CẤP ĐÔNG CRYOGENIC SO SÁNH VỚI CẤP ĐÔNG IQF

Mặc dù các nguyên lý đông lạnh cơ học không thay đổi kể từ khi nó được phát minh ra hơn 100 năm trước, các thành phần, vật liệu và hệ điều hành đã tiến tới thiết kế mới nhất và kiểm soát hệ thống thông minh nhằm mang lại sự an toàn thực phẩm tốt nhất, bảo trì thấp và tiết kiệm năng lượng. Cấp đông IQF (cấp đông nhanh từng cá thể) cơ học công nghệ cao hiện đại là bằng chứng cho sự phát triển này.

Hệ thống cryogenic làm giảm nhiệt độ thông qua ứng dụng trực tiếp của trung gian thường là carbon dioxide hoặc nitơ lỏng, tạo ra lớp khí bao vây trong thùng có chứa sản phẩm thực phẩm, trong khi các hệ thống cơ học sử dụng môi chất lạnh tuần hoàn trong máy làm mát không khí trao đổi nhiệt từ không khí lưu thông trong máy cấp đông để làm giảm nhiệt độ thực phẩm.

Có 2 loại hệ thống cryogenic chính được sử dụng thay thế cho hệ thống IQF: phun và ngâm. Đối với loại thứ nhất, một trung gian chứa carbon dioxide hoặc nitơ lỏng được phun vào các sản phẩm thực phẩm được đặt trên một băng tải đi qua máy cấp đông, và nó có lợi thế là cấp đông nhanh và mất nước thực sự thấp. Vì không có sự chuyển động của các sản phẩm thực phẩm, nên có nguy cơ cao hình thành vón cục và các sản phẩm dính vào băng tải, do đó làm cho băng tải rất khó để vệ sinh làm sạch. Loại thứ hai là một phương pháp hiệu quả cao. Thời gian cấp đông cực kỳ ngắn và mất nước thấp nhất. Vì các sản phẩm được ngâm riêng vào bể có chứa carbon dioxide hoặc nitơ lỏng, không có bộ phận nào bị hao mòn và máy cấp đông rất dễ dàng để vệ sinh làm sạch. Nhược điểm của phương pháp cấp đông ngâm là tiêu thụ môi chất lạnh rất cao và phụ thuộc vào nguồn cung trung gian.

Tốc độ cấp đông nhanh thường được xem là một trong những lợi ích chính của hệ thống cryogenic cùng với máy cấp đông có kích thước nhỏ, trong khi cấp đông cơ học được cho là có tốc độ cấp đông chậm hơn do sự khác biệt về nhiệt độ môi chất lạnh và chân đế lớn của máy cấp đông được coi là một nhược điểm . Ngày nay, máy cấp đông cơ học có thể cạnh tranh với các hệ thống cryogenic cả về tốc độ cấp đông và chân đế.

Ưu điểm của máy cấp đông IQF là hệ thống cưỡng bức có tốc độ không khí cao, có khả năng cấp đông cực nhanh các sản phẩm thực phẩm nhỏ, phẳng, không đóng gói như tôm, đậu Hà Lan, thịt thái hạt lựu hoặc rau củ và trái cây thái hạt lựu/ cắt lát. Tốc độ không khí cao treo lơ lững sản phẩm trong luồng không khí lạnh, cấp đông tách rời từng sản phẩm mà không tạo ra vón cục.

Hệ thống lạnh liên kết cho máy cấp đông cơ học có thể được đóng gói trong vỏ chịu thời tiết trên khung có thể dời đi được. So với điều này, một hệ thống cryogenic có hệ thống đường ống cố định và yêu cầu một bể chứa khí bên ngoài lớn.

Tính linh hoạt rất quan trọng đối với khách hàng, do đó các nhà sản xuất thiết bị ngày nay không còn xây dựng các hệ thống lớn, cố định, mà thay vào đó là các định dạng mô đun nhỏ gọn trên khung di động với một chân đế nhỏ.

- Vòng bi và băng tải phải được bảo trì đáng kể do môi trường lạnh

- Tiêu thụ môi chất lạnh cao và phụ thuộc vào nguồn cung của trung gian

- Sàn nhà có thể bị hư hại do rò rỉ môi chất lạnh

- Nitơ rò rỉ tạo ra sương mù hoặc mây bên trong nhà máy, hạn chế tầm nhìn

- Thời gian hợp đồng dài

Trong một hệ thống cryogenic, băng chuyền sản phẩm là một băng tải thép không gỉ do nhiệt độ cực thấp của máy cấp đông và do đó, băng tải luôn phải được bảo trì đáng kể. Ưu điểm của hệ thống cơ học là băng chuyền cũng có thể được sản xuất từ nhựa nhiệt độ thấp cấp thực phẩm. Nhựa cung cấp cho máy chạy dễ dàng hơn cho các sản phẩm thực phẩm ướt và dễ dàng để làm sạch để cải thiện vệ sinh. Ngoài ra, thiết kế băng tải mô-đun nhựa khác nhau có sẵn cho các loại thực phẩm và luồng không khí khác nhau.

