Technologien und Ausrüstung für die Verpackung und Verarbeitung von Tiefkühlkost

Das Einfrieren ist eine seit Jahrtausenden angewandte Methode zur Konservierung von Lebensmitteln. Die heutigen Technologien für Tiefkühlkost umfassen zahlreiche Arten von Geräten und Verfahren zur Lebensmittelkonservierung.

Das Schockfrosten ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Lebensmittelkonservierung. In den 1920er Jahren entdeckte Clarence Birdseye die Vorteile des Einfrierens von Fisch und stellte fest, dass niedrigere Temperaturen den Gefrierprozess beschleunigten und den Fisch schmackhafter machten. Im Jahr 1925 erfand Birdseye ein Gerät, das eine unter Druck stehende Lösung aus Salzlake und Wasser nutzte, um Gemüse für den Transport schnell einzufrieren. Diese Technologie ermöglichte es den Herstellern, ihre Tiefkühlprodukte im ganzen Land zu verkaufen.

Bis heute ist das Schockfrosten eine beliebte Methode zur Konservierung von Lebensmitteln für den Transport und die Langzeitlagerung. Diese jahrhundertealte, sichere und kostengünstige Methode wird ständig weiterentwickelt. 

In diesem Blogbeitrag werden wir uns einige der häufigsten ansehen Tiefkühlkostverarbeitung Ausrüstung in der Branche heute.

Wichtigste Überlegungen zur Ausrüstung von Tiefkühlkost

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, moderne Geräte zum Einfrieren zu kategorisieren. Basierend auf der Art und Weise, wie es funktioniert, kann es im Allgemeinen in zwei Hauptgruppen unterteilt werden:

• Integriert in die Verarbeitungslinie für einen kontinuierlichen Fluss
• Zum portionierten Einfrieren des Produkts

Abhängig von der Wärmeübertragungsmethode können Gefriergeräte in drei Hauptgruppen eingeteilt werden:

• Luftgefriergeräte – Verwendung bewegter, kalter Luft zum Kühlen der Lebensmittel. Dies sind die gängigsten Gefrierschränke und in vielen verschiedenen Ausführungen erhältlich.
• Kontakt Gefriergeräte – Leitung ist die primäre Methode der Wärmeübertragung. Das Einfrieren der Lebensmittel erfolgt durch Kontakt mit extrem kalten Oberflächen oder durch Eintauchen in eine kalte Flüssigkeit.
• Kryo-Gefriergeräte – Diese Technologie nutzt verflüssigte Gase wie Stickstoff oder Kohlendioxid, um eisige Temperaturen zu erzeugen.

Je nach Bedarf können in Sonderkonstruktionen auch Kombinationen dieser drei Wärmeübertragungsmethoden zum Einsatz kommen.

Darüber hinaus können Gefriergeräte basierend auf dem gefrorenen Lebensmittelprodukt auch in zwei Hauptgruppen eingeteilt werden. Diese beinhalten:

• Einzeln tiefgefrorene (IQF) Produkte – IQFs sind Lebensmittelprodukte, bei denen jedes Lebensmittelstück vor dem Verpacken separat eingefroren wird. Häufige Beispiele sind Obst (z. B. Blaubeeren oder Erdbeeren), Gemüse (z. B. Erbsen, Mais, grüne Bohnen), Meeresfrüchte (z. B. Jakobsmuscheln oder Garnelen) oder Geflügel (z. B. einzelne Hähnchenbrust). Sogar ganze Geflügelprodukte, wie zum Beispiel gefrorene Puten, werden nach der IQF-Methode verarbeitet.
• Verpackte Produkte – Hierbei handelt es sich in der Regel um gefrorene Lebensmittel in großen Mengen, die vor dem Einfrieren verpackt werden.

Während alle diese Gefriermethoden in der Tiefkühlkostverarbeitungsindustrie eingesetzt werden, sind für hohe Produktionsraten Systeme vorzuziehen, die in die Verpackungsvorgänge integriert sind, um einen kontinuierlichen Produktfluss zu gewährleisten.

Eine umfassende Gefrieranlage muss so konzipiert sein, dass sie alle Phasen des Gefrierprozesses abdeckt und jeden Aspekt optimiert. Dazu gehört auch die hygienegerechte Gestaltung Sicherheits- und Hygienestandards und Minimierung der Produktverlustraten durch effizienten Betrieb. Außerdem sollte der Wartungsaufwand minimal sein, da diese Faktoren erheblich zur Kosteneffizienz des Systems beitragen.

Im Folgenden geben wir einen kurzen Überblick über die in der Tiefkühlkostindustrie verwendeten Technologien und Geräte.

