V potravinářské výrobě často nerozhoduje pouze rychlost pečení nebo samotného zpracování produktu. Úzkým místem může být následné chlazení. Výrobek musí před balením, krájením, mrazením nebo další operací dosáhnout požadované teploty a při klasickém chlazení může tento krok trvat desítky minut.

Vakuové chlazení dokáže tento proces výrazně zkrátit a současně ovlivnit kvalitu výrobku, výrobní kapacitu, spotřebu energie i prostorové nároky provozu.

Ve Foodtech s.r.o. dokážeme navrhnout a dodat vakuové chlazení od dávkového řešení až po systémy začleněné do plně automatizované kontinuální průmyslové výroby. V této oblasti spolupracujeme s nizozemským partnerem BVT, jehož skupina patří mezi světové lídry v oblasti Vacuum Cooling & Baking pro pekárenský průmysl. BVT uvádí instalace kontinuálních systémů ve velkých průmyslových pekárnách po celém světě.

Jak vakuové chlazení potravin funguje?

Princip vakuového chlazení je založený na změně bodu varu vody při snížení okolního tlaku.

Výrobek je umístěn do uzavřené vakuové komory, ze které je řízeně odčerpáván vzduch. S klesajícím tlakem klesá také teplota, při níž se voda obsažená ve výrobku začne odpařovat. Odpařování spotřebovává tepelnou energii, která je odebírána přímo z produktu. Výsledkem je velmi rychlý pokles jeho teploty.

Zásadní rozdíl oproti klasickému chlazení spočívá v tom, že není nutné čekat, až bude teplo postupně odváděno z výrobku do okolního vzduchu.

Právě rychlost procesu je jednou z největších předností této technologie. BVT u průmyslových pekárenských aplikací uvádí průměrné zkrácení chlazení na přibližně 2 až 3 minuty oproti 60 až 90 minutám při konvenčním procesu. Konkrétní hodnoty však vždy závisí na výrobku, receptuře, předcházejícím výrobním procesu a konfiguraci celé linky.

Vakuové chlazení není pouze rychlejší způsob ochlazení

Pokud bychom vakuové chlazení posuzovali pouze podle toho, za kolik minut dokáže výrobek ochladit, přehlédli bychom podstatnou část jeho potenciálu.

V průmyslovém provozu může výrazné zkrácení chlazení změnit organizaci celé výroby.

Dlouhé chladící dopravníky nebo spirálové chladiče zabírají značnou část výrobní haly. BVT například uvádí konkrétní aplikaci, při níž vakuový systém o ploše přibližně 25 m² mohl nahradit tradiční spirálový chladič o ploše 250 m². Výrobce zároveň upozorňuje, že skutečná velikost systému vždy závisí na zpracovávaném produktu.

Uvolněnou výrobní plochu lze následně využít pro další technologii, zvýšení kapacity nebo rozšíření výroby.

Dalším přínosem je možnost rychlejšího přechodu k navazujícím operacím. Produkt nemusí desítky minut putovat chladicí částí provozu, ale může být podstatně rychleji připraven například ke krájení, balení nebo mrazení.

Vyšší kapacita bez automatického pořizování další pece

Vakuové chlazení může mít zajímavý dopad také na samotné pečení.

BVT upozorňuje, že výraz „vacuum baking“ používaný v pekárenském průmyslu není technicky zcela přesný. Vakuový proces ale může významně ovlivnit předcházející pečení, protože umožňuje změnit pečicí profil a v některých aplikacích zkrátit dobu strávenou výrobkem v peci.

To otevírá možnost zvýšit průchodnost existující technologie.

Podle údajů BVT může u konkrétních průmyslových aplikací integrace vakuového chlazení přispět ke zvýšení celkové výrobní kapacity přibližně o 30 až 50 %. U samotné pece výrobce uvádí potenciál zvýšení kapacity přibližně o 25 až 40 %, vždy v závislosti na produktu, receptuře a výrobním procesu.

Nejde tedy pouze o otázku:

„Jak rychle dokážeme výrobek ochladit?“

Pro výrobce může být mnohem důležitější otázka:

„Kolik výrobků dokážeme díky změně procesu vyrobit na stávající lince za jednu směnu?“

Kvalita výrobku zůstává součástí celé rovnice

Zvyšování kapacity nemá význam, pokud by bylo vykoupeno horší kvalitou finálního produktu.

Vakuový proces umožňuje velmi přesně řídit průběh chlazení. BVT využívá řízené vytváření a snižování vakua včetně pulzního způsobu regulace. U pekárenských aplikací může proces ovlivňovat distribuci vlhkosti, stabilizaci výrobku, jeho objem a vlastnosti kůrky.

