Lebensmittelhersteller mit erfolgreichen Produkten stehen oft nach einiger Zeit vor der Frage, wie sie ihre Produktion ausbauen und dabei gleichzeitig so effizient wie möglich gestalten können. Um diesem Bedarf vollumfänglich nachzukommen, hat Air Liquide den Trideck-Etagenfroster entwickelt, eine ressourcenschonende kryogene Lösung, um die Produktion bei gleicher Fläche zu verdoppeln. Dieser eignet sich besonders für Individually Quick Frozen Produkte (IQF), da diese das Herunterfallen von den einzelnen Etagen unbeschadet überstehen.

Um Gewicht, Aroma und Frische von Produkten auch bei gesteigerter Produktion zu bewahren, ist die Geschwindigkeit des Frostprozesses entscheidend. Für einen qualitativ hochwertigen Kühl- und Frostprozess hat Air Liquide kryogene Gefrierprozesse entwickelt, die dafür sorgen, dass in Lebensmitteln sehr kleine Kristalle gebildet werden und so die Zellstruktur der Lebensmittel nur gering beeinträchtigt wird. Möglich wird dies durch einen Tunnelfroster, in dem die Kälte dem Produkt möglichst gleichmäßig, direkt und schonend, zugeführt wird. Als Kältemittel wird Stickstoff genutzt, da so im Kontakt mit dem Lebensmittel ein schneller Wärmeübergang auf kleinstem Raum stattfinden kann. Stickstoff wirkt dabei als gleichmäßiges und direktes Kältemittel. Für die Produktqualität bedeutet das, dass selbst empfindliche Lebensmittel beim späteren Auftauen frisch bleiben und Inhaltsstoffe, Struktur, Aussehen und Geschmack erhalten bleiben.

Praxistest mit Kaiserschmarrn und Hackfleisch
Der Frostprozess auf mehreren Etagen ist besonders bei Individually Quick Frozen-Produkten (IQF) sinnvoll, da diese das Herunterfallen von den einzelnen Etagen unbeschadet überstehen. Begonnen hat die Entwicklung des Trideck-Frosters mit dem Erfolg des Tiefkühlspezialisten Weinbergmaier in Österreich. Gewünscht war die Verdopplung der Produktionsmenge, bei derselben Größe der Produktionsfläche ohne einen Qualitätsverlust. Air Liquides Lösung war so simpel wie innovativ. Da ein Wachsen in die Breite aus Platzgründen nicht möglich war, musste die kryogene Anlage in die Höhe wachsen.
Seit Januar 2018 frostet der erste Trideck-Froster in 16 bis 48 Stunden im Dauerbetrieb 500 kg Kaiserschmarrn pro Stunde. „Der Trideck-Froster ist ein wichtiger Baustein in unserer Fertigungsanlage. Wir konnten trotz der begrenzten Platzverhältnisse mit relativ geringen Investitionskosten unsere Produktionsmenge von 250 auf 500 kg/h Produkt erhöhen – ohne Kompromisse hinsichtlich unseres hohen Qualitätsanspruchs“, so Leonhard Froschauer von der Firma Weinbergmaier. Mittlerweile hat Air Liquide zwei weitere Trideck-Froster in französischen Fleischbetrieben installiert, wo diese zum Frosten von Hackfleisch eingesetzt werden.

Effiziente Produktionssteigerung
Heiße Lebensmittel rasch abzukühlen ist an sich keine energieschonende Angelegenheit. Dennoch macht dieser Prozess in der Lebensmittelproduktion dort Sinn, wo die Gefahr von mikrobiologischen und chemischen Qualitätseinbußen oder Verderb besteht. Air Liquide hat es sich daher zur Aufgabe gemacht die kryogenen Anlagen so effizient wie möglich zu gestalten. So kann der Kunde nachhaltig und ressourcensparsam arbeiten und eine möglichst nachhaltige Produktion realisieren.