Geräte zum Einfrieren von Lebensmitteln

Wenn es um Geräte zum Einfrieren von Lebensmitteln geht, können die drei großen Kategorien der Wärmeübertragungsmethoden wie folgt weiter unterteilt werden:

Luftgefriergeräte

• Scharfe Gefrierschränke – Scharfgefriergeräte, auch Strahlräume genannt, sind Kühlräume. Normalerweise gibt es keinen erzwungenen Luftstrom, was zu einer langsamen Gefriergeschwindigkeit führt. Diese Ausrüstung wird typischerweise für Massenprodukte wie Rinderviertel und nicht für verarbeitete Lebensmittel verwendet.
• Tunnelgefriergeräte – Gekühlte Luft zirkuliert über dem Produkt, das auf Tabletts oder speziellen Abstandshaltern platziert wird. Die Tabletts oder Abstandshalter stehen entweder im Tunnel oder werden in Gestellen oder auf Wagen durch den Tunnel geführt.
• Bandfroster – Ein-, Mehr- oder Spiralband-Gefriersysteme verwenden typischerweise einen vertikalen Luftstrom, der kalte Luft durch eine Produktschicht drückt, die gleichmäßig über den gesamten Bandbereich verteilt ist. Dadurch entsteht ausreichend Kontakt zu allen Produktpartikeln. Von den drei Modellen bietet der Spiralbandfroster die größte Flexibilität hinsichtlich der gehandhabten Produktpalette und maximiert die Bandoberfläche auf einer gegebenen Grundfläche. In diesen Anlagen werden häufig Fleischpasteten, Backwaren, Fischfrikadellen und Filets verarbeitet. Sie können entweder roh eingefroren oder zubereitet, verpackt oder unverpackt sein.
• Wirbelschichtgefriergeräte – Fluidisierung tritt auf, wenn einzelne Lebensmittelpartikel relativ einheitlicher Form und Größe (z. B. Erbsen) einem aufwärts gerichteten Luftstrom ausgesetzt sind. Ab einer bestimmten Luftgeschwindigkeit schweben diese Partikel im Luftstrom und trennen sich voneinander, was ein gleichmäßigeres Gefrieren ermöglicht.

Wenden Sie sich an Freezers

• Tauchgefriergeräte – bestehen aus einem Tank mit einer Kühllösung wie Salz, Zucker oder Alkohol und Wasser. Das Produkt wird in diese Salzlake eingetaucht oder während der Förderung besprüht. Truthähne und anderes Geflügel werden typischerweise mit dieser Methode eingefroren.
• Plattengefriergeräte – Vertikale oder horizontale, manuelle oder automatische Plattengefriergeräte klemmen das Produkt zwischen zwei Metallplatten ein und sorgen so für eine schnelle Wärmeübertragung.
• Bandgefrierschränke – Diese dienen zum Einfrieren dünner Produktschichten. Das Produkt wird zwischen zwei endlosen Edelstahlbändern geformt und gefroren, wodurch eine gefrorene Matte entsteht. Typische Produkte sind Fruchtmark, Eigelb, Soßen, gehacktes Spinatpüree oder flüssige Lebensmittel wie Suppen.

Kryo-Gefriergeräte

Wenn sich der Produktentwicklungsprozess noch in einem frühen Stadium befindet, kann das kryogene Einfrieren eine wertvolle Möglichkeit sein, schnell eine Lagerung bei niedrigen Temperaturen zu erreichen. Dies ermöglicht eine schnelle Kühlung und Handhabung von nassen, klebrigen oder anderweitig empfindlichen Produkten, bevor sie mit Luftstrom oder Kontaktgefriergeräten fest gefroren werden, wie dies für spätere Großbetriebe erforderlich ist.

Einige Arten der Lebensmittelverarbeitung erfordern kryogene Flüssigkeiten wie Kohlendioxid oder flüssigen Stickstoff. Dies trägt nicht nur zur Beschleunigung von Prozessen bei, sondern trägt auch dazu bei, Schäden während der Produktion zu reduzieren.

Verpackungstechnologie für Tiefkühlkost

Abhängig von ihrem Feuchtigkeitsgehalt können sich die meisten Tiefkühlkost um bis zu 9% ausdehnen. Daher muss das Verpackungsmaterial für Tiefkühlkost diesen Veränderungen Rechnung tragen. Darüber hinaus muss die gewählte Verpackungsart:

• Widersteht Gefriertemperaturen von -40 °F.
• Achten Sie auf ein Lebensmittelverpackungsdesign, das optisch ansprechend ist.
• Halten Sie die Versiegelungs-, Gefrier-, Lagerungs- und Transportprozesse und in einigen Fällen den Kochdruck aufrecht.

Verpackungsmaterialien

Nachfolgend sind einige der am häufigsten im Verpackungsprozess verwendeten Materialien aufgeführt:

• Folie aus Polyethylen (PE) – PE-Folien halten niedrigen Temperaturen von -40 °F stand, haben eine gute mechanische Festigkeit und sind durchstoßfest.
• PE-Derivate – Für Tiefkühlkostverpackungen können unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden, etwa Schrumpffolien, starre Materialien, flexible Kunststoffe und Einwegverpackungen.
• Polyethylenterephthalat (PET) – Dieses Material hält abrupten Temperaturschwankungen stand und wird im Allgemeinen in mikrowellengeeigneten Produkten oder Produkten zum Kochen im Beutel verwendet.
• Karton und laminiertes Papier – Diese Verpackungen werden häufig bei schnelldrehenden Konsumgütern (FMCG) verwendet und haben eine begrenzte Haltbarkeitsdauer, nachdem das Produkt aus dem Gefrierschrank genommen wurde.
• Blechdosen - Dies waren die traditionellen Verpackungsmaterialien für Tiefkühlkost, sind jedoch im Vergleich zu den Alternativen weniger kosteneffizient.
• Aluminiumfolienlaminate – Diese bieten die besten Ergebnisse in Bezug auf Wasserdurchlässigkeit, Sauerstoffdurchlässigkeit, thermische und mechanische Stabilität sowie Dichtungsqualität.

