Serwis www.forummleczarskie.pl wykorzystuje ciasteczka (ang. cookies) w celu gromadzenia informacji, które pozwalają lepiej adaptować stronę do potrzeb i preferencji Czytelników oraz budować statystyki dotyczące oglądalności. Cookies można wyłączyć w każdej chwili w ustawieniach przeglądarki internetowej. Brak takiej zmiany oznacza możliwość zapisu w pamięci urządzenia. Więcej informacji znajdą Państwo w Polityce prywatności. Zamknij

Forum Mleczarskie Biznes 1/2019 (35)

Oliwia Sokołowska

Chłodzenie:

Chłodzenie w gospodarstwie i w przetwórstwie

Mleko od krowy

Chłodnictwo w przemyśle mleczarskim to temat bardzo ważny, nie sposób go pominąć. Ze względu na specyfikę surowca konieczne jest zapewnienie odpowiednich warunków udoju, higieny pozyskania mleka, warunków przechowywania lub przewozu do zakładu przetwórczego. Wymaga to chronienia tego surowca przed rozwojem szkodliwej mikroflory chorobotwórczej mogącej zagrozić dalszej, przetwórczej produkcji żywności. Ochronę taką zapewnia zarówno niska jak i wysoka temperatura. Należy pamiętać jednak o tym, że mleko (ze względu na swój skład) stanowi doskonałe podłoże dla rozwoju drobnoustrojów. Szczególnie niebezpiecznymi drobnoustrojami są te, które należą do grupy drobnoustrojów chorobotwórczych, takie jak na przykład Listeria monocytogenes.

Prowadzone od lat badania naukowe poświęcone bakteriom wykazały, że większość szczepów jest wrażliwa na niskie wartości temperatury. Chłód powoduje zahamowanie procesów namnażania się niepożądanej flory, ograniczenie ich aktywności enzymatycznej czy częściową ich eliminację z surowca. Mleko dowożone do zakładów mleczarskich to surowiec świeży, z którego następnie powstaje szereg produktów o różnych parametrach i wymaganiach przechowalniczych. Jakie to parametry, jakie wymogi przechowalnicze, jakie czynniki chłodzące i jakiego rodzaju sprzęt pomaga w zapewnieniu ściśle kontrolowanych warunków prowadzenia procesu? Oto wyzwania, którymi zajmuje się współczesne chłodnictwo przemysłowe.

Ujednolicone przepisy określają m.in. akceptowalne granice temperatury oraz czasu przechowywania mleka i produktów mleczarskich. Ponadto, zwracają uwagę na konieczność zachowania ciągłości łańcucha chłodniczego. Łańcuch chłodniczy to pojęcie związane z temperaturą przechowywania mleka surowego i produktów mleczarskich oraz ich transportem. Odgrywa on istotną rolę w kształtowaniu jakości mleka surowego i produktów mleczarskich. Jest to nic innego jak złożony zespół czynników, które zostają włączone w proces chłodzenia mleka i jego przetworów.

Łańcuch chłodniczy obejmuje wszystkie etapy produkcji, od pozyskania surowca, po transport i dostarczenie do klienta. Przerwanie ciągłości łańcucha chłodniczego na którymś z etapów skutkuje szybkim rozwojem niepożądanej mikroflory – niekiedy zagrażającej zdrowiu i życiu konsumenta. Rozwój mikroorganizmów zależy od ilości i dostępności składników lub metabolitów obecnych w środowisku, które są im niezbędne do wzrostu. Na to jak szybkie będzie tempo wzrostu drobnoustrojów wpływają także warunki środowiska: dostęp pokarmu, obecność witamin i składników mineralnych, aktywność wody, temperatura lub kwasowość środowiska. Wypełnienie przez producenta żywności wszelkich wymagań odnośnie do spełnienia przez niego kryteriów przed wprowadzeniem produktów na rynek pozwala zminimalizować ryzyko wad fizykochemicznych i mikrobiologicznych tych produktów.


