Kriyojenik Dondurma: Gıdada mekanik dondurmaya etkili bir alternatif

Donuk (şoklanmış) gıda üretimine başlamak istiyor ancak büyük yatırımlar yapmak istemiyorsanız, donuk gıda üretiminizin verimini (kalite, su kaybı, hız, esneklik...) artırmayı hedefliyorsanız, Bireysel Hızlı Dondurma (IQF - Individual Quick Freezing) teknolojisi ile şoklanmış gıda üretmeyi düşünüyor fakat nasıl başlayacağınızı bilmiyorsanız, bu yazı size yardımcı olacaktır. 

Mekanik ve kriyojenik dondurma arasındaki farkları incelemeye geçmeden önce, gıda dondurmanın ne olduğunu hatırlayalım. Dondurmak, 1 saatten kısa bir sürede ortalama göbek sıcaklığını -18°C’ye getirmek ve bunu yaparken çok hızlı şekilde suyu sıvı halinden, katı (buz kristali) haline dönüştürmek demektir. 

Dondurulmuş gıda üretimi yapmak için iki ana yöntem vardır: 
-mekanik dondurma 
-kriyojenik dondurma

Kriyojenik olarak şoklanmış ürünlerin neden klasik mekanik yöntemle dondurulmuş ürünlerden daha kaliteli olduğunu inceleyelim.

Klasik mekanik dondurma yöntemi

Mekanik dondurmada, ekipmanların yatırım maliyeti yüksek, boyutları büyüktür. Kurulumlarını tesis içinde baştan doğru yere yapmak gerekir çünkü sonradan yerlerini değiştirmek zor ve maliyetlidir. Makineler, soğutma serpantininde bulunan soğutucu gazlarla çalışır, ev tipi buzdolaplarının soğutma sistemine benzer; bu nedenle elektrik tüketir ve gece gündüz çalıştırılmalıdır. Daha az elektrik tüketmek için geceleri elektrik kapatılır ise, her sabah sistemi yeniden devreye almak için zaman ayrılması gerekir. 

Ayrıca, mekanik dondurma tünellerinin, üretim verimliliğini sağlayabilmek için periyodik buz çözme (defrost) döngülerine ihtiyacı vardır ve bunları yönetmek için bakım ve/veya temizlikten sorumlu bir kişi veya kişiler ile bu işlemleri yapmak için vakit öngörülmelidir.
 
Özetle, mekanik dondurmanın gereklilikleri aşağıdaki gibidir:

• Yüksek başlangıç ​​yatırım maliyetleri
• Fabrikada büyük bir alan
• Sürekli elektrik ihtiyacı
• Temizlik için yüksek su miktarı
• Sürekli buz çözme (defrost) döngüleri ve temizlik için insan gücü.

Mekanik dondurma bazı istisnai durumlarda tavsiye edilir. Bunlar, faaliyetin yıllar öncesinde başladığı orta/büyük ölçekli üretimler, dondurulan ürünlerin katma değeri düşük olduğu üretimler, yıl boyunca sürekli üretim yapan tesislerdir. 

Kriyojenik dondurmanın avantajları

Kriyojenik dondurma ekipmanları çok kısa sürede devreye alınır. Dondurma işlemi (kriyojenik dondurma) ne kadar hızlı gerçekleşirse, dondurulmuş/şoklanmış gıdanın kalitesi o kadar yüksek olur.

Ürünlerin hücre zarını yırtan ve sıvı kaybına neden olan makro (büyük) kristallerin oluşumunu önler; böylelikle gıdalar besin değerini ve şeklini daha iyi korur.  -196°C'ye ulaşan sıvı azot sayesinde mekanik dondurmaya göre çok daha hızlı işlem yapılır.

Kriyojenik derin dondurma/dondurma ekipmanları, diğer teknolojilere kıyasla daha az yer kaplar ve müşteriler için ekipman yatırımı bulunmaz (standart ekipman yatırımı Air Liquide tarafından yapılır). Bu ekipmanların enerji tüketimi çok düşüktür ve tek tüketim, işlem sırasında kullanılan sıvı azottur.
Üretim ne kadar yüksek olursa olsun, mevsimsel dalgalanmalar dahil olmak üzere, değişken üretim seviyelerine çok iyi adapte olur, azot kullanımı da üretime oranlı olarak yüksek olur, ama bu üretim ne kadar yüksek olursa kg başına tüketilen sıvı azot miktarı sabit kalır. 

Kriyojenik dondurma ekipmanları her zaman hızlı bir şekilde kullanıma hazır olur ve temizlenmesi kolaydır, temizlik suyu tüketimi çok azdır (kabin tipi dondurma ekipmanlarımız 10/15 dakikada, tünel tipi ekipmanlarımız 30/45 dakikada temizlenir: işlenen ürün tipine bağlıdır).

Özetle, kriyojenik ekipmanlar çeşitli avantajlar sunar:

• Başlangıç maliyeti düşük
• Ekipman boyutları küçük
• Ekipmanların işletme maliyetleri düşük
• Her zaman kullanıma hazır
• Temizliği kolay ve hızlı

Aşağıdaki durumlarda kriyojenik dondurma prosesi tavsiye edilir:

• Yeni üretim hatları veya orta/küçük üretimler (100-1000 kg/s)
• Mevsimsel üretimler (esneklik) veya hıza ihtiyaç duyanlar
• Yüksek kaliteli ürün üretimleri

Prosese uygun dondurma ekipmanları

Kabuklama, glazing, Bireysel Hızlı Dondurma (IQF - Individual Quick Freezing), daldırma derin dondurma (dondurma), hızlı soğutma gibi farklı gıda üretim proseslerine uygun çeşitli kriyojenik ekipmanlar sunulur. Örneğin kriyojenik kabinler, spiral dondurucular, tüneller, tomlerler, daldırma dondurucular (CFV), ürün altında iz bırakmayan bantlı tüneller (CFP) vb.

Bazı durumlarda ise, ürün işlemleri için mekanik ve kriyojenik (kriyo-mekanik veya mekanik-kriyo) birlikte kullanılır: 

• Kriyojenik ekipmanlarla yüzey sertleşme (kabuklama) ve yüksek ısı giderme yapılır, mekanikle  maksimum verim ve düşük dehidrasyon sağlanır. Böylelikle, üretim kapasitesi artırılır, ürün kalitesinde iyileşme ve daha fazla operasyonel esneklik elde edilir.
• Mekanik ile ürünlerin sıcaklığı hızlı bir şekilde kristalizasyon noktasına (ürün suyunun donma noktası) yaklaştırılır ve sonra da kriyojenik ekipman ile şoklanır.

Üretim kapasitenizi artırmak, gıda kalitesini iyileştirmek, ürünlerde su kaybını önlemek, dondurma teknolojileriyle ilgili bilgi almak, yeni bir ürün dondurmak veya yeni bir üretim hattı kurmak için bizimle iletişime geçin.