Air Liquide arbeitet kontinuierlich an der Weiterentwicklung der bekannten Frostverfahren für IQF-Produkte (Individually Quick Frozen), um den wachsenden Anforderungen in der Lebensmittelindustrie gerecht zu werden. Im Zuge dessen wurde der Zip-Roll-Froster konzipiert. Durch die Reduzierung der Temperatur werden die natürlichen Abläufe, die zum Verderb von Lebensmitteln führen, verlangsamt bzw. unterbrochen. Lebensmittel werden somit schnell und in perfekter Form gefrostet.
Die Kältekraft des Zip-Roll-Frosters
Der Zip-Roll-Froster nutzt kryogene Kälte, die durch die Verdampfung von gekühltem flüssigem Stickstoff erzeugt wird. Die Temperaturen liegen zwischen -40 und -100 °C und können in einigen Verfahren sogar bis zu -196 °C erreichen.
Das Herzstück des Zip-Roll-Frosters ist die perforierte Drehtrommel. Sie ermöglicht durch hohe Gefriergeschwindigkeiten beim Schockfrosten eine Minimierung von Aroma- und Gewichtsverlusten. Während des kryogenen Gefrierprozesses bilden sich in den Lebensmitteln zahlreiche kleine Kristalle, die die Zellstruktur nur minimal beeinflussen. Dies ermöglicht es, auch empfindliche Produkte in Bezug auf ihre organoleptischen Eigenschaften wie Aussehen, Textur, Farbe und Geschmack beizubehalten. Das ist ein erheblicher Vorteil gegenüber der mechanischen Kälteerzeugung, bei der nur Temperaturen bis maximal -40 °C erreicht werden.
Dank der sehr guten Kälteverteilung innerhalb des Zip-Roll-Frosters erfolgt ein rascherer Wärmeaustausch mit dem Produkt.
Optimierte Wärmeübertragung
Die hohe Kälteleistung bewirkt eine gleichbleibend hohe Qualität bei der Frostung großer Mengen von Lebensmitteln. Die Durchlauf- bzw. Gefrierzeiten sind gegenüber der mechanischen Kälte deutlich verkürzt. Der Wärmeübergang wird durch zwei Faktoren beeinflusst: Zum einen durch den Temperaturunterschied zwischen Kältemedium und zu kühlendem Produkt. Hier bietet das kryogene Verfahren mit flüssigem Stickstoff den maximal möglichen Temperaturunterschied. Der zweite wichtige Aspekt ist die Geschwindigkeit des Kältemediums. Je höher die Gasgeschwindigkeit ist, umso besser erfolgt der Wärmeübergang. Die Gasführung im Zip Roll ist entsprechend ausgelegt und reduziert gegenüber anderen kryogenen IQF Verfahren den Gasverbrauch um mindestens 30 %. Im Gegensatz zu mechanischen Verfahren bietet der Zip-Roll-Froster sehr hohe Kapazitäten auf kleiner Grundfläche. Das bietet einen sehr großen Vorteil bei der Integration in vorhandenen Produktionslinien.
Die Drehtrommel des Frosters wurde so gestaltet, dass das Produkt eine nur sehr geringe mechanische Belastung erfährt. Selbst empfindliche Produkte wie Käsewürfel oder Wurstscheiben behalten ihre Form und zerbrechen nicht. Unabhängig von der Beschaffenheit der Lebensmittel wie z. B. Streifen, Würfel oder Raspeln bleibt die individuelle Form erhalten.
Auch sehr heiße und oberflächenfeuchte Produkte können mit dem Zip Roll verarbeitet werden. Durch zusätzliche Düsen am Produkteingang wird die Trommel so stark unterkühlt, dass ein Ankleben bzw. Anfrieren an der Trommeloberfläche verhindert wird.
Die Effizienz eines kryogenen Prozesses hängt auch von dem Anteil an gasförmigem Stickstoff in der Versorgungsleitung ab. Ein höherer Anteil an flüssigem Stickstoff in der Leitung führt zu einer gesteigerten Effizienz. Durch die Integration einer hochmodernen vakuumisolierten Regelventileinheit bis zum Point of Use wurde sichergestellt, dass dieses Ziel erreicht wird. Diese technologische Neuerung minimiert nachhaltig Energieverluste im gesamten Prozess. Die Vakuumisolierung trägt dazu bei, den Prozess zu stabilisieren und keine großen Schwankungen in der Regelung zu zulassen.
Kompakt und effizient
Die kryogene Anlage bietet den Vorteil, vergleichsweise geringe Anforderungen an Betriebsmittel und Infrastruktur zu stellen. Mit einer Größe von 4 x 2 x 3 Metern kann der Zip-Roll-Froster in bestehende Produktionslinien problemlos integriert werden. Auch die Reinigung gestaltet sich unkompliziert dank des geteilten Gehäuses. Mithilfe des „Top-Lift“ kann das obere Gehäuseteil leicht geöffnet werden, wodurch die gesamte Trommel zugänglich wird, und eine einfache Reinigung ermöglicht wird.
Individuelle Anpassungen
Der Zip-Roll-Froster von Air Liquide ermöglicht eine erhebliche Steigerung der Kapazität bestehender Produktionslinien mit minimalem Aufwand. Dank der hohen Flexibilität bei individueller Anpassung der Betriebsparameter können verschiedene Produkte optimal mit derselben Anlage gefrostet oder gekühlt werden.
Air Liquide agiert nicht nur als Gaslieferant, sondern bietet komplett Turnkey-Lösungen an. In diesem Rahmen kümmert sich Air Liquide um die technische Auslegung, Installation und Inbetriebnahme von kryogenen Anlagen und Gasversorgungssystemen sowie die Implementierung der erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen.
Air Liquide Deutschland GmbH, Krefeld
Autor: Ansgar Rinklake
Market Manager
Food Central Europe,
Air Liquide
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