Aby dokonać prawidłowej oceny przydatności mleka surowego do produkcji mleczarskiej należy kierować się kryteriami, które zostały określone w rozporządzeniach Parlamentu Europejskiego i Rady Europejskiej. Rozporządzenia te obowiązują we wszystkich państwach UE i co więcej przestrzeganie ich ma stanowić podstawową gwarancję bezpieczeństwa zdrowotnego.

Akty prawne nawiązujące treścią do odpowiedniego przechowywania żywności to m.in. rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 852/2004 w sprawie higieny środków spożywczych, (WE) nr 853/2004 ustanawiające szczegółowe przepisy dotyczące higieny w odniesieniu do żywności pochodzenia zwierzęcego oraz (WE) nr 882/2004 w sprawie kontroli urzędowych przeprowadzanych w celu sprawdzenia zgodności z prawem paszowym i żywnościowym oraz regułami dotyczącymi zdrowia zwierząt i dobrostanu zwierząt, dalej (WE) nr 854/2004: szczegółowe przepisy z zakresu organizacji urzędowych kontroli produktów pochodzenia zwierzęcego przeznaczonych do spożycia przez ludzi.

W przypadku rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 853/2004 w sprawie higieny środków spożywczych wskazuje ono np. na konieczność ustanowienia kryteriów mikrobiologicznych i wymogów kontroli temperatury, opartych na naukowej ocenie ryzyka. Kryteria te mają przełożenie na wszystkie etapy produkcji, przetwarzania i dystrybucji żywności, a także do wywozu. W rozporządzeniu wskazano na obowiązki ciążące na przedsiębiorstwach, związane z zachowaniem zgodności z kryteriami mikrobiologicznymi dla środków spożywczych, zgodności z wymogami kontroli temperatury, utrzymywaniem łańcucha chłodniczego lub pobieraniem próbek i przeprowadzaniem odpowiednich analiz.

Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 853/2004 to zbiór kryteriów ustanowionych w odniesieniu do mleka surowego – do momentu przyjęcia nowych wymogów w zakresie wprowadzania go do obrotu. Kryteriami, którymi należałoby się kierować są m.in. wartości progowe, oznaczające, że w przypadku ich przekroczenia, przedsiębiorstwa sektora spożywczego zobowiązane są podjąć działania korygujące i powiadomić o tym właściwe organy. W zakresie dotyczącym surowego mleka i surowej śmietany przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi, aby zapewnić osiągnięcie celów niniejszego rozporządzenia na swoim terytorium, każde państwo członkowskie powinno mieć możliwość utrzymania lub ustanowienia właściwych środków zdrowotnych. Kryterium dla surowego mleka używanego do wyrobu produktów mlecznych powinno być trzykrotnie wyższe od kryterium dla surowego mleka odbieranego z gospodarstw rolnych. Kryterium dla mleka wykorzystywanego do wyrobu przetworzonych produktów mlecznych stanowi wartość absolutną, podczas gdy dla mleka surowego odbieranego z gospodarstw rolnych jest wartością średnią.

Należy pamiętać, że zgodność z wymogami dotyczącymi temperatury, ustanowionymi w rozporządzeniu, nie powstrzyma w 100% rozwoju bakterii podczas transportu i przechowywania. Ograniczy jednak w możliwie największym stopniu ich rozwój. Termin „mleko surowe” używany w dokumencie oznacza mleko uzyskane z gruczołów mlecznych zwierząt gospodarskich, które nie zostało podgrzane do temperatury powyżej 40°C ani nie zostało poddane żadnej innej obróbce o równoważnym skutku. Natomiast termin: „produkty mleczne” oznacza produkty przetworzone, uzyskane w wyniku przerobu surowego mleka lub dalszego przetworzenia takich przetworzonych produktów. Surowe mleko musi pochodzić od zwierząt, które nie wykazują żadnych objawów chorób zakaźnych, przenoszonych na ludzi poprzez mleko i siarę, o dobrym ogólnym stanie zdrowia. Ponadto nie wykazują żadnych objawów choroby mogącej powodować zakażanie mleka lub siary, jak np. zapalenie jelit z biegunką i gorączką lub rozpoznawalnym zapaleniem wymiona itp. Surowe mleko pochodzące od jakiegokolwiek zwierzęcia niespełniającego odpowiednich wymogów nie może być przeznaczone do spożycia przez ludzi.

