Spiral Freezing Tunnel)

این تونل‌ها برای انجماد انواع غذاهای آماده، همبرگر، ماهی، غذاهای دریایی، مرغ، پیتزا و محصولات نانوایی مناسب هستند. سیستم نوار نقاله مارپیچی از فولاد ضدزنگ ساخته شده و تسمه‌های پلاستیکی نیز برای محصولات خاص قابل استفاده هستند. عرض تسمه و طول کل آن بر اساس نوع محصولات و ظرفیت مورد نیاز انتخاب می‌شود.

ویژگی‌های کلیدی تونل‌های انجماد مارپیچی:

• سیستم تسمه: تسمه‌ها بر روی ریل‌های پلاستیکی تقویت‌شده با کمترین اصطکاک حرکت می‌کنند و دارای سیستم تمیزکننده خودکار و خشک‌کننده هستند.
• ساختار داخلی: تمام قطعاتی که با محصولات در تماس هستند از فولاد ضدزنگ یا مواد سازگار با مواد غذایی ساخته شده‌اند. درام مارپیچی نیز از بخش‌های جداگانه تشکیل شده و در محل نصب مونتاژ می‌شود.
• محفظه عایق: دیواره‌ها و کف فریزکننده با پنل‌های عایق با هسته پلی‌اورتان با چگالی بالا پوشیده شده‌اند تا نیازهای بهداشتی را برآورده کنند. همچنین کف آن از فولاد ضد زنگ با کانال‌های تخلیه آب شیب‌دار ساخته شده که باعث تسهیل در تمیز کردن می‌شود.
• سیستم حرکتی: درام توسط یک موتور با سرعت قابل تنظیم هدایت می‌شود که امکان تنظیم مدت زمان ماندن محصولات در دستگاه را فراهم می‌کند. سیستم روان‌کاری مرکزی نیز برای افزایش طول عمر قطعات طراحی شده است.
• اواپراتور: طراحی کویل‌های اواپراتور به نحوی است که جریان هوا با حجم بالا از میان آن‌ها می‌تواند عبور کند. همچنین سیستم‌های یخ‌زدایی با هوای گرم یا آب برای حذف یخ از روی کویل‌ها استفاده می‌شوند.
• مدل‌ها و ظرفیت‌ها: تونل‌های انجماد مارپیچی اغلب با عرض تسمه‌های 420 میلی‌متر و 650 میلی‌متر تولید می‌شوند و بسته به نوع محصول، ظرفیت‌هایی از 500 کیلوگرم تا 2500 کیلوگرم در ساعت را پوشش می‌دهند. همچنین، ظرفیت‌های بالاتر با توجه به نیاز مشتری قابل طراحی و سفارش هستند.

تونل انجماد با جریان هوا (Blast Freezing Tunnel):

تونل انجماد سریع نوعی فریزر صنعتی است که برای انجماد سریع محصولات با استفاده از جریان هوای سرد با سرعت بالا طراحی شده است. برخلاف انجماد کرایوژنیک که از مایعات بسیار سرد مانند نیتروژن یا CO₂ استفاده می‌کند، تونل‌های انجماد سریع از سیستم‌های سرمایش مکانیکی معمولاً با استفاده از مبردهایی مانند آمونیاک یا CO₂ برای تولید هوای بسیار سرد استفاده می‌کنند که توسط فن‌های قدرتمند بر روی محصول دمیده می‌شود. این روش معمولاً در صنعت غذایی برای انجماد سریع محصولات حجیم مانند گوشت، ماهی، میوه‌ها و سبزیجات استفاده می‌شود.

مقایسه تونل انجماد با روش‌های سنتی

در مقایسه با روش‌های سنتی که انجماد را به شکل تدریجی تا دمای حدود 20- درجه سانتی‌گراد انجام می‌دهند، تونل‌های انجماد با گردش هوای سریع، فرآیند انجماد را به طور قابل توجهی کارآمدتر و با کیفیت بهتر انجام می‌دهند.

تونل انجماد با جریان هوا (تونل انجماد سریع) یکی از روش‌های پیشرفته برای انجماد سریع مواد غذایی است. این تونل‌ها با استفاده از جریان هوای سرد بسیار سریع و با دمای کم، مواد غذایی را در کوتاه‌ترین زمان ممکن به دمای انجماد می‌رسانند. این روش برای حفظ کیفیت، بافت و ارزش غذایی محصولات بسیار مؤثر است، زیرا سرعت بالای انجماد مانع از تشکیل کریستال‌های بزرگ یخ می‌شود که می‌تواند ساختار سلولی مواد غذایی را تخریب کند.

ویژگی‌های اصلی تونل انجماد با جریان هوا:

1. دمای بسیار پایین: دمای داخل تونل معمولاً بین 30- تا 40- درجه سانتی‌گراد است.
2. سرعت انجماد بالا: جریان هوای بسیار سرد با سرعت بالا، مواد غذایی را در عرض چند دقیقه منجمد می‌کند.
3. حفظ کیفیت مواد غذایی: انجماد سریع مانع از تغییرات شیمیایی و فیزیکی در مواد غذایی می‌شود. این موضوع به حفظ بافت و طعم محصولات کمک می‌کند.
4. استفاده در صنایع مختلف: این تونل‌ها برای انجماد گوشت، سبزیجات، ماهی، محصولات پخته شده و سایر مواد غذایی استفاده می‌شوند.

تونل انجماد مایع (Cryogenic Freezing Tunnel)

تونل انجماد مایع یکی از روش‌های پیشرفته انجماد در صنایع غذایی است که برای انجماد سریع محصولات با استفاده از مایعات کرایوجنیک (Cryogenic) مانند نیتروژن مایع  یا دی‌اکسید کربن مایع (CO₂) استفاده می‌شود. به عنوان مثال نیتروژن مایع می‌تواند در محفظه دستگاه اسپری گردد. این فرآیند باعث کاهش سریع دمای محصول و ایجاد کریستال‌های یخ بسیار کوچک در آن می‌شود که به حفظ بافت، طعم، و کیفیت کلی غذا کمک می‌کند.

مزایای تونل انجماد مایع:

• سرعت انجماد بالا: محصولات به‌سرعت به دمای پایین می‌رسند که باعث حفظ کیفیت مواد غذایی می‌شود.
• کاهش آسیب به بافت غذا: با ایجاد کریستال‌های یخ کوچک، آسیب کمتری به ساختار سلولی محصولات وارد می‌شود.
• افزایش ماندگاری محصولات: انجماد سریع از رشد میکروارگانیسم‌ها جلوگیری می‌کند و ماندگاری محصولات را افزایش می‌دهد.

معایب:

• هزینه عملیاتی بالا: استفاده از مایعات کرایوجنیک به‌ ویژه نیتروژن مایع می‌تواند هزینه‌های عملیاتی بالایی داشته باشد.
• نیاز به فضای بزرگ: برای نصب و راه‌اندازی این سیستم‌ها معمولاً فضای بزرگی نیاز است.

تونل‌های انجماد مایع بیشتر در صنایع غذایی، به‌ویژه برای انجماد مواد غذایی حساس به کیفیت مانند میوه‌ها، سبزیجات، گوشت‌ها و غذاهای دریایی، استفاده می‌شوند.