Verpackungshygiene

Die Aufrechterhaltung der richtigen Hygiene beim Verpackungsprozess von Tiefkühlkost ist von größter Bedeutung.

Auch wenn das Einfrieren das mikrobielle Wachstum unterdrückt, wird es dadurch nicht vollständig beseitigt. Und nach dem Auftauen nimmt das mikrobielle Wachstum wieder zu.

Hersteller von Tiefkühlkost haben mehrere Möglichkeiten zur Reinigung innerhalb der Verpackungslinie. Nachfolgend sind einige der häufigsten aufgeführt:

• Trocken abwischbar – Bei diesem Vorgang werden das Produkt und die Verpackung mit einem Mikrofasertuch bei Raumtemperatur gereinigt.
• Niederdruckreinigung – Bei diesem auch als Soft-Wash bezeichneten Verfahren werden Niederdruckdüsen eingesetzt, die destilliertes Wasser oder andere Lösungen versprühen, um Verpackungen und Produktoberflächen abzuwaschen.
• Hochdruckreinigung – Im Allgemeinen umfasst die Hochdruckreinigung von Verpackungsgeräten für Tiefkühlkost Sprühdüsen, Lufttrockner und eine Heiß-/Kaltwassereinstellung.

Versiegelungstechnologie für Tiefkühlverpackungen

Eine gute Versiegelung gewährleistet die allgemeine Sicherheit und Qualität des Endprodukts, indem sie es vor der äußeren Umgebung schützt. Abhängig von der Art der Verpackungsfolie stehen verschiedene Methoden und Verpackungsmaschinen zur Verfügung:

• Direktes Heißsiegeln – Dieses System kann für verschiedene Kunststoffverpackungsmaterialien verwendet werden, insbesondere für dickere wie Polypropylen.
• Impuls-Heißsiegeln – Dieses System erzeugt einen elektrischen Impuls in einem Stück Draht, das erhitzt und abgekühlt wird. Das Impuls-Heißsiegeln ist eine kostengünstigere Alternative zum direkten Heißsiegeln.
• VFFS-Systeme – VFFS-Verpackungen stehen für vertikale Form-, Abfüll- und Versiegelungstechnologie, ein Verpackungssystem zum Befüllen und Verschließen des Produkts innerhalb derselben Produktionslinie.
• Zip-Locks – Diese Art der Versiegelungstechnologie erfreut sich auf dem Markt für Tiefkühlkost aufgrund des höheren Komforts, der Gesamtqualität und der optischen Attraktivität der Verpackung zunehmender Beliebtheit. Sie werden häufig in Kombination mit einer Heißsiegelmethode verwendet.

Fördersysteme für Tiefkühlkost

Unabhängig von der Gefrier- oder Verpackungsausrüstung müssen Tiefkühlkosthersteller während des gesamten Prozesses ihre Lebensmittelsicherheits- und Lebensmittelqualitätsstandards einhalten. Dazu benötigen sie ein Fördersystem, das dieses hohe Maß an Sicherheit gewährleistet und Produktverluste bei der Produktion und Verarbeitung von Tiefkühlkost minimiert oder sogar eliminiert.

Cableveys Tiefkühlkost-Fördersysteme eignen sich für den sicheren, schonenden und hygienischen Transport aller Arten von Lebensmittelzutaten und Fertigprodukten, Egal welches Material. Diese hochflexiblen Systeme können so konstruiert werden, dass sie jeden Teil des Produktionsprozesses vom Mischen über die Vorbehandlung bis zum Gefrieren und Verpacken bedienen und in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt werden können. Die Tiefkühlkost-Fördersysteme von Cablevey kommen ins Spiel verschiedene Größen und biete a Komplettes Sortiment an verschiedenen Komponenten um jedes Anlagenlayout und jede benötigte Förderbandbewegung abzudecken.

Bei den meisten Tiefkühlkostanwendungen können Becherwerke und offene Förderbänder wie Bänder häufig dazu führen, dass Produkte in erheblichem Maße verschüttet werden und sich erwärmen, was ein schwerwiegendes Qualitäts- und Effizienzproblem darstellt.

Bei Kabel-, Scheiben- und Rohrförderern stellen diese jedoch kein Problem mehr dar, da das Produkt durch eine geschlossene Umgebung transportiert wird. Durch die Verwendung von durchsichtigen Schläuchen kann das Auftreten von schwarzen Flecken auf dem Produkt vermieden werden, die vielen Unternehmen bei der Verwendung anderer Förderertypen aufgefallen sind. Die Fördersysteme von Cablevey können dieses Problem minimieren.

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