W kwestii wymogów dotyczących pomieszczeń i wyposażenia należy dopilnować, aby urządzenia do dojenia, a także pomieszczenia, w których jest przechowywane mleko, przenoszone i schładzane, muszą być położone i skonstruowane w taki sposób, aby ograniczyć ryzyko zakażenia mleka. Pomieszczenia muszą być chronione przed robactwem, być odpowiednio oddzielone od pomieszczeń, w których są trzymane zwierzęta, a także muszą być wyposażone w odpowiedni sprzęt chłodniczy. Powierzchnie sprzętu, które wchodzą w kontakt z mlekiem: przyrządy, pojemniki, zbiorniki itp. przeznaczone do dojenia, zbierania lub transportu, muszą być utrzymywane w dobrym stanie, łatwe do czyszczenia i dezynfekcji. Wymaga to wykorzystania gładkich, zdatnych do mycia, nietoksycznych materiałów. Należy takie powierzchnie myć, dezynfekować. Także pojemniki i zbiorniki stosowane do przewozu mleka muszą być przed ponownym wykorzystaniem czyszczone i dezynfekowane w odpowiedni sposób. Dojenie musi być przeprowadzane w sposób higieniczny, gwarantując w szczególności: że mleko od każdego zwierzęcia jest sprawdzane pod względem nieprawidłowości organoleptycznych i fizycznochemicznych przez dojarza lub metodą osiągającą podobne wyniki. Mleko, w przypadku którego stwierdzono takie nieprawidłowości, nie jest przeznaczone do spożycia przez ludzi.

Stosowane płyny do kąpieli strzyków lub spryskiwacze muszą być zatwierdzone lub zarejestrowane zgodnie z procedurami określonymi w dyrektywie 98/8/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 lutego 1998 r. dotyczącej wprowadzania do obrotu produktów biobójczych.

Bezpośrednio po dojeniu mleko musi być trzymane w czystym miejscu, zaplanowanym i wyposażonym w taki sposób, aby uniknąć zakażenia. Mleko musi być natychmiast schłodzone do temperatury nieprzekraczającej 8°C w przypadku dziennego odbioru mleka oraz do temperatury nie wyższej niż 6°C, jeżeli odbiór nie odbywa się codziennie. Chłodnicze warunki muszą być zachowane w trakcie transportu, a w momencie dotarcia do zakładu przeznaczenia temperatura mleka i siary nie może przekraczać 10°C. Należy skontrolować, czy reprezentatywna liczba pobranych losowo próbek surowego mleka i siary z gospodarstwa produkującego mleko jest zgodna w przypadku surowego mleka z obowiązującymi kryteriami krajowymi. Zgodnie z treścią rozporządzenia (853/2004) przedsiębiorstwa sektora spożywczego muszą zainicjować procedury w celu zapewnienia, że surowe mleko spełnia kryteria (tab. 1, 2).



W przypadku gdy surowe mleko pochodzące od zwierząt innych niż krowy, jest przeznaczone do wytwarzania produktów z mleka surowego w procesie, który nie jest związany z obróbką cieplną, przedsiębiorstwa z sektora spożywczego muszą podjąć kroki w celu zapewnienia, że surowe mleko spełnia kryteria (tab. 3).


Przedsiębiorstwa przemysłu spożywczego muszą zapewnić w zakładzie przetwórczym, po akceptacji, że: mleko jest szybko schładzane do temperatury nieprzekraczającej 6°C; utrzymywane w takiej temperaturze do czasu rozpoczęcia procesu produkcyjnego. Przy temperaturze mleka 4°C możliwe jest zachowanie jego świeżości nawet do 48 godzin. Przedsiębiorcy z przemysłu spożywczego mogą utrzymać mleko w wyższej temperaturze, jeżeli: proces produkcyjny zaczyna się natychmiast po dojeniu lub w ciągu 4 godzin od zaakceptowania w zakładzie przetwórczym bądź właściwy organ zezwoli na wyższą temperaturę, ze względów technologicznych dotyczących produkcji niektórych produktów mlecznych.

