Полностью автоматизированная линия шоковой заморозки состоит из следующих компонентов (видов оборудования классифицируемых по функциональному назначению):
. Приемная конвейерная система с функцией формирования требуемой раскладки изделий на ленте.
. Система отбраковки продукции на основе системы технического зрения.
. Теплоизоляционная камера из сэндвич-панелей.
. Спиральный или многоярусный конвейер «холодного» исполнения с возможными дополнительными опциями (например, системой чистки и мойки ленты).
. Холодильное оборудование (воздухоохладитель (специальный теплообменный блок с вентиляторами типа «шок-фростер»), компрессорно-ресиверный агрегат, конденсатор, маслоохладитель и т.д.)
. Промежуточная конвейерная система, которая принимает продукцию из камеры и транспортирует ее к устройству загрузки в упаковочную машину (фидер).
. Многофункциональные щиты управления с системой сигнализации.
. Фидер.
. Упаковочная машина с возможностями маркировки.
. Система внутризаводской логистики (включает в себя конвейерную систему для тары (групповая упаковка) и элементы ее автоматизации (счетчики продукции, роботизированные манипуляторы, паллетайзеры и т.д.)
В конвейерных системах для спуска изделий между уровнями используются наклонные, крутонаклонные, спиральные, вертикальные конвейеры, а также прямолинейные (горки), криволинейные и винтовые гравитационные спуски из нержавеющей стали.
Теплоизоляционная камера изготавливается из «сэндвич-панелей». Теплоизоляционный материал может быть различным: вспененные полиуретан (PUR), негорючий полиизоцианурат (PIR) и т.д. Чаще всего используется пенополиуретан (ППУ). Наружные слои сэндвич-панели могут быть выполнены из оцинкованной холоднокатаной стали с различным покрытием или нержавеющей стали. Конструкция стыков (соединение «шип-паз») камеры может быть замкового (со встроенными эксцентриковыми замками и глубоким профилем по торцам), профильного (с ПВХ-профилями) и беззамкового типов. При любом типе камеры обеспечивается плотное примыкание панелей, жесткость конструкции и отсутствие «мостиков» холода. При замковой конструкции легче и быстрее происходит сборка камеры т.к. не требуется применение уплотнителей, герметиков, «доборных» элементов и метизов. Это сокращает расходы на монтаж, однако стоимость такой камеры выше, чем беззамковой. Камеры имеют усиление панелей пола. Как правило, половая панель усиливается специальной фанерой и рифленым алюминиевым листом. В помещении низкотемпературная камера устанавливается на продухи. В камере необходимо предусмотреть дренаж и систему освещения. В камере имеются специальные окна для входа и выхода продукта. Как правило, точное расположение этих окон определяется при монтаже. Кроме этих окон в камере должна быть как минимум одна холодильная дверь для обслуживающего персонала. При проектировании системы шоковой заморозки необходимо учитывать удобство обслуживания конвейера и теплообменного блока, требуемые расстояния установки теплообменного блока.
В качестве технологического конвейера для камеры шоковой заморозки хлебобулочных и кондитерских изделий чаще всего используется спиральный конвейер. ЗАО «ЛИПСИЯ» имеет колоссальный опыт в производстве спиральных конвейеров (установлено более сотни спиральных конвейеров различного применения).
В качестве камерного оборудования применяются теплообменные блоки с увеличенным шагом оребрения теплообменной поверхности, что позволяет увеличить время работы холодильного оборудования между циклами оттайки (6…8 часов). В начале смены на производстве с автоматической системой шоковой заморозки камера выводится на режим, затем начинается длительная подача потока продукта на ленту конвейера, транспортирующего его в камеру. Таким образом, между циклами оттайки режим процесса заморозки не меняется (остается неизменно быстрым). Это и объясняет более высокое качество замороженного продукта по сравнению с другими способами.
Для различных продуктов применяются различные теплообменные блоки. Иногда приходится заказывать теплообменные блоки нестандартного исполнения (например, с медленно дующими вентиляторами для заморозки тортов с кремом).
Немаловажную роль при шоковой заморозке имеет организация воздушных потоков в холодильной камере. Для направления воздушных потоков устанавливается специальная зашивка из листовой нержавеющей стали. Неправильно спроектированная система шоковой заморозки может оказаться неработоспособной или работать недостаточно эффективно.
ЗАО «ЛИПСИЯ» имеет подразделение, которое занимается проектированием климатического оборудования. При создании холодильных систем применяются комплектующие различных фирм в зависимости от предпочтений Заказчика. Однако для достижения наилучшего результата компания настоятельно рекомендует использовать проверенные годами бренды - такие как: Bitzer (Германия), Güntner (Германия), GEA Goedhart (Нидерланды), Thermofin (Германия), Alfa Laval (Швеция), Danfoss (Дания).
Замороженные изделия можно упаковать в пленку на упаковочных машинах «флоу-пак». Также возможна упаковка изделий в различные лоточки с последующей запайкой. При таких способах упаковки, можно осуществлять процесс заморозки и уже упакованного изделия. Однако это часто не возможно ввиду ряда факторов: затрудненный теплообмен препятствует быстрой заморозке, липкость незамороженного полуфабриката препятствует упаковке, качество упаковочного материала и печати не позволяет сохранить товарный вид после процесса шоковой заморозки и т.д.
Часто замороженные изделия упаковывают в гофротару. Например, заданное количество замороженных пирожков требуется упаковать в коробку из гофрокартона в автоматическом режиме. В таком случае в качестве упаковочной машины для замороженных полуфабрикатов может выступать кейс-пэкер (Case Packer). Это оборудование для групповой упаковки в гофрокороба. В автоматическом режиме выполняются следующие операции: формирование коробки из заготовки, группирование и укладка продукции в короб, закрытие клапанов, заклеивание клапанов коробки скотчем.
В системе внутризаводской логистики упакованная продукция автоматически считается, попадает в тару, которая далее подаются на хранение (холодильный склад готовой продукции) или в рефрижераторный транспорт для дальнейшей отправки в точки реализации.
Линия, описанная выше, является полностью автоматической. Однако подобные линии ввиду своей высокой стоимости не нашли широкого распространения в России. На большинстве отечественных предприятий установлены линии шоковой заморозки частично автоматизированные (часть компонентов линии отсутствует) или не автоматизированные вовсе.
Полностью неавтоматизированная линия шоковой заморозки представляет собой следующее. Работники перекладывают готовые к заморозке полуфабрикаты на лотки в ярусы специальных мобильных тележек. Потом эти тележки закатывают в камеру шоковой заморозки, где продукция замораживается. В камере также установлены соответствующие теплообменные блоки типа «шок-фростер». Затем тележки опять же вручную извлекаются из камеры, продукцию снимают с тележек и упаковывают. Такие камеры являются оборудованием периодического действия. В отличие от автоматической системы ввиду больших теплопритоков при загрузке и разгрузке камера долго выходит на режим. Подобные линии характеризуются невысоким качеством продукции (повреждение тканей продукта крупными кристаллами льда) и большой долей ручного труда и, как следствие, низкой рентабельностью производства в целом. На предприятиях с такими линиями имеют место нерациональное использование производственных площадей, большой фонд заработной платы, нередки путаница в организации внутризаводской логистики и недостача продукции, высокий процент брака, просто из-за «человеческого фактора», недовольство персонала условиями труда. Полностью неавтоматизированная линия относительно дешева и поэтому при маленьких производительностях (до 300 кг/час) такое оборудование еще применяют.