Các diễn giả cấp đông cryogenic thường sẽ cố gắng tranh luận rằng kích thước và độ phức tạp của máy cấp đông IQF đòi hỏi nhiều nhân lực hơn để làm sạch hệ thống, nhưng trên thực tế, các máy cấp đông cơ học thường dễ dàng để làm sạch hơn do truy cập vào bên trong và bên ngoài vỏ. Hơn nữa, các hệ thống CIP (Vệ sinh tại chỗ) tự động đã vượt qua nhu cầu làm sạch thủ công của các máy cấp đông cơ học.

Mặc dù ít hoặc không cần đầu tư vốn để thuê hệ thống cryogenic, chi phí sản xuất cao của khí lỏng có tác động trực tiếp đến chi phí mua khí cho nhà sản xuất thực phẩm. Chi phí vận hành liên tục của máy cấp đông cryogenic có thể cao hơn đáng kể so với máy cấp đông IQF và thường các nhà sản xuất thực phẩm không có sự thay thế cho nhà cung cấp khí của họ. Máy cấp đông cryogenic có chi phí vận hành thấp về tiêu thụ năng lượng nhưng chi phí của khí lỏng cao và thay đổi. Ngoài ra, lượng khí thải carbon để sản xuất khí lỏng là điều cần xem xét về chi phí môi trường.

Hệ thống cấp đông IQF có nhiều lợi thế hơn so với hệ thống cryogenic về tác động môi trường, hiệu quả năng lượng và chi phí vận hành. Máy cấp đông IQF có thể sử dụng các loại khí tự nhiên như amoniac, một môi chất lạnh thân thiện với môi trường, không có khả năng làm suy giảm tầng ozone và sự nóng lên toàn cầu. Ngoài ra, tiêu thụ năng lượng có thể được giảm bằng cách sử dụng công nghệ tối ưu hóa phù hợp và phần mềm đặc biệt để kiểm soát hoạt động của máy nén và thiết bị ngưng tụ.

Ngay cả khi đầu tư vốn cho một hệ thống cấp đông cryogenic thấp, hợp đồng thường bao gồm các số liệu cho mức tiêu thụ tối thiểu và thời gian hợp đồng. Có thể mất vài năm để hủy bỏ hợp đồng và nó cần được thông báo trước một năm. Hợp đồng cho thuê máy cấp đông IQF sẽ kết thúc sau một số năm. Thời gian hoàn vốn trung bình cho cấp đông cơ học là khoảng ba đến bốn năm, với một số ứng dụng sản phẩm đạt được hoàn vốn trong vòng chưa đầy hai năm.

- Chi phí đầu tư thấp

- Mất nước rất thấp

Chi phí đầu tư cho một hệ thống cryogenic thấp do các nhà cung cấp cung cấp và cho thuê thiết bị của họ miễn phí, nhưng điều này đi kèm với chi phí hàng tháng cho bình khí, do đó nhà sản xuất thực phẩm phụ thuộc vào nguồn cung cấp khí. Nếu nhà sản xuất thực phẩm đang tìm kiếm một giải pháp cấp đông ngắn hạn, công suất thấp với vốn thấp, thì việc thuê một hệ thống cryogenic là hợp lý. Tổng chi phí cho phí sử dụng khí thực tế để cấp đông mỗi kg của sản phẩm nên được xem xét. Ngoài ra, tùy thuộc vào địa lý của nhà chế biến thực phẩm, việc cung cấp khí có thể không phải lúc nào cũng có sẵn một cách thường xuyên do vận chuyển và các yếu tố hậu cần khác.

Đầu tư vào hệ thống cấp đông IQF là hợp lý hơn đối với các công ty đang tìm kiếm các giải pháp trung và dài hạn. Tính linh hoạt của hệ thống IQF cung cấp khả năng để máy cấp đông có thể được điều chỉnh để phù hợp với nhiều loại sản phẩm có điều chỉnh nhiệt độ, luồng khí, băng tải lưới và cấu hình dòng chảy. Chiều dài của hệ thống cấp đông cryogenic có thể được mở rộng để tăng công suất nhưng một hệ thống cơ học có tính linh hoạt sản xuất cao hơn.

Một lập luận mạnh mẽ cho cấp đông cryogenic là mất nước thấp. Cấp đông cryogenic đề cập đến việc cấp đông rất nhanh đạt được bằng cách cho các sản phẩm thực phẩm vào một trung gian cực kỳ lạnh trải qua sự thay đổi trạng thái. Tốc độ cấp đông thu được bằng phương pháp cryogenic cao hơn nhiều so với hầm đông gió hoặc cấp đông với tấm nhưng chỉ cao hơn ở mức độ vừa phải so với phương pháp thu được trên tấm sàn tầng sôi. Mất nước từ sản phẩm thường ít hơn 1%.

Cả hai công nghệ cấp đông đều có ưu và nhược điểm đối với từng nhà sản xuất và những điều này nên phụ thuộc vào sản phẩm thực phẩm và mục tiêu tương lai của nhà sản xuất.

Nguồn: OctoFrost™