W przypadku poddawania surowego mleka, przetworów mlecznych obróbce cieplnej przedsiębiorstwa sektora spożywczego muszą zagwarantować, że spełnia ona wymogi określone w rozporządzeniu (WE) nr 852/2004. Przedsiębiorstwa te w szczególności gwarantują zgodność z wymienionymi specyfikacjami podczas stosowania następujących procesów: pasteryzację przeprowadza się za pomocą obróbki polegającej na stosowaniu: wysokiej temperatury w krótkim przedziale czasowym – co najmniej 72°C przez 15 sekund; niskiej temperatury w długim przedziale czasowym – co najmniej 63°C przez 30 minut; bądź też innej kombinacji warunków czasowych i termicznych w celu uzyskania równoważnego rezultatu. Bezpośrednio po obróbce cieplnej produkty powinny w stosownych przypadkach wykazywać ujemną reakcję w badaniu na obecność fosfatazy alkalicznej. Obowiązujące przepisy mają stanowić także swojego rodzaju zobowiązanie producentów mleka surowego, a także zakładów mleczarskich, aby surowo przestrzegały warunków higienicznych i technologicznych. Należy mieć na uwadze, że niska temperatura nie jest gwarantem mikrobiologicznej trwałości mleka surowego, a to dlatego że mogą rozwijać się w nim bakterie psychrotrofowe, które mogą być przyczyną zmian lipolitycznych lub proteolitycznych z powodu enzymów odpornych na działanie wysokiej temperatury. W mleku surowym mogą znajdować się bakterie psychrotrofowe należące do różnych klas, takich jak: Gammaproteobacteria, Bacilli, Acinobacteria, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Flavobacteria czy Sphingobacteria. Powszechnie wiadomo że wyposażenie techniczne gospodarstw, czystość, warunki przechowywania, transportu lub przetwarzania w zakładzie mają zasadniczy wpływ na rozwój mikroorganizmów w surowcu, jakim jest mleko surowe. Szeroko rozumiane wszelkie udoskonalenia techniczne pozwalają na otrzymanie surowca wysokiej jakości, o wysokim stopniu higieny. Wciąż jednak należy pamiętać, że utrzymanie tak wysokiej jakości surowca wiąże się z ciągłym jego monitorowaniem, a także z podejmowaniem wszelkich działań korygujących i naprawczych w przypadku zagrożeń.

Piotr Jakóbczak, Dyrektor Sprzedaży w firmie Flowcrete Polska Piotr Jakóbczak, Dyrektor Sprzedaży w firmie Flowcrete Polska

W zakładach mleczarskich, zwłaszcza w pomieszczeniach, w których stale panują niskie temperatury, warto stosować specjalistyczne, antybakteryjne posadzki żywiczne, które pozwalają zachować wysoki poziom higieny, a przy tym skutecznie chronią podłoże przed szokiem termicznym. Tzw. szok termiczny, czyli gwałtowna zmiana temperatury, występuje np. w czasie mycia schłodzonej posadzki ciepłą wodą lub parą wodną. Może dotyczyć też powierzchni znajdujących w pobliżu otwieranych drzwi od chłodni.

Flowcrete oferuje antybakteryjne posadzki przemysłowe z grupy Flowfresh, przeznaczone do stosowania m.in. w zakładach mleczarskich. Są to systemy posadzkowe na bazie żywicy poliuretanowej oraz specjalnie dobranych kruszyw i cementów, o grubości 6 lub 9 mm – odporne na okresowe niskie temperatury nawet do -45°C oraz okresowe wysokie temperatury sięgające +120°C. Poza odpornością termiczną, posadzki tego typu są trwałe i wytrzymałe w warunkach dużych obciążeń mechanicznych i chemicznych. Sprawdzają się przy tzw. produkcji mokrej, a ważną cechą posadzek Flowfresh jest ich przeciwpoślizgowość, uzyskiwana m.in. poprzez dodanie warstwy piasku kwarcowego.

