Sojaprodukte von 85 ℃ auf 7 ℃ in nur 15–20 Minuten: So konfigurieren Sie die Schnellkühlung für 300 kg pro Charge

Die Kerntemperatur von Sojaprodukten liegt nach dem Austritt aus dem Kochtopf bei etwa 85 °C. Ausbreiten zum Abkühlen, Anblasen mit Ventilatoren und anschließendes Verbringen in einen Kühlraum zur langsamen Abkühlung – dieser Ansatz zeigt keine Probleme, solange die Tagesproduktion gering ist. Sobald jedoch Exportaufträge eingehen und täglich mehrere Chargen ausgeliefert werden müssen, wird die Kühlung zum Engpass der gesamten Linie: Am vorderen Ende wird kontinuierlich Produkt ausgetragen, während ein Stapel Produkt auf die Abkühlung wartet.

Dieses Projekt adressiert genau diesen Abschnitt: Die Kühlung wird von „Warten" in „einen Prozess mit festem Rhythmus" überführt.

Projekthintergrund

Der Kunde ist ein Sojaprodukte verarbeitendes Unternehmen in Zhejiang, dessen Produkte hauptsächlich für Exportaufträge bestimmt sind. Die Werkstatt organisiert die Produktion chargenweise, mit einer Eingangsmenge von etwa 300 kg pro Charge.

Die ursprüngliche Kühlmethode war natürliches Ausbreiten in Kombination mit langsamer Abkühlung im Kühlraum, was viel Platz beanspruchte, lange dauerte und es schwierig machte, den Rhythmus zwischen den Chargen abzustimmen. Exportaufträge stellen höhere Anforderungen an die Chargenkonsistenz: Nach dem Austritt einer Charge aus dem Topf muss diese innerhalb einer vorhersehbaren Zeit auf dieselbe Temperatur abfallen, bevor sie in nachfolgende Prozesse und die Verpackung gelangen kann. Die Anforderung des Kunden war daher eindeutig: eine Charge Produkt in das Gerät laden, mit festem Rhythmus kühlen, und was herauskommt, hat eine für den nächsten Schritt geeignete Temperatur.

Herausforderungen vor Ort

Die Schnellkühlung von Sojaprodukten birgt drei unvermeidbare Schwierigkeiten.

Erstens: hohe Temperatur und hohe Luftfeuchtigkeit. Die Feuchtigkeit auf der Oberfläche des mit 85 °C aus dem Topf kommenden Materials verdampft in großen Mengen und erzeugt sofort eine Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung im Inneren des Schranks. Konventionelle Luftkühlung verliert unter solchen Bedingungen schnell an Effizienz; die kalte Luft führt hauptsächlich Oberflächenwärme ab, und die Kerntemperatur sinkt nicht.

Zweitens: Stapeldicke. Eine einzelne Charge von 300 kg wird nach dem Beladen des Schranks in Lagen gestapelt. Bei Wärmeaustausch durch Luftkonvektion sind die äußeren Lagen bereits kalt, während die inneren noch heiß sind, und die Temperaturdifferenz innerhalb einer Charge lässt sich schwer angleichen.

Drittens: Rhythmus. Exportaufträge sind für kontinuierliche Produktion geplant, daher darf das Gerät nicht „starten und stoppen". Der Kühlzyklus muss stabil und vorhersehbar sein; andernfalls müssen sowohl vorgelagerte als auch nachgelagerte Prozesse warten.

Lösung und Konfiguration

Das Projekt verwendet einen CVF-300 Vakuum-Schnellkühler für Lebensmittel mit einer Nennkapazität von 300 kg/Charge, passend zur Eingangsmenge pro Charge dieses Projekts.

Position	Konfiguration
Gerätemodell	CVF-300 (300 kg/Charge)
Verarbeitetes Material	Sojaprodukte
Innenabmessungen der Vakuumkammer	L2200 × B1000 × H1800 mm
Gesamte Kühlleistung	114,2 kW (98.200 kcal/h)
Kühlleistung	19,18 kW
Kältekompressor	Copeland Scroll ZB95KQE × 2
Vakuumpumpe	SV300 × 1
Kondensationsart	Wassergekühlt (1 × Lingji CT30 Kühlturm, 1 × YLG65-20 Wasserpumpe)
Gesamtleistung	27,63 kW

Das Funktionsprinzip ist nicht kompliziert: Nachdem das Material in die versiegelte Vakuumkammer geladen wurde, wird ein Vakuum erzeugt, der Druck in der Kammer sinkt, und der Siedepunkt von Wasser fällt entsprechend. Die Eigenfeuchtigkeit des Materials siedet und verdampft bei niedriger Temperatur, und der Verdampfungsprozess führt kontinuierlich Wärme ab. Die Wärme wird nicht durch Anblasen von Luft abgeführt; sie bewegt sich vom Inneren des Materials nach außen, sodass Stapeldicke und Anordnung einen weitaus geringeren Einfluss auf die Kerntemperatur haben und eine Charge mit gleichmäßiger Temperatur herauskommt.