BVT u svých průmyslových aplikací rovněž popisuje nízké ztráty vlhkosti a možnost dalšího řízení fyzikálních vlastností výrobku. Přesný výsledek však nelze zobecnit pro všechny produkty – vhodný proces je nutné nastavit podle konkrétní receptury a požadovaných vlastností finálního výrobku.

Podrobněji jsme přínosy technologie pro pekárenskou výrobu rozebrali také v článku Jak vakuové chlazení zrychluje výrobu a zvyšuje kvalitu pečiva.

Pro jaké výrobky lze vakuové chlazení využít?

Jednou z hlavních oblastí využití je průmyslové pekařství.

BVT uvádí kontinuální plně automatizované systémy například pro:

• chléb a toastové výrobky,
• croissanty,
• housky a další běžné pečivo,
• muffiny,
• sušenky,
• koláče,
• bezlepkové výrobky.

Rozsah ale pekárenskými produkty nekončí. BVT uvádí také zakázková řešení vakuového chlazení například pro omáčky, polévky a náplně, která jsou přizpůsobována konkrétním recepturám a výrobním požadavkům.

Právě proto je důležité neposuzovat vakuové chlazení jako jeden univerzální stroj. Výchozím bodem musí být produkt a výrobní proces zákazníka.

Od dávkové komory VACTORR B až po kontinuální výrobu

Pro různé velikosti provozů existují různá řešení.

Jedním z nich je vakuové chlazení a pečení BVT Verhoeven – VACTORR B, určené pro profesionální pekárenskou výrobu.

VACTORR B představuje dávkové řešení s integrovaným komorovým a čerpacím systémem. Foodtech nabízí varianty B1 až B4 s různými rozměry komory podle požadované kapacity. Systém využívá intuitivní ovládání prostřednictvím dotykové obrazovky, pulzní režim pro přesnější kontrolu procesu a integrované zpětné získávání energie. Konstrukce je řešena s důrazem na hygienu a technologie je připravena pro integraci v prostředí Industry 4.0.

Řada VACTORR přitom není izolovaným produktem. BVT ji představilo jako novou generaci Vacuum Cooling & Baking Solutions a technologie může být konfigurována podle charakteru výroby.

Kontinuální vakuové chlazení pro průmyslové linky

U velkých výrobních kapacit je zásadní možnost začlenit vakuové chlazení přímo do automatizovaného toku výroby.

BVT vyvinulo kontinuální, plně automatizované vakuové systémy, které lze přizpůsobit výkonu předcházející výrobní linky a pece. Modulární konstrukce využívá vakuové buňky, které lze rychle plnit a vyprazdňovat a jejichž kapacita se dimenzuje podle konkrétního výrobního procesu.

Výrobce uvádí u konkrétních konfigurací možnost škálování až přibližně na:

• 45 000 koláčů za hodinu,
• 54 000 croissantů za hodinu,
• 12 000 toastových chlebů za hodinu.

Tyto hodnoty nejsou univerzálním výkonem každého vakuového chladiče. BVT výslovně vztahuje dosažitelnou kapacitu k výkonu předcházející linky, receptuře a procesu pečení.

Pro průmyslového výrobce je podstatné právě toto: vakuové chlazení lze navrhnout jako integrální součást automatizované výrobní linky, nikoliv pouze jako samostatnou komoru, do které musí obsluha výrobky ručně zavážet.

Ve Foodtechu se proto při návrhu technologie díváme na celý proces – od výstupu z pece nebo předcházející výrobní operace přes chlazení až po další zpracování a balení. V případě rozsáhlejšího projektu lze vakuové chlazení začlenit do automatizované výrobní linky podle požadované kapacity provozu.

Úspora energie a využití odpadního tepla

Rychlost není jediným argumentem pro změnu technologie.

Vakuové buňky pracují jako uzavřený systém a BVT uvádí možnost získávat vznikající teplo prostřednictvím výměníků zpět. Oproti konvenčnímu chlazení tak může být současně omezen vliv horkých výrobků na teplotu a podmínky uvnitř výrobní haly.

Výrobce rovněž uvádí energetické přínosy při následném mrazení. U konkrétních aplikací může změna distribuce vlhkosti dosažená vakuovým chlazením přinést při mrazení úsporu přibližně 30 %.

Také zde je nutné posuzovat úsporu podle konkrétní výroby. Spotřebu energie ovlivňuje produkt, kapacita, současný způsob chlazení, návaznost na další technologie i provozní režim závodu.

Kdy se vakuové chlazení skutečně vyplatí?