Systemy posadzkowe z grupy Flowfresh jako jedyne na rynku zawierają Polygiene, antybakteryjny dodatek na bazie jonów srebra, który redukuje ilość drobnoustrojów na powierzchni posadzki nawet o 99%. Ich antybakteryjne oddziaływanie zostało przebadane i potwierdzone zgodnie ze standardem ISO 22196. Otrzymały one również uznawany na całym świecie certyfikat organizacji HACCP International.

Posadzki żywiczne są łatwe w czyszczeniu, m.in. dzięki temu, że są bezspoinowe. Oznacza to, że podziały na ich powierzchni są ograniczone do minimum i wynikają tylko z przebiegu dylatacji konstrukcyjnych lub dylatacji przeciwskurczowych. Ze względu na wysokie wymagania higieniczne w zakładach mleczarskich, wszelkie, pojawiające się w czasie eksploatacji, ubytki w dylatacjach, jako miejsca, gdzie mogą gromadzić się bakterie, powinny być szybko i sprawnie naprawione. W pomieszczeniach chłodni, które są intensywnie użytkowane i do których często jest utrudniony dostęp, aby uniknąć kilkudniowych przestojów w produkcji do wypełniania i uszczelniania dylatacji warto stosować specjalistyczny materiał EUCO QWIKjoint UVR.

Jest to szybkowiążący, trwale plastyczny materiał polimocznikowy nowej generacji, który ma większą trwałość i odporność na promienie UV od standardowych środków oraz błyskawiczny czas wiązania i wydłużony czas obróbki końcowej. W praktyce oznacza to, że może on być obciążony ruchem kołowym już po 2 godzinach od aplikacji. W przypadku pomieszczeń służących do chłodzenia żywności, kluczową zaletą EUCO QWIKjoint UVR jest to, że ma niższą wrażliwość na wilgoć od standardowych materiałów polimocznikowych oraz utwardza się w niskich temperaturach, nawet do -29°C. Ten sam materiał może być również stosowany do napraw posadzek betonowych.

Na rynku pojawiają się coraz bardziej innowacyjne materiały i technologie posadzkowe. W kwestiach dotyczących pomieszczeń o szczególnych wymaganiach, takich jak chłodnie, zawsze warto skorzystać z profesjonalnego doradztwa technicznego, oferowanego przez producentów.


Badanie mleka

Dynamiczny rozwój sektora przetwórstwa mleka sprawił, że producenci potrzebują dokładnych analiz mikrobiologicznych i fizykochemicznych mleka, które będą możliwie najdokładniejsze i najszybsze. Naukowcy prowadzą analizy z wykorzystaniem mikrobiologii prognostycznej. Jest to dziedzina nauki zajmująca się przewidywaniem oraz prognozowaniem rozwoju mikroorganizmów w produktach spożywczych. Analizy pozwalają na określenie przydatności do spożycia, liczby i rodzaju drobnoustrojów, które mogą namnażać się i rozwijać w żywności. Co więcej możliwe jest określenie rozwoju, warunków przeżywalności czy inaktywacji poszczególnych grup drobnoustrojów w żywności. Dane pochodzą z przeprowadzanych wcześnie doświadczeń, a formułowane zależności matematyczne pozwalają przewidzieć stopień rozwoju mikroorganizmów w odniesieniu do warunków środowiska i interakcji z poszczególnymi składnikami żywności. Wszystko to ma na celu umożliwienie takiego zaplanowania procesu technologicznego, w wyniku którego produkt końcowy będzie bezpieczny dla konsumenta. Należy także dodać że mikrobiologia prognostyczna umożliwia też określenie skutków błędnie przeprowadzonych procesów produkcyjnych albo przerwania łańcucha chłodniczego. Modele matematyczne zaś sprawdzają się w przypadku sporządzania obowiązkowych analiz ryzyka w celu zapewnienia bezpieczeństwa i mikrobiologicznej jakości żywności.

