De voordelen en toepassingen van een tunnel freezer

It’s all about Cryogenius.

tunnel freezer

De voordelen en toepassingen van een tunnel freezer

Wat is een tunnel freezer en waarom is deze cryogene toepassing zo populair?

In onze recente blogs hebben we het gehad over cryogene toepassingen in het algemeen en de cryogenic freezer als categorie binnen deze toepassingen. In deze blog gaan we nog een stapje verder de diepte in en kijken we naar een specifieke cryogenic freezer: de tunnel freezer.

Wat is een tunnel freezer, waar wordt deze toepassing voor gebruikt en wat zijn de kenmerken van verschillende soorten tunnel freezers? Lees snel verder voor alle antwoorden.

De tunnel freezer


De tunnel freezer is een cryogeen vriessysteem dat razendpopulair is binnen de food industry. Kort gezegd is een tunnel freezer een lange cryogene tunnel, waarmee voedingsmiddelen zeer snel worden afgekoeld. De producten worden warm of op kamertemperatuur de ene kant van de tunnel ingeleid en komen hier aan de andere kant bevroren weer uit.

Hoe werkt dit? De meeste tunnel freezers maken gebruik van vloeibare stikstof (met een temperatuur van -196 °C) of carbon dioxide (56,6 °C).

Een standaard tunnel freezer bestaat in ieder geval uit de volgende onderdelen:

  • Een geïsoleerde behuizing die de producten en cryogene vloeistoffen op temperatuur houdt.
  • Een transportband waarmee de producten door de tunnel worden geleid.
  • Een injectiesysteem waarmee de cryogene vloeistof in het systeem wordt geïnjecteerd.
  • Ventilatoren die zorgen dat de koude lucht de producten bereikt.
  • Een uitlaatsysteem waarmee overtollige gassen worden afgevoerd.
 
tunnel freezer

Bron: Food Processing Technology

 

Verschillende soorten tunnel freezers

Terwijl de basiselementen van de meeste tunnel freezers hetzelfde zijn, kan het exacte ontwerp nogal variëren. Om de verschillen tussen de diverse tunnel freezers te laten zien, lichten we enkele variërende kenmerken graag kort toe:

Carbon dioxide versus vloeibare stikstof


Tunnel freezers worden vrijwel altijd gekoeld met carbon dioxide of vloeibare stikstof. De keuze voor één van deze twee koelmiddelen is complex en hangt enigszins samen met het te koelen product.

Er is uitgebreid onderzoek gedaan naar het verschil tussen carbon dioxide en vloeibare stikstof, waaruit diverse interessante conclusies naar voren kwamen. Zo blijkt vloeibare stikstof bijvoorbeeld geen effect te hebben op microbiële groei, terwijl carbon dioxide dit wel heeft. De remming van bacteriegroei die carbon dioxide veroorzaakt is echter alleen blijvend wanneer het product na de koeling ook in een atmosfeer van carbon dioxide wordt verpakt.

Uit hetzelfde onderzoek blijkt dat koeling met carbon dioxide ook een positief effect heeft op het kleurbehoud van bepaalde vleeswaren. Hier geldt echter ook dat dit effect alleen blijvend is wanneer het product wordt verpakt in een atmosfeer van carbon dioxide. Is dit niet het geval, dan ontwikkelt de kleur zich hetzelfde als producten die zijn gekoeld met vloeibare stikstof.

Terwijl carbon dioxide interessante voordelen heeft, heeft vloeibare stikstof er wellicht nog meer. In dit overzicht van Mathesongas wordt een groot deel hiervan overzichtelijk weergegeven. Een belangrijk voordeel is de veiligheid van vloeibare stikstof vergeleken met die van carbon dioxide. Daarnaast gaat koeling met behulp van vloeibare stikstof sneller en zijn de onderhoudskosten van het vriessysteem in de meeste gevallen lager.

