ทำความรู้จักกับ Air Blast Freezer ของห้องเย็น (ตอนที่ 1)

อุตสาหกรรมอาหารเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมในประเทศไทยที่สร้างรายได้ทั้งจากการส่งออกและนำเข้า โดยกระบวนการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์อาหารทั้งหลาย ไม่ว่าอาหารทะเลแช่แข็ง อาหารสำเร็จรูป ไปจนถึงอาหารสดอื่นๆ ต้องอาศัยการทำความเย็นเพื่อยืดระยะเวลาในการเก็บรักษาและการเดินทางของอาหารและหนึ่งในกระบวนการทำความเย็นนั้นคือ การแช่แข็ง (Freezing) ไว้ที่อุณหภูมิ -20 o C ถึง -25 o C ด้วยการนำไปแช่แข็งไว้ที่ ห้องเย็น (Cold Storage) เพื่อรอการจัดส่งต่อไป

สำหรับบทความนี้จะพูดถึง Air Blast Freezer ซึ่งเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ทำให้สินค้าแช่เย็นแข็งตัวได้อย่างรวดเร็ว ทั้งในด้านการทำงานและข้อกำหนดของ เพื่อการแช่แข็ง (Freezing) อาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การแบ่งประเภทของ Freezer

Freezer เป็นเครื่องจักรที่ใช้ในการทำความเย็นสำหรับห้องแช่แข็ง ซึ่งในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่มีใช้ด้วยกัน 2 ชนิด ได้แก่

1. Plate Freezer หรือ Contact Freezer

เป็นฟรีซประเภทที่ใช้พื้นที่น้อยในการติดตั้ง และมีการใช้กำลังในการทำงานที่น้อยกว่า Air Blast Freezer
เมื่อเทียบกำลังการผลิตที่เท่ากัน แต่ข้อเสียคือสินค้าที่จะนำมาฟรีซจะต้องมีขนาดความหนาที่สม่ำเสมอและมีหน้าที่เรียบ ทำให้การใช้งาน Freezer ชนิดนี้ค่อนข้างเฉพาะเจาะจง ไม่หลากหลายจึงทำให้ไม่เป็นที่นิยมมากนัก

2. Air Blast Freezer

เป็นฟรีซที่มีความคล่องตัวในการใช้งาน โดยสามารถฟรีซสินค้าได้หลากหลายชนิดและขนาดที่แตกต่างกันได้ ทำให้ฟรีซชนิดนี้เป็นที่นิยมอย่างแพร่หลาย ซึ่ง Air Blast Freezer แยกออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ นั่นคือ

ฟรีซเซอร์แบบต่อเนื่อง

การทำงานแบบต่อเนื่อง (Continuous Freezer หรือ Continuous Tunnel) ตัวสินค้าที่ต้องการทำความเย็นจะถูกนำมาวางไว้บนรถเข็น หรือบนตะแกรงที่ทยอยเคลื่อนเข้าไปในห้อง Blast Freezer โดยเมื่อรถคันแรกเคลื่อนที่ออกมาแล้วคันต่อไปจะเคลื่อนที่เข้าไปต่อ ทำให้กระบวนการฟรีซนี้เหมาะกับระบบการผลิตจำนวนมากอย่างต่อเนื่อง (Mass Production)

รูปแบบของการแช่แข็งดังกล่าวจึงแบ่งการไหลของอากาศได้เป็น 2 รูปแบบ ได้แก่

การไหลแบบขวาง (Cross-Flow Freezer)

โดยทิศทางของลมเย็นที่เคลื่อนจะขวางกับทิศทางของรถเข็นที่เคลื่อนเข้าไปในห้องฟรีซ

การไหลแบบตามกัน (Series-Flow Freezer)

ทิศทางของลมที่เป่าออกมาทำความเย็นเป็นทิศทางเดียวกับที่รถเข็นสินค้าเคลื่อนที่

ฟรีซเซอร์แบบเป็นช่วง

การทำงานของฟรีซเซอร์แบบเป็นช่วง (Batch Freezer หรือ Batch Tunnel) จะนำสินค้าที่ต้องการทำการแช่แข็งจัดเรียงลงในรถเข็นที่มีชั้นวาง โดยจัดวางให้กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอกัน จากนั้นจะนำรถเข็นดังกล่าวเข็นเข้าไปภายในห้องโดยจัดเรียงแบบหน้ากระดานด้านหน้าให้เต็มก่อน และช่องว่างระหว่างคันถูกจัดวางอย่างสม่ำเสมอกัน

