新技术提高冷冻食品利润率

冷藏是大多数易腐食品和饮料必须承担的一部分费用。考虑到食品利润的压力，控制和降低冷藏成本或许就能直接决定是否盈利或亏损。幸运的是，有些技术正在成为压缩成本的功臣。

在工业冷冻中，使用氨的机械制冷是可行的选择，但氨一旦泄漏会对工人和产品产生损伤，这是一个受到关注的问题。这种危险可以通过能耗和温度更低的级联系统来尽量避免，从而帮助企业在不增加工厂占地面积的前提下提高产量。

在级联制冷系统中，氨循环发生在一个固定的高温区域里，通过循环将加工和存储区域的冷却剂降到华氏50度以下。“这不是一项特别的技术。”某支持者说，“但非常实用。”

欧洲高昂的电力成本使级联系统成为主流。北美能源价格相对较低，部署放缓。该技术在2003年时名声大噪，当时雀巢公司开始与Stouffer冷冻食品工厂展开加工合作。Stouffer为了证明自己对于可持续生产的承诺，同时也是为了应对电价上涨，在52.5万平方英尺的工厂内投资了级联系统。

总部位于费德勒尔斯堡的M&M Refrigeration从2004年开始进入CO2的领域，正好受到一些次优设备的影响。据公司首席执行官Duane Marshall透露，M&M的首个级联系统客户看到了有关这项技术的负面报道，要求履约保证金。工程公司坚持至今，目前在北美共安装超过60套级联系统装置。这些装置大多服务于冷藏设施，包括Bethlehem的30万平方英尺的美国冷藏厂，仅需收取8000磅不到的费用，但许多食品加工商也安装了这项技术。

其中之一是Oxford Frozen Foods，公司在去年成立的蓝莓加工厂使用这项技术。该工厂的两个冷冻隧道每天加工多达150万磅新鲜蓝莓，冷藏容量达4500万磅。能源效率和环保理念促使人们决定采用级联系统、LED照明和先进控制。

Marshall指出：“在很多情况下，环保会让公司付出更多代价。在这种情况下，环保通常是企业采用更好的运行系统的一个副产品。”

直接将级联式和氨式制冷作比较是很困难的。一家大型公用事业公司的专有分析将能源节约率定为17%。往复式压缩机是螺杆压缩机的必要升级，效率的提高取决于温度设定点：温度越低，节能约多。

现有的氨式系统可以改造成级联系统，但整个改造需要至少12个月，具体取决于停机时间的长短。橇装式二氧化碳循环可以在六个月内完成调试，M&M的工程师说。

连续或批量制冷

无论使用何种制冷剂，通过重新考虑立方空间的结构，尤其是鼓风池，可能会显著提高效率。

这是Dan Tippmann的论点，他是Tippmann Innovations的合作伙伴。他的抽屉式货架冷冻系统的运行成本是常规鼓风系统的一半。但食品加工商对健康持怀疑态度。Marshall张贴了第一个级联客户的履约保证金，而Tippmann则为他的系统提供了性能保证。

“空气总是沿着阻力最小的路径行进。”这是Tippmann的口头禅，而物理基础是整套体系的基础。“我们已经掌握了对架子上的产品通气的秘诀。”托盘之间的间隔可以从食品中提取热量。托盘中间部位的家禽包装可能需要冻结60小时，他计算。他的设计已经表明，家禽腿肉的核心温度从32华氏度降至0华氏度仅需16小时。

除了托盘间隔，设计中的一个关键因素是一个很深的货架。传统的系统包装托盘4-6深，鼓风系统必须批次加工。在配备了仓储管理系统后，Tippmann的加深设计实现了连续运作，允许工人旋转托盘，以更快达到所需的核心温度。与常规系统不同，即便有空的托盘也不会影响效率。

另一种替代鼓风的方法是瞬间冻结，这一术语受到气体公司的青睐，这些公司向冷冻食品加工商提供低温气体和冷冻设备。Praxair推出的球体+点式瞬间冷冻系统就是一大发展。

“这些点通常是3-4毫米的球体。”Praxair市场发展副总监Rupa Vass说，它们直接分布在沉浸式冻结装置中。球体大概1英寸长，在进入液氮浴之前先通过一个热交换器。无论是点状还是球体，它们都是由食品本身的浆料形成的，可能是酱油、原浆或冰淇淋。

对微波即食食品的成分更好的控制是一大优势，Vass写道，允许加工商测量特定蛋白质、浆料或其它成分的含量，同时加入核心的冷冻时间。

对于冰淇淋，10%的产品在冷冻冰箱中完成深度冷冻，然后在包装前加回到主流中。“这项技术降低了对现有机械制冷能力的负载，显著提高了产品的质量和保质期，”根据Vass介绍。

他补充道：“这项技术改善了产品的微观结构，产生了大约35%个更小的冰晶和气泡。”较小的晶体和气泡可以提高奶油质感。这些点不再带有明显的机械加工后的硬化口感，不影响味道或质地，据Praxair说。

冷冻食品加工商无论是想提高产品质量、提高产量或降低运营成本，供应商都在运用热力学定律改进现有技术以提供这些好处。创新的方式将更好的应用这些法则，帮助食品加工厂维持业务的财务可行性。