Verschillende transportbanden


Iedere tunnel freezer heeft minstens één transportband, die de producten door de tunnel heen leidt. Hoe deze transportband (of transportbanden) eruit ziet, verschilt echter aanzienlijk. Zo kennen we bijvoorbeeld de volgende varianten:

  • Een cryogenic freezer met één transportband. Dit ontwerp is voornamelijk efficiënt voor de koeling van één type product waarvan het oppervlak zo snel mogelijk ingevroren moet worden om uitdroging te voorkomen.
  • Een cryogenic freezer met meerdere transportbanden. Met meerdere banden in één freezer is het mogelijk om verschillende soorten producten tegelijk te koelen. Aspecten zoals de temperatuur en de snelheid van de banden kunnen vaak per transportband worden ingesteld.
  • Een cryogenic freezer met meerdere verspringende transportbanden, ideaal voor IQF-koeling (Individually Quick Frozen). Deze freezers zorgen dat individuele producten constant in beweging blijven, doordat ze worden verschoven over de verspringende banden. Hierdoor worden alle kanten van de producten blootgesteld aan het koelmiddel en wordt onder meer voorkomen dat ze aan elkaar vastvriezen.
  • Een cryogenic freezer met transportbanden van een speciaal materiaal. Voor kwetsbare producten zijn bijvoorbeeld banden beschikbaar van glad roestvast staal. De producten lopen hierdoor geen beschadiging op door bijvoorbeeld een afdruk van de gangbare transportband.

De flow van cryogene vloeistof

Als laatste is ook de flow van de cryogene vloeistof een belangrijk onderdeel van het ontwerp van een tunnel freezer. Deze flow kan op diverse manieren worden ingericht:

  • In een lineaire tunnel freezer stroomt de koude lucht mee in de richting van het product. De cryogene vloeistof wordt geïnjecteerd aan het begin van de tunnel en de gassen worden aan het einde van de tunnel afgevoerd.
  • In een freezer met tegenstroom wordt de cryogene vloeistof aan het einde van de tunnel geïnjecteerd en bewegen de gassen zich tegen de stroom van het product in. De uitlaatgassen worden bij de ingang van de freezer afgezogen. Het voordeel van deze tegenstroom is het feit dat producten langer aan de koude gassen worden blootgesteld.
liquid nitrogen

De voordelen van een tunnel freezer

Tunnel freezers zijn niet voor niets zo populair. Voor veel voedselproducenten zijn de toepassingen een essentieel onderdeel van het productieproces, om onder meer de volgende redenen:

  • Cryogene tunnel freezers zijn vaak kleiner dan conventionele vriessystemen. De reden hiervan is simpelweg het feit dat door de extreem lage temperaturen van de vriezers minder lange transportbanden nodig zijn om producten in te vriezen.
  • Met een cryogene tunnel freezer worden producten zeer snel en efficiënt gekoeld. En snelle koeling betekent dat het productieproces geen vertraging oploopt. Dit zorgt voor extra productie en uiteindelijk extra omzet.
  • Door voedingsmiddelen te koelen met behulp van een cryogene tunnel freezer, blijft de kwaliteit hiervan optimaal bewaard. Het snelle vriesproces zorgt dat de celstructuur in tact blijft en dat voedingsstoffen en vitamines relatief goed worden behouden. Dit geldt echter niet voor alle voedingsmiddelen. Sommige producten hebben juist baat bij een langzamer vriesproces. In dit geval wordt vaak gebruik gemaakt van control rate freezing.

Een cryogene infrastructuur voor tunnel freezers

Iedere tunnel freezer is anders, en ook de cryogene infrastructuur waarop deze wordt aangesloten heeft eigen vereisten.

Demaco heeft jarenlange ervaring met het aansluiten en installeren van alle mogelijke soorten tunnel freezers. Ons team van experts zorgt dat de freezer wordt aangesloten op een opslagvat voor de benodigde cryogene vloeistof en dat deze optimaal functioneert.

Een cryogene infrastructuur voor tunnel freezers bestaat doorgaans uit vacuüm geïsoleerde transferleidingen, de juiste koppelingen en eventuele kwaliteitsverbeterende producten. Deze zorgen dat de gebruikte cryogene vloeistof in de beste kwaliteit de tunnel freezer bereikt.

Vacuum insulated piping

Vacuüm geïsoleerde transferleidingen maken het mogelijk om vloeibare stikstof veilig van een opslagtank naar een tunnel freezer te leiden.

Meer weten?

Heb je vragen over de aansluiting van een tunnel freezer? Of wil je meer weten over de producten en diensten van Demaco? Neem gerust contact met ons op of neem een kijkje tussen onze producten en projecten.

In onze volgende blogs gaan we in op diverse andere cryogene toepassingen, zoals de cryogenic storage dewar, nitrogen filling stations en de freeze dryer. Bij interesse, hou onze website goed in de gaten.

 

Verwante berichten

Neem contact met ons op voor meer informatie

Ontvang het laatste nieuws over Demaco Cryogenics direct in uw inbox.

Newsletter Subscribe

Subscribe to Demaco