Jak zatem zakład mleczarski może skorzystać z możliwości jakie daje mikrobiologia diagnostyczna? Odpowiedź jest stosunkowa prosta: może wykorzystać narzędzie jakim jest międzynarodowa internetowa baza danych ComBase. Baza danych ComBase zawiera krzywe opisujące kinetykę zachowania wielu gatunków bakterii. Uwzględniane są różne produkty żywnościowe, pożywki mikrobiologiczne i wiele zmiennych czynników środowiska. Dostępny na stronie program umożliwia prognozowanie wzrostu drobnoustrojów w odpowiedzi na zmianę czynników środowiska, tj. temperatura, pH, aktywność wody, a także pozwala na określenie na przykład specyficznego tempa rozwoju mikroorganizmów czy też czasu trwania tzw. lagfazy, czyli fazy przystosowawczej. Z kolei te dane mogą być następnie wykorzystane do ustalania okresu stabilności mikrobiologicznej produktu w trakcie obróbki technologicznej bądź podczas przechowywania. Dane te są także pomocne do określenia konsekwencji, w przypadku gdy dojdzie do przerwania łańcucha chłodniczego albo też do analizy zagrożeń w systemie HACCP.

Chłodnictwo w zakładzie

W zakładach przetwórstwa mleka technologia chłodnicza jest nieodzowną składową procesu produkcyjnego. Chłodzenie to proces wymiany ciepła między produktem spożywczym a środkiem chłodzącym. Chłodzeniu towarzyszy wymiana masy – związana z odparowaniem wody z powierzchni produktów i przenoszeniem ciepła z głębszych warstw produktu na powierzchnię, przez cząsteczki wody. Podczas chłodzenia temperatura produktu obniża się – ale nie aż tak, aby doprowadzić do powstania lodu. W wyniku obniżenia temperatury procesy takie jak rozwój mikroflory, aktywność enzymów, a także wszelkie istotne przemiany produktu ulegają spowolnieniu. Prędkość z jaką zachodzą przemiany enzymatyczne w produktach chłodzonych, zgodnie z prawem van ’t Hoffa, maleje 2-3-krotnie wraz z obniżeniem temperatury o każde 10°C. Przechowywanie chłodnicze produktów w stanie schłodzonym ma na celu utrzymanie w postaci niezmienionej wszystkich podstawowych własności produktów, na przestrzeni możliwie jak najdłuższego czasu. Osiąga się to poprzez dobór racjonalnych, odpowiednich warunków przechowywania, które odpowiadają charakterystycznym cechom produktów. Najważniejszymi typowymi parametrami są temperatura, wilgotność oraz prędkość przepływu powietrza. W celu zwiększenia trwałości przechowywanych produktów stosuje się parametry dodatkowe, którymi są pakowanie w atmosferze ochronnej w atmosferze modyfikowanej, zubożonej w tlen, ozonowanie albo pakowanie próżniowe.

W chłodnictwie produktów spożywczych funkcjonuje cały zespół powiązanych ze sobą czynności, które muszą zostać wykonane w celu dostarczenia konsumentowi produktu o odpowiedniej jakości. Czynności te tworzą tak zwany łańcuch chłodniczy. Łańcuch chłodniczy ma swój początek już w momencie pozyskania surowca przeznaczonego do późniejszego przerobu, magazynowania, dystrybucji i konsumpcji. Transport chłodniczy łączy ze sobą ogniwa systemu chłodniczego, tj. chłodnie produkcyjne, dystrybucyjne, punkty sprzedaży detalicznej, lodówki domowe. W łańcuchu chłodniczym od początku do końca powinny być zachowane odpowiednio dobrane warunki chłodnicze. Parametrem decydującym są zakresy niskich wartości temperatury. Ponadto produkt powinien być chroniony na każdym etapie, nie tylko przed zakażeniem drobnoustrojami, ale także przed zmianami smakowo-zapachowymi wynikłymi z niewłaściwego przechowywania. Zbagatelizowanie wymagań łańcucha chłodniczego może skutkować drastycznym spadkiem jakości mleka i jego przetworów, a także znacznym skróceniem terminu przydatności. Jedno ze spostrzeżeń w teorii współzależności czasu i temperatury przechowywania głosi, że w całym okresie składowania wpływ czasu składowania i wpływ temperatury kumulują się, przy czym jakość produktu przechowywanego w zmiennej temperaturze zależy od średniej temperatury cyklu składowania.