Der durch die Verdampfung entstehende Wasserdampf wird vom Wasserabscheider zu Wasser kondensiert, und das Kältesystem führt die Wärme anschließend aus der Kammer ab – deshalb muss die Kühlleistung in dieser Konfiguration ausreichend sein: Wenn die Wasserabscheidungskapazität nicht mithält, kann das Vakuumniveau nicht aufrechterhalten werden, und die Kühlung „stockt" bei einer bestimmten Temperatur auf halbem Weg.

Für Gerätedetails siehe die Produktseite des Vakuum-Schnellkühlers für Lebensmittel.

Im selben Projekt hat der Kunde außerdem einen Vorkühler für Obst und Gemüse mit 180 kg/Charge für die Nachernte-Vorkühlung von Artikeln wie Sojasprossen ausgestattet: von Umgebungstemperatur 25–30 °C auf 10 °C, mit einem Einzelzyklus von 25–30 Minuten, Innenabmessungen der Kammer L2200 × B1600 × H1500 mm, Gesamtkühlleistung 16,35 kW, ausgestattet mit einem luftgekühlten Verflüssiger FNWT-120. Schnellkühlung und Vorkühlung sind zwei unterschiedliche Betriebsbedingungen – die eine ist die Kühlung heißer Speisen nach dem Austritt aus dem Topf, die andere die Nachernte-Kühlung von landwirtschaftlichen Produkten bei Umgebungstemperatur –, daher werden sie getrennt konfiguriert, mit Parametern, die je nach Anwendung festgelegt werden.

Gemessene Leistungsdaten

Betriebsdaten nach Inbetriebnahme des Geräts:

Kennzahl	Daten
Durchsatz pro Charge	300 kg
Bearbeitungszeit pro Zyklus	15–20 Minuten
Kühlbereich	Sojaprodukte 85 °C → 7 °C
Gesamte Kühlleistung	114,2 kW
Gesamtleistung	27,63 kW

Mit diesem Rhythmus können mehrere Chargen pro Schicht gefahren werden, und die Kühlstufe hält die vor- und nachgelagerten Prozesse nicht mehr auf. Das Produkt wird während des gesamten Prozesses in der versiegelten Kammer gekühlt, ohne Kontakt mit Außenluft, und die Temperaturdifferenz zwischen den Chargen ist weitaus geringer als bei der Ausbreitmethode. Die gemessene Feuchtigkeitsverlustrate wird in dieser Lösung nicht mit konkreten Werten angegeben; es gelten die Unterlagen der Auftragsbestätigung.

Sojaprodukte sind nur ein Beispiel. Derselbe Prozess gilt für geschmorte Produkte, gekochte Speisen, Speisenzubereitung in der Zentralküche, Backwaren und Fertiggerichte; der Unterschied liegt im Feuchtigkeitsgehalt des Materials, im Chargengewicht und in der Endtemperatur, und die Konfiguration muss nach den tatsächlichen Betriebsbedingungen berechnet werden. Die Nachernte-Vorkühlung von Obst und Gemüse folgt einem anderen Weg; siehe Vakuum-Vorkühler für Obst und Gemüse.

Zusammenfassung

Der Wert dieses Projekts liegt nicht darin, „wie schnell es kühlt", sondern darin, dass es die Kühlung zu einem Prozess macht, der zeitlich getaktet werden kann: 300 kg pro Charge, 85 °C auf 7 °C, 15–20 Minuten, und das Produkt ist bereit für den nächsten Schritt. Für Sojaprodukte und gekochte Speisen verarbeitende Betriebe, die Exportaufträge annehmen und mit engen Chargenplänen arbeiten, ist dieser Abschnitt oft der erste Ansatzpunkt.

Für ähnliche Kühlprojekte in Lebensmittelfabriken siehe unsere Kundenfallsammlung. Wenn Ihre Materialart, Ihr Chargengewicht, Ihre Austrittstemperatur und Ihre erforderliche Endtemperatur denen dieses Projekts ähneln, senden Sie uns diese Daten, und wir berechnen die Konfiguration nach den tatsächlichen Betriebsbedingungen – Kontaktieren Sie uns.