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"¿Túnel de enfriamiento rápido o de congelado?"

Entrada 30/08/2022 16:28, Murcia - Autor: Francisco Zamora López


render 3d de un túnel de congelado

Túnel de enfriamiento rápido o de congelado congelación> tunel de abatimiento>
¿Por qué es necesario? ¿Cómo funciona? ¿Cómo se implementa? Murcia>

En el siguiente artículo, dirigido a gerentes de empresas alimentarias o directores técnicos, os vamos a contar, desde Dymtec, empresa de Murcia>nuestra experiencia en túneles de congelado y de enfriamiento rápido;
Por qué deberías considerar implementar uno de estos túneles, como elegir el idóneo y su funcionamiento. Si estás interesado, continua la lectura.

Tipos de túneles de congelado, enfriamiento rápido o abatimiento.
- Congelación continua (IQF - Espirales)
- Túneles de congelado paletizados o por lotes
- Congeladores de placa
- Generadores de hielo


El uso de uno u otro túnel depende de:
- Tipo de producto
- Volumen a procesar
- Velocidad requerida para el congelado
- Calidad buscada

 

 

1. ¿Por qué es útil un túnel de enfriamiento rápido?

Tratemos brevemente el proceso de congelación y como afecta a los alimentos.

Cuanto más lento sea el proceso de congelación del agua más grandes serán los cristales de hielo que se formen, es decir, perjudicando la textura, sabor y otras propiedades del producto. Mientras que un proceso de congelación más rápido da lugar a cristales más pequeños.

¿Y por qué esto es importante?

 

dibujo-de-una-celula para explicar procesos tunel de refrigeración

 

Bien, los productos con los que trabajamos suelen alimentos de origen vivo, que vienen del mundo cárnico o vegetal, (lácteos, pescado, etc...) y suelen ser alimentos constituidos de grandes cantidades de agua, hasta un 90%.

Si miramos la constitución celular de nuestros productos, se componen de una membrana exterior, una solución que se llama citoplasma y el núcleo. Lo que buscamos es conservar el producto a nivel celular en las mejores condiciones o lo más parecido a su estado original.

Veamos que sucede en ambos ejemplos.

Con un enfriamiento lento, crearemos cristales superiores al tamaño de la célula, lo que rompe la membrana celular, mientras que si creamos cristales de menor tamaño, enfriamiento rápido, se formarán mucha mayor cantidad de cristales contenidos en el interior de la membrana celular, sin romperla y sin perjudicar las propiedades del elemento.

dibujo-de-una-celula  para explicar procesos tunel de refrigeración

No necesariamente un proceso es descartable, pero si queremos hablar de calidad de producto, tenemos que prestar atención a la velocidad del proceso.

“La velocidad del proceso es fundamental en la calidad del producto final.”

dibujo-de-una-celula  para explicar procesos tunel de refrigeración

 

Los parámetros del aire se controlan con el equipo de refrigeración, brindándonos un congelado de calidad.

Y aquí es donde entramos nosotros, nuestra experiencia en acción y nuestra ingeniería.



2. Diseño del túnel

Existen modelos matemáticos que nos permiten como realizar un buen proceso conociendo la propiedad de los elementos.

  • Densidad
  • Calor latente
  • Calor sensible
  • Temperatura inicial
  • Temperatura final
  • Conductividad térmica del producto
  • Relación de superficie externa y masa

El resto de parámetros que dependen del medio refrigerante.

  • Densidad del aire
  • Calor especifico del aire
  • Temperatura del aire
  • Velocidad del aire que fluctúa por el producto
  • Coeficiente de convección
  • Humedad relativa, la cual es clave en este proceso

Vamos a ofrecerte información para que puedas comprobar en tus plantas si estáis realizando los procesos correctamente.

Existen dos grandes grupos generales;

render 3d de un túnel de congelado
Evaporadores colgados al techo.

render 3d de un túnel de congelado
Alta presión: Batería y serpentín hasta el suelo, ventiladores en la parte superior.

 

2.1 ¿Cuál es la diferencia?

Te contamos un secreto, el segundo exige menor trabajo y complicación por parte del instalador. En Dymtec preferimos instalar los primeros, ya que este diseño nos permite conseguir un paso más homogéneo del aire por todo el producto.

Cuando analizamos lo que ocurre en el interior del túnel, observamos qué en el segundo diseño, túnel de congelado con ventiladores en el techo, cuando queremos congelar un lote completo del producto, en la última hora de congelado dedicamos la capacidad frigorífica a congelar solamente un 20% del producto, dándonos un congelado no homogéneo, brindando de características distintas al producto en sus fases de congelado o enfriamiento.

Los estudios realizados en ambos diseños nos apoyan, es más óptima nuestra solución preferida, batería y serpentín en el suelo, ventiladores en la parte superior.

De esta forma, se garantiza que el medio refrigerante circula a través del producto. Ya que el aire que circula por el costado del producto no nos aporta ningún beneficio, incluso nos perjudica en el proceso.



3. ¿Cómo elegir el tipo de túnel?

Estos son los requisitos que debes conocer antes de instalar un túnel de congelado o enfriamiento rápido.

  • Tipo de producto.
  • Velocidad requerida para el proceso.
  • Tipo y forma de embalaje.
  • Tamaño de los carros o pallets.
  • Tiempo de llenado del túnel.
  • Cantidad de producto.

3.1 Nuestra ingeniería, como lo hacemos nosotros

Nuestros especialistas en alimentos, serán los que nos dictaminen los requerimientos de nuestro túnel. Basándose en.

