أصبحت كرات القلقاس اللؤلؤية منتجًا رائجًا في صناعات الخبز والحلوى والأغذية المجمدة نظرًا لمذاقها الدقيق وقيمتها الغذائية الغنية. ومع ذلك، هناك-تحدي طويل الأمد في المعالجة - مشكلة الالتصاق والتكتل في مرحلة التجميد السريع - يقيد بشدة الإنتاج على نطاق واسع للمؤسسات. في عملية التجميد السريع التقليدية، تكون كرات القلقاس اللؤلؤية عرضة للالتصاق بسبب محتواها العالي من الرطوبة وسطحها الأملس. ومن السهل عصرها وتكديسها في بيئات ذات درجات حرارة منخفضة، الأمر الذي لا يقلل فقط من إنتاجية المنتجات النهائية ولكن أيضًا يزيد من تكاليف الفرز اليدوي. وفقًا لبيانات الصناعة، فإن فقدان المواد الخام بسبب مشاكل الالتصاق يمكن أن يصل إلى 5% -8%، مما يؤدي إلى انخفاض أرباح الشركات بشكل خطير.
تحليل جذور الالتصاق المتجمد لكرات القلقاس اللؤلؤية
ولحل مشكلة الالتصاق علينا أن نبدأ من أسبابها. المواد الخام الرئيسية لكرات القلقاس اللؤلؤية هي القلقاس ونشا الكسافا والسكر. تتميز بملمس ناعم ومحتوى رطوبة عالي (عادةً ما يزيد عن 60٪). في عملية التجميد السريع التقليدية، هناك المشكلات الأساسية التالية:
1. التغذية غير المتساوية تؤدي إلى التراكم: غالبًا ما تتسبب تغذية الحزام الناقل التقليدي في تراكم محلي لكرات القلقاس أثناء النقل بسبب الضغط غير المتساوي أو الأخطاء التشغيلية، مما يؤدي إلى الالتصاق الجسدي.
2. انخفاض كفاءة تشتيت القماش: لا يمكن لمعدات النسيج التقليدية التحكم بدقة في المسافة بين المواد، مما يؤدي إلى ترتيب كثيف لكرات القلقاس وسطح تلامس مفرط قبل التجميد السريع.
3. انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة في بيئة التجميد السريع: تستخدم معدات التجميد السريع التقليدية تبريد الهواء القسري أو التجميد السريع بالنيتروجين السائل. على الرغم من أن معدل التبريد سريع، إلا أن تدفق الهواء غير المتساوي يمكن أن يسبب تقلبات في درجات الحرارة في المناطق المحلية، مما يؤدي إلى تكثيف الرطوبة السطحية وزيادة تفاقم خطر الالتصاق.
وتتفاقم هذه المشكلات، مما يتطلب فحصًا يدويًا إضافيًا للمنتج النهائي، الأمر الذي لا يزيد من تكاليف العمالة فحسب، بل قد يؤدي أيضًا إلى شكاوى من العملاء النهائيين بسبب الفرز غير المكتمل.
خط إنتاج التجميد المميع CBFI: مزايا تقنية التفكيك خطوة بخطوة-بواسطة-
(1) المصعد: تغذية دقيقة، مما يزيل خطر التراكم من المصدر
آلة الرفع لنظام CBFI تعتمد هيكل دفع حلزوني مزدوج، والذي يراقب تدفق المواد في الوقت الحقيقي من خلال أجهزة الاستشعار ويضبط سرعة النقل بالاشتراك مع محرك التردد المتغير. بالمقارنة مع الرافعات التقليدية، تنعكس مزاياها في:
تغذية مرنة: يمكن ضبط المسافة بين الشفرات الحلزونية بدقة لضمان تغذية حبة قلقاس واحدة، وتجنب التشويش أو الضغط.
تصميم ممتص للصدمات: تتم إضافة طبقة عازلة للوسادة الهوائية في الأسفل لتقليل الأضرار الناجمة عن تأثير المواد.