Neexistuje jedna hranice výrobní kapacity, od které by bylo možné říci, že se vakuové chlazení automaticky vyplatí.

Ekonomický přínos je potřeba hodnotit v kontextu celého provozu.

Velký potenciál má technologie zejména tam, kde je současné chlazení úzkým místem výroby, kde konvenční chladiče zabírají příliš mnoho prostoru nebo kde výrobce potřebuje zvýšit výkon linky bez rozsáhlého rozšiřování výrobní haly.

Do kalkulace je vhodné zahrnout zejména:

• současnou dobu chlazení,
• požadovanou hodinovou kapacitu,
• prostor obsazený stávající technologií,
• kapacitu pece a navazujících zařízení,
• energetickou náročnost současného procesu,
• požadovanou teplotu před balením nebo dalším zpracováním,
• recepturu a vlastnosti výrobku,
• požadavky na výslednou kvalitu,
• plánované rozšíření výroby.

Teprve z těchto údajů lze určit vhodnou konfiguraci a posoudit potenciální návratnost investice.

Foodtech a BVT: technologie podle konkrétního výrobku

BVT při návrhu průmyslových technologií vychází z konkrétního produktu, požadované kvality a variability, výrobní kapacity, dostupného prostoru a investičního rámce. Součástí jeho zázemí je také testovací pekárna, kde lze pracovat s konkrétními výrobky a procesy zákazníků.

Na stejném principu přistupujeme k projektům ve Foodtech s.r.o.

Nejde nám pouze o dodání vakuové komory. Potřebujeme vědět, co vyrábíte, v jakém množství, jak produkt zpracováváte dnes a čeho chcete investicí dosáhnout. Podle toho lze navrhnout dávkové vakuové chlazení, výkonnější průmyslovou konfiguraci nebo řešení integrované do kontinuální výrobní linky.

V nabídce Foodtechu proto najdete jak technologie pro stopkynárny, mrazení a vakuové chlazení, tak kompletní projekty automatizovaných potravinářských linek.

Pokud řešíte nedostatečnou kapacitu chlazení, potřebujete zkrátit výrobní cyklus nebo chcete zjistit, zda by vakuové chlazení dávalo ekonomický a technologický smysl právě ve vašem provozu, kontaktujte nás. Společně s technologickým partnerem BVT můžeme navrhnout řešení podle vašeho produktu a požadované výrobní kapacity.

Foodtech s.r.o. disponuje přístupem k více než 1000 strojům skladem u svých výrobních partnerů, díky čemuž jsme u vybraných řešení schopni realizovat dodání do 2 týdnů.

Jan Kout
konzultant pro projekty v potravinářství
Telefon: +420 602 436 618
E-mail: foodtech@foodtech.cz

Foto: hlavní obrázek článku je ilustrativní. Obrázek byl vygenerován AI.

FAQ – vakuové chlazení potravin

Jak rychle dokáže vakuové chlazení výrobek ochladit?

U průmyslových pekárenských aplikací uvádí BVT průměrnou dobu přibližně 2 až 3 minuty oproti 60 až 90 minutám při konvenčním chlazení. Skutečný čas závisí na konkrétním výrobku, receptuře, jeho rozměrech, požadované výsledné teplotě a nastavení procesu.

Je vakuové chlazení vhodné pouze pro pekárny?

Ne. Pekárenský průmysl patří mezi hlavní oblasti využití, BVT však nabízí zakázková řešení také například pro omáčky, polévky a náplně. Vhodnost technologie je nutné posoudit podle vlastností konkrétního produktu a výrobního procesu.

Lze vakuové chlazení použít v kontinuální výrobě?

Ano. BVT vyvinulo plně automatizované kontinuální systémy pro průmyslové pekárny. Kapacita a konfigurace systému se přizpůsobují výkonu předcházející výrobní linky, produktu a receptuře.

Může vakuové chlazení zvýšit výrobní kapacitu?

Ano, u vhodných aplikací. BVT u realizovaných průmyslových řešení uvádí potenciální zvýšení celkové výrobní kapacity přibližně o 30 až 50 %. Výsledek ale nelze automaticky vztahovat na každý provoz – závisí na produktu a uspořádání celé výroby.

Jak zjistíme, zda se vakuové chlazení vyplatí v našem provozu?

Je potřeba analyzovat současnou dobu chlazení, požadovanou kapacitu, produkt a recepturu, dostupnou výrobní plochu, spotřebu energie a návaznost na další technologické operace. Foodtech s.r.o. může na základě těchto parametrů navrhnout vhodné řešení ve spolupráci s BVT.