  • Tipo de producto
  • Determinar tiempo de proceso
  • Calidad de congelado
  • Kilos por cada pallet
  • Kilos de pallets, carga en el túnel. (Carga térmica) Fundamental

“La calidad del congelado define al producto.”

 

El diseño es sumamente importante para el correcto funcionamiento del túnel de congelado.

En el diseño de los túneles, trabajamos desde el interior al exterior.

En primer lugar definimos la cantidad de pallets que vamos a colocar y la forma en la que lo vamos a presentar en el interior del túnel, en función de esto elegimos el tipo de batería que vamos a elegir. Tamaño en función de la carga y un largo y ancho para cubrir todos los pallets de forma homogénea, evitando la pérdida de carga  en los laterales de los pallets. No deseamos tener baterías pequeñas y pallets grandes, ni baterías muy grandes y pallets pequeños.

 

Después procedemos a determinar cual la cantidad de aire que debemos mover en el proceso, así como un análisis de la pérdida de carga del producto, determinando los ventiladores a utilizar.

 

Con todo esto definido, podemos determinar la altura y ancho del túnel. Es decir, de las superficie exterior del túnel.

Recordando siempre, respetar un paso de aire adecuado para que no retorne directo, así como un falso techo para garantizar un flujo de aire y los pasillos para su correcto mantenimiento.

 

 

3.2 Habituales errores que encontramos in situ en los túneles de congelación.

  • Pallets de productos bajos y sin enfrentar al serpentín.
  • Espacios entre pallets.

Recordemos, el aire que no pasa por el producto es pérdida, menor rendimiento y es nocivo para el correcto funcionamiento. Debemos garantizar que siempre pase a través del producto.

 



4. Elementos del túnel de congelado.

Hay una serie de elementos que forman parte de los túneles de congelado, túneles por lotes o pallets.

Los ventiladores superiores, que no se suelen ver ya que se ocultan en el falso techo, las baterías de los evaporadores laterales preparadas para recibir la carga de producto, y la zona de carga.

El aire viene desde la parte superior y debe pasar por todo el producto, en este proceso es muy importante calcular la carga psicométrica del túnel para asegurar que la misma cantidad de aire que circula por arriba, circula por abajo, enfrentando de forma homogénea todo el producto con el medio refrigerante.

Dato: Aproximadamente para la congelación, un pallet debe pasar de 3 a 4 horas para conseguir una congelación de calidad.


4.1 Evaporador (el corazón de la instalación), las baterías para enfrentar al producto.

  • Detalles a considerar en el diseño.
  • Superficie de intercambio (m2/ Delta T)
  • Separación de aletas (duración del proceso)
  • Caudal de aire y perdidas de carga (V/Delta T)
  • Tipo de desescarche (Según la instalación)

DT= diferencial termino, diferencia entre temperatura de evaporación y temperatura de aire.

Procurar una buena superficie de intercambio, es decir, procurar una buena superficie de contacto con el aire. El tamaño del evaporador depende de la carga térmica así como de las condiciones de trabajo, diferencial térmico.

Un proceso corto de congelación nos permitiría trabajar con separaciones de aleta no tan grandes, mientras que un proceso largo nos requiere mayor distancia de separación de aletas.

Mientras mayor sea la cantidad de aire y mayor velocidad, obtenemos mayor eficiencia. Este factor nos dictamina el tamaño de la batería.

Y por último el tipo de deshielo. Puede ser desescarche eléctrico, gas caliente, etc.

“Siempre dimensionamos la batería conforme a la carga”

 

Nuestras consideraciones

Como fabricantes, recomendamos trabajar con grandes superficies de intercambio, buscando garantizar una humedad relativa baja en el interior del túnel para evitar que durante el proceso de congelación se deshidrate el producto desnudo y baje el peso.

Al disminuir el diferencial térmico aumenta la humedad relativa y el aire tiende a ser menos agresivo al pasar por el producto.

  • Bajo diferencial térmico
  • Alta humedad relativa

Lo óptimo es trabajar con generosas superficies de intercambio en los evaporados, es un punto muy importante a evaluar, ya que entre distintos fabricantes podemos encontrar, que una solución con baterías pequeñas puede parecer mas económica, pero realmente estamos comprando menor potencia. Lo cual va a ser perjudicial para el proceso de congelación.


4.2 Tamaño de las aletas

La separación de aletas es importante también, ya que al ser un proceso de congelación, la formación de hielo puede ser muy perjudicial para el paso del aire, aumentando el consumo energético y aumentando el tiempo de congelado. Hacer desescarche durante el proceso de congelación es una muy mala práctica.

“Menos hielo más eficiencia.”

 


4.3 Ventiladores, el músculo

La ventilación debe ser escogida minuciosamente, parámetros como; la velocidad del aire, para garantizar un buen coeficiente de convención. Velocidad de aire en el serpentín para aumentar la eficiencia, así como la pérdida de carga producida por el producto.

 

Otro factor importante a considerar, es la descarga de agua de las baterías, hay que elegir una pendiente adecuada para evitar que el agua se congele en el interior del túnel.

 



5. Conclusiones

Nuestros especialistas en alimentos, serán los que nos dictaminen los requerimientos de nuestro túnel. Basándose en.

  • Tipo de producto
  • Determinar tiempo de proceso
  • Calidad de congelado
  • Kilos por cada pallet
  • Kilos de pallets, carga en el túnel. (Carga térmica) Fundamental

“La calidad del congelado define al producto.”

 

 

 

Si has llegado hasta aquí, te agradezco tu lectura. Si tienes cualquier duda, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.

Artículo para Dymtec.