(2) آلة النسيج: تكنولوجيا النشر ثلاثية الأبعاد تحقق ترتيب "عدم الاتصال".
غالبًا ما تعتمد معدات النسيج التقليدية على البكرات أو منصات الاهتزاز، بينما تعتمد آلات النسيج CBFI بشكل مبتكر نبض تدفق الهواء + التحكم التعاوني بالذراع الميكانيكي. تشمل النقاط الفنية المحددة ما يلي:
1. نسيج تقسيم ذكي: من خلال التعرف البصري بالكاميرا، يتم تقسيم الحزام الناقل إلى 200 منطقة مستقلة، مع السماح فقط بسقوط 1-2 كرات القلقاس في كل منطقة.
2. التشتت المدعوم بتدفق الهواء: يقوم جهاز تدفق الهواء الصغير المسامي السفلي بتوليد دوامات اتجاهية، مما يؤدي إلى رفع المادة قليلاً لضمان فصل كرات القلقاس بشكل طبيعي وسقوطها في الهواء.
3. زاوية الانتشار القابلة للتعديل: وفقًا لقطر كرات القلقاس (مثل 8 مم عادية أو 12 مم خاصة)، يتم ضبط ميل القماش تلقائيًا لجعل المادة "مثل اللؤلؤة" منتشرة بطبقة واحدة-.
(3) الفريزر المميع: مزيج من التعليق الديناميكي والتبريد الموحد مع تأثيرات مزدوجة
المكون الأساسي لـ CBFI هو نظام التجميد السريع ذو الطبقة المميعة الحاصل على براءة اختراع، والذي يستخدم تدفق الهواء لتعليق المواد في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة-، مما يحقق تجميدًا سريعًا بدون تكديس. العملية التشغيلية المحددة هي كما يلي:
1. منطقة التبريد المسبق (-10 درجة): استخدم الهواء البارد المنتشر لتقليل درجة حرارة سطح كرات القلقاس وتقليل تبخر الماء قبل دخول الفريزر الرئيسي.
2. الفريزر المعلق (-35 درجة): الجزء السفلي مغطى بفتحات هواء كثيفة، ويتدفق الهواء البارد عالي الضغط - إلى الأعلى بسرعة 0.5 م/ث لرفع كرات القلقاس في حالة "المعلق". وفي الوقت نفسه، يشكل الهواء البارد المحيط بهم مجالًا حراريًا لضمان تعرض كل فرد لتدفق هواء منخفض الحرارة.
3. نظام الضبط الديناميكي: يجمع مستشعر درجة الحرارة والرطوبة المدمج- 30 مجموعة من البيانات في الثانية، ويقوم تلقائيًا بضبط كثافة تدفق الهواء ودرجة حرارة الفريزر لتجنب ارتفاع درجات الحرارة المحلية أو انخفاضها جدًا.
بالمقارنة مع آلات التجميد المسطحة التقليدية، هذا النظام يختصر وقت التجميد إلى 18 دقيقة (التقليدية تستغرق 35 دقيقة)، والمنتج النهائي لا يحتوي على بلورات ثلج على السطح، وبنية الخلية الداخلية كاملة، وزيادة بنسبة 15% في مرونة Q بعد إعادة التسخين.
المقارنة الفنية: فجوة الكفاءة بين CBFI والعمليات التقليدية
| مؤشر | عملية التجميد السريع التقليدية | خط إنتاج التجميد السريع بالطبقة المميعة CBFI |
| القدرة الإنتاجية للخط الواحد (كجم/ساعة) | 300-400 | 800-1200 (زيادة بأكثر من 200%) |
| معدل تأهيل المنتج النهائي | 78% -82% (الالتصاق يسبب خسارة 7% -10%) | 98.5%+(معدل الالتصاق<0.5%) |
| استهلاك الطاقة (كيلوواط/طن) | 280-320 | 190-210 (توفير الطاقة بنسبة 30%) |
| تكلفة الفرز اليدوي | 2-3 ساعات عمل للطن الواحد | تقريبا لا الفرز المطلوبة |