Nie mniej istotny jest czynnik chłodzący. Dobór odpowiedniego czynnika jest zależny od zadania, które ma spełniać. Zmiana zakresu temperatury powoduje czasem konieczność zmiany czynnika chłodzącego, zmianę także wymusza wielkość instalacji, dlatego też uzasadnione wydaje się uprzednie wskazanie wymagań stawianych czynnikowi chłodzącemu i następnie porównywanie poszczególnych czynników między sobą.

Czynnik chłodzący odbiera ciepło od produktu chłodzonego, jest zatem swoistym nośnikiem ciepła. Dobrze dobrany czynnik chłodzący powinien charakteryzować się wysokim współczynnikiem przyjmowania ciepła, gdyż współczynnik ten ma wpływ na powierzchnię wymiany ciepła w parownikach lub skraplaczach. Co więcej, powinien także zapewniać możliwie dużą wydajność chłodniczą. W efekcie oznacza to mniejszą ilość czynnika w układzie, co przekłada się na niższy koszt eksploatacji.

W zakładach przetwórstwa spożywczego spotykane są instalacje chłodnicze wody lodowej. Często ze względów ekonomicznych i praktycznych stosuje się chłodnictwo amoniakalne. Z ekonomicznego punktu widzenia nie bez znaczenia jest prawidłowa eksploatacja istniejącej instalacji chłodniczej, taka jak właściwy dobór czynnika chłodzącego do potrzeb – w fazie projektowania – praca urządzeń zgodnie z zaleceniami producenta, a także właściwy dobór parametrów pracy układu. Niezbędne jest także przeprowadzanie modernizacji instalacji. Nie bez znaczenia pozostają aspekty ekologiczne, w związku z wysokim zużyciem energii elektrycznej w trakcie prowadzenia procesu chłodzenia.

Czynnikami chłodzącymi mogą być: zimna woda wodociągowa, ciekłe powietrze, amoniak i inne związki o większej bądź mniejszej szkodliwości dla środowiska. Zimna woda wodociągowa odgrywa dużą rolę podczas prowadzenia procesów na przykład schładzania mleka w wodnej sekcji pasteryzatora. Środkiem chłodzącym może być także ciekłe powietrze, którego własności cieplne są zbliżone do własności cieplnych ciekłego azotu. W przypadku ciekłego freonu, wykorzystywanego jako środek chłodzący, można mówić o jeszcze lepszej niż ciekłego azotu zdolności do przejmowania ciepła. W stanie gazowym freon jest czterokrotnie cięższy od powietrza, jest niepalny, niewybuchowy, ekonomiczny w użyciu, ponieważ jego pary są w znacznym stopniu odzyskiwane i skraplane powtórnie. Jest chemicznie obojętny, nie rozpuszcza tłuszczów jadalnych, nie zmienia smaku i aromatu produktów. Jednak z powodu negatywnego oddziaływania freonów na warstwę ozonową atmosfery jest zastępowany innymi czynnikami. Inne czynniki chłodzące to dwutlenek węgla czy węglowodory.

Elementy chłodzenia są wykorzystywane w pasteryzatorze, gdzie oprócz ważnej z mikrobiologicznego punktu widzenia – sekcji pasteryzacji z wysoką temperaturą – jest także sekcja chłodzenia, gdzie czynnikiem chłodzącym jest właśnie woda. W tym przypadku proces odbierania ciepła od mleka przez wodę odbywa się za pośrednictwem cienkich, pofalowanych ścianek wchodzących w skład poszczególnych sekcji, z kanałami. Czynniki chłodzące i ochładzane nie mieszają się ze sobą, a szybkość schładzania produktu zależy od różnicy temperatury czynnika schładzanego i czynnika schładzającego, grubości ścianki płyty albo natężenia przepływu czynników.

W zakładach mleczarskich wykorzystywana jest także metoda pakowania żywności ze zmodyfikowaną atmosferą wokół produktu w opakowaniu. Metoda ta łączy się zazwyczaj z obniżeniem temperatury. Odpowiednio dobrane mieszaniny gazów pozwalają wydłużyć okres przydatności do spożycia wyrobów nabiałowych.

