تونل انجماد

مواد غذایی را می‌توان به شکل آهسته یا سریع منجمد کرد. در روش انجماد آهسته، مواد مورد نظر را در فضایی با دمای پایین قرار می‌دهند تا آرام آرام منجمد شوند. برای انجماد سریع نیز راه های مختلفی وجود دارد که عبارتند از تماس مستقیم محصول با ماده منجمد کننده، تماس غیر مستقیم محصول با ماده منجمد کننده و عبور جریان هوای سرد شدید. جریان هوای سرد و شدید معمولا درون یک تونل مخصوص انجام می‌گیرد.

محصولاتی که منجمد میشوند باید کیفیت بالایی داشته باشند. در مورد سبزیجات و میوه ها انتخاب نوع مناسب محصول برای انجماد خیلی مهم است زیرا بعضی از انواع آنها برای انجماد مناسب نیستند و پس از انجماد به محصولی با کیفیت پایین تبدیل میشوند.

سبزیجات و میوه های منجمد شونده بایستی پس از رسیدن کامل، چیده شود و به منظور جلوگیری از تغییرات شیمیایی نامطلوب به وسیله واکنش های آنزیمی و میکروبی، بلافاصله منجمد شود. قبل از انجماد سبزی و میوه عملیاتی بر روی آنها انجام میشود به این ترتیب که پس از تمیز نمودن و شستن این محصولات، برای برطرف کردن مواد خارجی نظیر برگها، کثافات، حشرات و شیره از سطح آنها و از بین بردن آنزیم های طبیعی در سبزیجات آنها را در آب داغ یا بخار صد درجه سانتیگراد شستشو میدهند.

یادآور میشود که آنزیم ها در دماهای پایین از بین نمیروند و حتی در دمای ۱۸- و کمتر، به فعالیت خفیف خود ادامه میدهند. بنابراین روش فوق که موجب از بین رفتن آنزیم میگردد، عمر سبزیجات را افزایش میدهد. زمان لازم برای شستشو دادن، به نوع سبزی بستگی دارد و از یک تا یک و نیم دقیقه برای لوبیا سبز، تا یازده دقیقه برای خوشه های بزرگ غلات تغییر میکند. هرچند بیشتر آلودگی های میکروبی در طی عملیات شستشو با بخار بهمراه آنزیم ها از بین میروند ولی بیشتر باکتربها زنده میمانند و برای جلوگیری از فاسد شدن سبزیجات به وسیله این باکتریها باید آنها را پس از شستشو و قبل از بسته بندی کردن تا دمای ۱۰ سرد نمود.

میوه ها نیز برای دفع مواد خارجی و کاهش آلودگی های میکروبی باید همچون سبزیجات تمیز و شستشو شوند. هرچند میوه ها بیشتر از سبزیجات در معرض فساد آنزیمی هستند، هرگز برای از بین بردن آنزیمهای طبیعی، آنها را با بخار نمیشویند زیرا انجام این کار موجب از بین رفتن کیفیت تازه میوه ها خواهد شد.

آنزیم هایی که در ارتباط با انجماد میوه ها مطرح هستند آنهایی میباشند که اکسیداسیون را سرعت میبخشند و باعث خرابی سریع مغز میوه میشوند. برای کنترل شدت اکسیداسیون میوه منجمد شونده، آن را با شربت شکر رقیق میپوشانند. در برخی موارد برای این منظور از اسید اسکوبیک، اسید سیتریک یا دی اکسید سولفور نیز استفاده میشود.

بطور کلی محصولات گوشتی قبل از انجماد نیاز به هیچگونه عملیاتی ندارند ولی بنا به تقاضای مصرف کنندگان، مقادیر زیادی گوشت و محصولات گوشتی به روشهای خاص تهیه و منجمد میگردد.این امر در مورد مرغ و محصولات دریایی نیز صذق میکند.

ماهیها بدلیل ناپایداری نسبی بافت چربیشان معمولا بلافاصله پس از سرد شدن، منجمد میشوند ولی گوشت گاو چندین روز قبل از انجماد در سردکن قرار میگیرد و در طول این مدت تا حدودی با فعالیت های آنزیمی ترد میشود. این عمل بویژه اگر از شش یا هفت روز تجاوز نماید موجب کاهش عمر گوشت حواهد شد. آزمایشات نشان میدهد اگر مرغ ۱۲ تا ۲۴ ساعت بعد از کشتار منجمد شود نسبت به مرغی که بلافاصله پس از کشتار منجمد شده است تردتر خواهد بود ولی تاخیر بیشتر از ۲۴ ساعت در انجماد، بدون افزایش قابل ملاحظه در تردی گوشت مرغ، عمر نگهداری آن را کاهش میدهد.

تونل انجماد یک سالن با قدرت سرمازایی در حدود ۳۰-تا ۶۰- درجه سانتی گراد است، که می‌تواند با کاهش دمای محصول غذایی مورد نظر مانند گوشت، ماهی و… و عبور آن­ها از مرحله کریستالیزاسیون، محصول مورد نظر را به طور کامل منجمد کند.