สาเหตุที่ต้องจัดวางให้มีพื้นที่สม่ำเสมอกันเนื่องจาก เมื่อเกิดช่องว่างของอากาศมากเกินไป อากาศเย็นจะไหลผ่านช่องว่างเหล่านั้นออกไป ทำให้ประสิทธิภาพในการฟรีซสินค้าลดลง จึงส่งผลต่อการฟรีซสินค้าต้องใช้เวลาในการฟรีซที่นานขึ้นกว่าปกติ เป็นการสิ้นเปลืองพลังงานและสินค้าที่ถูกฟรีซในรูปแบบที่จัดวางไม่ถูกหลักจะได้รับคุณภาพของการฟรีซที่ต่ำลงเช่นเดียวกัน

รูปแบบของการจัดวางถาดสินค้าอย่างเหมาะสม

นอกจากการจัดวางสินค้าให้มีช่องว่างที่เหมาะสมดังที่กล่าวถึงไปก่อนหน้านี้แล้ว ความสูงของขอบถาดที่ใช้วางสินค้าต้องไม่สูงกว่าตัวสินค้า เพราะขอบถาดจะไปบังกระแสลมเย็นที่พัดผ่านตัวสินค้า รวมถึงวัสดุที่ใช้ทำถาดรองต้องแข็งแรงทนทนต่อความเย็นเพื่อให้สินค้าเย็นได้อย่างรวดเร็ว

โดยวัสดุที่นิยมนำมาใช้คือ อลูมิเนียม (14-16 gauge) และระยะห่างระหว่างถาดบนและถาดล่างอยู่ที่ 2:3 เช่น ถ้าถาดมีความสูง 3 นิ้ว ระยะห่างระหว่างถาดบนและถาดล่างจะเท่ากับ 2 นิ้ว ตามรูปที่แสดงด้านล่าง

ผลกระทบจากการใช้บรรจุภัณฑ์ที่ไม่เหมาะสม

ความหลากหลายของบรรจุภัณฑ์ที่นำมาแช่แข็ง เช่น ถุง กระดาษฟอยล์ หรือการบรรจุที่มีการใส่น้ำเกลือในถาดก่อนแช่เยือกแข็ง ล้วนเป็นสาเหตุให้การฟรีซใช้เวลามากขึ้น จนไม่สามารถระบุได้ว่าใช้เวลาเพิ่มขึ้นเท่าไรและยังส่งผลให้คอมเพรสเซอร์ทำงานหนักขึ้นด้วย ดังนั้น ก่อนสร้าง Air Blast Freezer เราจึงต้องระบุข้อมูลให้แน่ชัดก่อนว่าสินค้าลักษณะใดที่เราจะนำมาแช่เยือกแข็งเพื่อให้ข้อมูลที่ถูกต้องแก่ผู้ออกแบบระบบห้องแช่แข็ง

สรุป

กระบวนการฟรีซเพื่อรักษาคุณภาพของสินค้า เป็นหนึ่งในกระบวนการสำคัญในการรักษาวัตถุดิบหรืออาหารสำหรับธุรกิจหลากหลายประเภท โดยอาศัยการทำงานของระบบทำความเย็นที่เกิดขึ้นภายในห้องเย็น สำหรับตัวบทความตอนที่ 1 นี้ได้เล่าถึงประเภทและวิธีการฟรีซของ Air Blast Freezer เอาไว้แล้ว

ในบทความถัดไปเรามาดูทำความรู้จักกับ Air Blast Freezer ให้มากขึ้นในเชิงทฤษฎี เพื่อช่วยในการตัดสินใจในการติดตั้งระบบฟรีซเซอร์สำหรับธุรกิจของคุณ ถ้าคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับระบบทำความเย็นในอุตสาหกรรมแช่แข็ง ติดต่อเราเข้ามาได้ที่นี่ ทางเรามีผู้เชี่ยวชาญที่คอยให้คำแนะนำคุณได้อย่างเต็มที่

เรียบเรียงโดย : ดร. สุกิจ ลิติกรณ์
ผู้อำนวยการสนับสนุนวิศวกรรม ธุรกิจระบบทำความเย็น
บริษัท หาญ เอ็นจิเนียริ่ง โซลูชั่นส์ จำกัด (มหาชน)

—————————————————-

อ้างอิงจาก

– HANDBOOK OF POULTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY
– Proceeding of ENCIT 2010 “AIR BLAST FREEZERS AND THEIR SIGNIFICANCE TO FOOD FREEZING : A REVIEW”
– FRITERM TERMIK CIHAZLAR SANAYI VE TICARET A.S. “BLAST FREEZING APPLICATIONS IN CONVENTIONAL ROOMS”