Niezmiennie ważne jest utrzymywanie zamkniętego łańcucha chłodniczego i niezmienności warunków, w których znajdują się chłodzone bądź mrożone produkty. Zachowanie łańcucha chłodniczego ma na celu zagwarantowanie tego, że zostały zachowane wszelkie środki mające zapewnić konsumentom bezpieczny produkt. Stąd wynika konieczność zachowania ciągłej obróbki chłodniczej – przerwanie jej na którymkolwiek etapie skutkuje zepsuciem się produktu bądź obniżeniem jego jakości.

W przypadku urządzeń chłodniczych mówimy o tym, że ich podstawowym zadaniem jest transportowanie ciepła ze źródła o niższej temperaturze do źródła o wyższej temperaturze. Zgodnie z podstawami teoretycznymi ciepło przepływa samorzutnie od ciała/substancji o temperaturze wyższej do ciała/substancji o temperaturze niższej. Wynika z tego, że aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie urządzenia chłodniczego, należy do niego koniecznie doprowadzić energię napędową. Temperatury oscylujące wokół 0°C a także panująca wysoką wilgotność to warunki niesprzyjające prawidłowej pracy urządzeń, dlatego ważne jest, aby prawidłowo dobrać i właściwie zamontować sprzęt tak, aby pracował jak najwydajniej. Wiadomo że automatyzacja procesów przemysłowych jest bardzo pomocna w codziennym funkcjonowaniu zakładu, dlatego zastosowanie mają wszelkie urządzenia elektroniczne wspomagające pracę, tj. sterowniki. Do urządzeń chłodniczych należą oziębiacze, sprężarki. Rynek chłodniczy oferuje wiele czynników chłodniczych, jednak niektóre z nich są wycofywane, z powodu szkodliwości oddziaływania na warstwę ozonową, jak np. czynnik R-22, czyli dwufluorochlorometan. Jednym z zamienników czynnika chłodzącego R22 jest czynnik R422A. Czynnik chłodniczy R422A, znany także pod nazwą ISCEON MO79, jest mieszaniną HFC (hydrofluorowęglowodorów). Hydrofluorowęglowodory to czynniki uznawane za substancje o zerowym wskaźniku ODP (z ang. Ozone Depleting Potential) oraz o średnio wysokim wskaźniku GWP (z ang. Global Warming Potential). Grupa hydrofluorowęglowodorów HFC stanowi bardziej ekologiczną alternatywę dla grup CFC oraz HCFC. Czynniki chłodnicze z grupy HFC stosowane są w instalacjach chłodniczych, a także w urządzeniach klimatyzacyjnych. Dodatkowo mogą one służyć jako zamienniki typu „drop in” w instalacjach starszych, w których były stosowane czynniki CFC czy HCFC.

Rozwiązania techniczne w kwestii zastosowania danego czynnika do danej instalacji skupiają się na czynniku chłodzącym, który będzie stosowany. Obecnie uwaga skupiona jest na wpływie czynników chłodniczych na środowisko, co reguluje także prawo, wobec tego obserwowane jest zwiększone zapotrzebowanie na takie rozwiązania, które zapewnią nie tylko wysoką skuteczność chłodzenia, ale także możliwie jak najniższy wpływ na procesy globalnego ocieplenia. Pożądane są te rozwiązania, które są przyjazne środowisku. Przykładowo firma Linde Group proponuje na przykład czynnik R407A do wykorzystania np. w chłodnictwie komercyjnym. Jeśli chodzi o urządzenia to na rynku swoje oferty przedstawiają przykładowo firmy GEA, Danfoss czy DeLaval. Wobec nowych przepisów i rosnących oczekiwań klientów na rynku pojawiają się nowe czynniki o niższym wskaźniku GWP takie jak np. hydrofluoroolefiny i naturalne czynniki chłodnicze takie jak amoniak NH3 (R717) czy dwutlenek węgla CO2 (R744) pod warunkiem że jest stosowany w układzie zamkniętym.

copyright
Nathusius Investments Sp. z o.o © 2008-2019
02-920 Warszawa
ul. Powsińska 23/6
tel: 22 642 43 12, fax: 22 642 36 25