مزایای تونل انجماد

یکی از مزایای استفاده از تونل انجماد برای انجماد مواد غذایی، کم بودن زمان مورد نیاز است. انجماد سریع مانع تشکیل کریستال‌های یخی بزرگ در محصولات می‌شود. این کریستال‌های بزرگ موجب افت کیفیت ماده غذایی مورد نظر می‌شود. بنابراین، انجماد سریع تا حدود زیادی باعث حفظ شکل، رنگ، بو و مزه محصول می‌شود. مزیت دیگر استفاده از تونل انجماد، امکان جداسازی تک به تک محصولات در زمان انجماد است که موجب تولید محصول با کیفیت‌تر نسبت به حالت انجماد توده ای است. این موضوع از نظر ماندگاری غذا و استفاده مشتری به اندازه مورد نیازش اهمیت دارد.

کاربرد تونل انجماد

بازار مواد غذایی منجمد به سرعت در حال رشد می‌باشد. شرکت ها می‌خواهند محصولات غذایی خود را منجمد کرده و آن ها را به شکل دیگری به فروش برسانند. تونل انجماد سیستمی است که یک تسمه نقاله را به کار گرفته و مواد غذایی مانند توت، ماهی کوچک، گوشت و غیره را به صورت پیوسته منجمد می‌کند. بیشتر تونل های انجماد در حال حاضر بر روی سرعت فریز کردن متمرکز شده‌اند.

تونل انجماد سریع یا IQF

تونل انجماد سریع یا در اصلاح Individual Quick Freezer، که برای انجماد محصولاتی مانند سبزیجات، انواع میوه جات، مرغ، میگو، ماهی، بستنی، گوشت و انواع غذاهای آماده شده فوری مورد استفاده قرار می‌گیرد. خواص و کیفیت محصولات را به طور کامل حفظ می‌کند و مانع از به هم چسبیدگی بافت‌های مواد غذایی در طول عمل فریز کردن خواهد شد.

تونل­های انجماد سریع یا IQF در دو نمونه مارپیچی و خطی برای استفاده طراحی و عرضه شده‌اند. این تونل‌ها مطابق با استانداردهای جهانی FDA, USDA, CFIA, UL, CSA, OSHA طراحی شده‌اند و از بهترین تونل‌های عرضه شده برای انجماد سریع مواد غذایی می‌باشند.

برای این که محصولاتی مانند سبزیجات، میوه، آبمیوه، آبجو، گوشت، مرغ، محصولات دریایی و تخم مرغ (بدون جعبه) در مدت زمان طولانی تری در دمای ۱۸- درجه نگهداری شوند و کیفیت و تازگی خودشان را همانند روز اول به خوبی حفظ کنند. از تونل انجماد استفاده می‌شود. نه تنها مواد غذایی فوق را می‌توان در تونل انجماد فریز کرد، بلکه مواد غذایی خاصی مانند انواع نان‌ها، بستنی، مواد غذایی پخته شده و کنسرو شده را نیز می‌توان به خوبی درون تونل انجماد جهت نگهداری طولانی مدت فریز کرد.

انواع تونل انجماد

به طور کلی دو روش برای انجماد سریع وجود دارد. روش مکانیکی که بر مبنای عبور جریان هوای سرد است. جریان هوای سرد به کمک فن از اطراف محصولات عبور می‌کند و آن ها را منجمد می‌کند. روش دیگر مبتنی بر غرق سازی محصولات درون مایع نیتروژن با دمای بسیار پایین است که باعث انجماد فوری می‌شود.

تونل انجماد یکی از روش های مکانیکی انجماد سریع است. تونل انجماد مورد استفاده در فرایند انجماد سریع را می‌توان به دو دسته تونل انجماد خطی و مارپیچی تقسیم کرد. همچنین تونل انجماد را بر اساس کاربرد مورد نظر می‌توان به تسمه نقاله مجهز کرد. این گزینه بیشتر در خطوط تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. تونل انجماد خطی  تا 12 تن در ساعت و تونل انجماد مارپیچی تا 3 تن در ساعت می‌تواند ظرفیت داشته باشد.

تونل انجماد IQF خطی

این تونل برای انجماد مواد غذایی از قابلیت غوطه‌ور‌سازی مواد غذایی در هوای سرد بهره می‌گیرد. ظرفیت این تونل‌ها بین ۲۰۰ تا ۱۲۰۰۰ کیلوگرم در ساعت می‌باشد و برای انجماد سریع مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این تونل‌ها برای انجماد انواع سبزیجات نظیر نخود فرنگی، لوبیا سبز، باقلا، ذرت شیرین، قارچ، فرنچ فرایز، هویج، گل کلم، پیاز، گوجه فرنگی و بروکلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تونل انجماد نوع مارپیچی یا اسپیرال

این تونل‌ها برای انجماد سریع مواد غذایی در خطوط تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد و از ظرفیت انجمادی در حدود ۱۰۰ تا ۳۰۰۰ کیلوگرم برخوردار می‌باشند. از تونل‌های انجماد مارپیچی می‌توان برای انجماد محصولاتی مانند تکه‌های مرغ و جوجه، پاته و فیله مرغ، مرغ سوخاری، گوشت قرمز نظیر پاته گوشت، تکه‌های گوشت، همبرگر خام و محصولات مشابه استفاده کرد.