Der Trideck-Froster emöglicht eine Synergie von Kälteeinsatz, Zeit und Stellfläche. Er ist so konzipiert, dass er ohne lange Stillstehzeiten und größere Störungen oder Unterbrechungen langfristig zuverlässig arbeitet und die Produktion nur selten unterbrochen werden muss. Die Reinigung der Anlage wird durch das Hygienic Design erleichtert und effizienter. Das Design umfasst abnehmbare, magnetische Dichtungen und abgerundete Ecken, sowie eine smarte Kabelführung zwischen Schaltschrank und Edelstahlmotoren durch den Frosterboden und den Deckel unter Einhaltung der EHEDG-Richtlinien.

Digitale Tools zur Echtzeit Datenabfrage
Mit digitalen Tools, die Prozesse regeln und Daten erheben, kann der Kunde in Echtzeit auf eine Cloud zugreifen und so die Funktionalität der kryogenen Anlage sicherstellen. Das ermöglicht eine erleichterte Kontrolle der Produktionsprozesse und kann sich ebenfalls in niedrigerem Aufwand bemerkbar machen. Die Steuerung erfolgt aktuell noch über den Hersteller, soll zukünftig jedoch auch über den Kunden möglich werden.

Höhere Frostkapazitäten bei vergleichsweise geringerem Energieeinsatz
Der verringerte Platzbedarf des Frosters ermöglicht es, die vorhandene Produktionsfläche optimal zu nutzen, ohne bei steigender Produktion auf zusätzliche Flächen oder Produktionsstätten angewiesen zu sein. Das kann sich je nach Produkt in geringeren (Energie-)Kosten wiederspiegeln. Entscheidend ist die Eingangs-Temperatur, mit der das Produkt in den Froster läuft. Groben Berechnungen zufolge erhöht sich bei gleicher Stellfläche die Kapazität um Faktor zwei bis 2,8 im Vergleich zu Standardfrostern. Der Energieeinsatz des Trideck-Frosters ist jedoch um den Faktor 1,5 bis zweimal so hoch. Im Vergleich sind also höhere Frostkapazitäten bei geringerem Energieeinsatz möglich. Das gestaltet den Prozess der raschen Abkühlung heißer Lebensmittel vergleichsweise effizienter. Die Investitionskosten sind im Verhältnis zur erhöhten Frostkapazität niedrig, sodass sich die Produktivitäts- und Effizienzsteigerung bezahlt macht.

20 Jahre alte Anlagen sind keine Seltenheit
Air Liquide legt großen Wert auf die Langlebigkeit, Benutzerfreundlichkeit und ein wartungsarmes Design seiner Anlagen. Das zeigt sich besonders in den verwendeten Materialien und der Verarbeitung. Der Boden sowie die Deckelkonstruktion sind vollverschweißt und aus Edelstahl. Für die restlichen Teile der Anlage werden nur Kunststoffe verwendet, die für Anwendungen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie geeignet sind. Durch den Fokus auf Qualität und Langlebigkeit unterstützt Air Liquide eine nachhaltige Produktion, da der Trideck-Froster nach der Investition langfristig zuverlässig einsetzbar ist und die Gefahr des Verschleißes minimiert wird. Anlagen, die bereits seit 20 Jahren zuverlässig im Einsatz sind, sind hier keine Seltenheit.

Fokus auf kundenspezifische Lösungen
Besonders für die Lebensmittelindustrie ist das Beratungsangebot interessant, da Air Liquide besonderen Wert auf eine individuelle Beratung vor der Integration einer kryogenen Anlage in bestehende Produktionslinien legt. Um sicher zu stellen, dass das zu frostende Produkt unter optimalen Bedingungen verarbeitet werden kann, analysieren die Experten die jeweilige Produktionsanlage, Produkteigenschaften sowie die Produktionsmenge. Aus diesen Informationen entwickeln sie eine schlüsselfertige Kühl- und Frostlösung für den Kunden. Berücksichtigt werden dabei auch flankierende Sicherheitseinrichtungen sowie die Raumluftüberwachung.

Der Trideck-Etagenfroster auf einen Blick:

• Kapazitätssteigerung von ca. zwei bis 2,8 bei ca. 1,5 bis zweimal höherem Energieeinsatz,
• effiziente Säuberung durch das spezielle Hygienic Design,
• praktisches Handling durch Echtzeit-Zugriff auf Prozessdaten in der Cloud,
• langlebiges, wartungsarmes Design.