تجهیزات تونل انجماد

تجهیزات استفاده شده در تونل انجماد همانند سردخانه بوده و شامل کمپرسور، اواپراتور و کندانسور، شیر انبساط و تابلو برق می‌باشد. تفاوت‌هایی در تجهیزات کنترلی مورد استفاده در تونل انجماد و سردخانه معمولی وجود دارد.

تفاوت تونل انجماد و سردخانه چیست؟

مهمترین تفاوت تونل انجماد و سردخانه ها در نوع اواپراتور است که در تونل های انجماد عموما به صورت ایستاده می باشد. همچنین در تونل انجماد سرعت انجماد محصول بسیار بالا است و محصول مدت زمان کمی در تونل انجماد قرار میگیرد (در حدود هشت ساعت).

درب تونل انجماد

طریقه باز شدن درب تونل انجماد بسیار خاص است، به همین دلیل دارای طراحی خاصی است. جنس این درب ها عموما از نوع پی وی سی یا پلی استر در داخل، و آلیاژی از آلومینیوم بوده می تواند دارای شیشه کنترلی نیز باشد.

طراحی و ساخت تونل انجماد

مهمترین پارامتر دخیل در طراحی و ساخت تونل انجماد، ظرفیت انجماد مورد نظر است، به این معنی که تونل انجماد در هر ساعت چند تن مواد غذایی را بتواند منجمد کند. نکته مهم دیگر مربوط به حجم تونل انجماد است که در صورت بزرگ بودن بایستی از اواپراتورهای بیشتری استفاده کرد. تونل انجماد برای دمای 40- درجه سانتیگراد طراحی شده و مواد غذایی را تا 18- درجه سرد می‌کند.

انواع روش انجماد

روش انجماد آرام

در روش انجماد آرام محصولات مورد نظر در یک اتاق با دمای ۱۸-تا ۴۰- در جه قرار می‌گیرد و در هوایی ساکن و آرام منجمد می‌شود. به دلیل این که فرآیند انجماد به آرامی صورت می‌پذیرد، طی کردن مراحل انجماد محصول ممکن است که نیاز به سه ساعت تا سه روز زمان داشته باشد.

مواد غذایی گوناگونی مانند گوشت گاو، مرغ جعبه‌ای، ماهی، میوه جعبه‌ای و تخم مرغ (سفیده، زرده یا درسته) در بسته‌های ۵ تا ۱۵ کیلوگرمی، نمونه‌ای از محصولات منجمد شده به روش انجماد آرام می‌باشند.

روش انجماد سریع

روش دیگر انجماد که انجماد سریع نام دارد می‌تواند به یکی از سه روش زیر صورت بپذیرد:

با استفاده از وزش هوای سرد

انجماد با تماس غیر مستقیم

غوطه‌ور نمودن محصولات منجمد شده

تونل انجماد سریع گوشت

انجماد با تماس غیر مستقیم

انجماد غیر مستقیم با قرار دادن مواد غذایی بر روی بروی یک صفحه سرد شونده صورت می‌گیرد. به گونه‌ای که مواد غذایی بروی صفحه سرد شونده قرار می‌گیرند و بر اساس میزان سطح تماسی که با صفحه دارند، دمای محصولات کاهش پیدا می‌کند. البته این روش برای محصولاتی که در حجم کم نیاز به منجمد شدن داشته باشند توجیه پذیر خواهد بود.

نوعی از صفحات طراحی شده برای فریزرهای منجمد کننده صفحه‌ای وجود دارد که از مجموعه ای از صفحات افقی و عمودی برای قرار‌گیری محصولات برخوردار می‌باشد. سپس بعد از قرار‌گیری مواد غذایی در بین این صفحات هوای سرد از اطراف مواد غذایی برای انجماد سریع محصولات با شدت زیاد عبور داده می‌شود، تا انجماد مواد غذایی به طور کامل صورت بگیرد.

انجماد غوطه‌ور

در این روش از محلول کلرید سدیم یا شکر برای خنک کردن محصولات مورد نظر استفاده می‌شود؛ زیرا این مایع با وجود قابلیت هادی بودن، دمای مواد غذایی را با سرعت بسیار خوبی کاهش می‌دهد. مزیت این روش در این است که، مواد غذایی بدون این که بر روی هم فشرده شوند، یا بافت و ترکیباتشان را از دست بدهند به راحتی منجمد می‌شوند.

یکی از معایب اصلی این روش امکان نفوذ محلول تهیه شده به درون بسته‌های مواد غذایی می‌باشد. از این رو برای انجماد میوه‌هایی مانند پرتقال از شکر به جای نمک استفاده می‌شود، تا جذب شدن محلول در میوه‌ها هیچ‌گونه مشکلی در طعم و کیفیت آن‌ها به وجود نیاورد.

همچنین روش استفاده از محلول نمک، برای انجماد مواد غذایی دریایی مانند میگو و ماهی که در مجاورت نمک به خوبی کیفیتشان حفظ خواهد شد استفاده می‌شود.