วัตถุดิบจนถึงความเสถียรของชั้นวาง: วิศวกรรมของอุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยง

คำตัดสิน: การทำแห้งแบบแช่แข็งสามารถรักษาคุณค่าทางโภชนาการได้ 97% เทียบกับ 20-40% สำหรับการอบแห้งด้วยความร้อน

สำหรับผู้ผลิตอาหารสัตว์เลี้ยงที่ต้องการผลิตอาหารดิบที่สามารถเก็บรักษาได้โดยไม่ต้องปรุงหรือใส่สารกันบูดทางเคมี การทำแห้งแบบแช่แข็งเป็นวิธีทางอุตสาหกรรมเพียงวิธีเดียวที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์ทางโภชนาการได้ การทดสอบเปรียบเทียบแสดงให้เห็นว่าอาหารสัตว์เลี้ยงดิบแบบฟรีซดรายยังคงรักษาวิตามิน เอนไซม์ และกรดอะมิโนดั้งเดิมได้ 94-97% เทียบกับการกักเก็บ 20-40% ในผลิตภัณฑ์ที่อัดขึ้นรูปหรือทำให้แห้งด้วยความร้อน . ข้อสรุปโดยตรง: อุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงที่มีการควบคุมอุณหภูมิชั้นวางที่เหมาะสม (การแช่แข็งที่ -30°C ถึง -40°C, การอบแห้งขั้นต้นที่ 40°C ถึง 60°C) และแรงดันสุญญากาศต่ำกว่า 100 mTorr ผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่มีปริมาณความชื้นน้อยกว่า 4% และอายุการเก็บรักษาโดยรอบ 12-24 เดือน บทความนี้จะให้เกณฑ์การคัดเลือกเฉพาะโดยพิจารณาจากขนาดเป็นชุด ประเภทผลิตภัณฑ์ (ชิ้นเนื้อ เหยื่อทั้งตัว ท็อปเปอร์) และข้อกำหนดปริมาณงานสำหรับการใช้งานด้านอาหารสัตว์เลี้ยง

การทำแห้งแบบแช่แข็งสำหรับอาหารสัตว์เลี้ยงทำงานอย่างไร

อุปกรณ์ดูแลสัตว์เลี้ยงแบบแช่แข็ง ทำงานบนหลักการระเหิด: เปลี่ยนน้ำแช่แข็งให้เป็นไอโดยตรงโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว กระบวนการนี้มีสามขั้นตอนที่แตกต่างกัน ได้แก่ การแช่แข็ง การทำแห้งขั้นแรก (การระเหิด) และการทำให้แห้งขั้นที่สอง (การขจัดการดูดซึม) ขั้นตอนการแช่แข็งต้องมีอุณหภูมิผลิตภัณฑ์หลักอยู่ที่ -30°C ถึง -40°C เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำอิสระจะตกผลึกโดยสมบูรณ์ . เนื้อเยื่อของเนื้อสัตว์และอวัยวะแข็งตัวในอัตราที่ต่างกัน อุปกรณ์จะต้องมีอัตราการลดระดับที่ตั้งโปรแกรมได้ไว้ที่ 1-3°C ต่อนาที เพื่อป้องกันการเกิดผลึกน้ำแข็งที่ทำลายผนังเซลล์ การอบแห้งเบื้องต้นคิดเป็น 85-90% ของรอบเวลาทั้งหมด โดยทั่วไปจะใช้เวลา 24-48 ชั่วโมงสำหรับชิ้นเนื้อหนา 1 นิ้ว การอบแห้งขั้นที่สองจะขจัดน้ำที่เกาะติดไว้เพื่อให้ได้ความชื้นสุดท้ายที่ต่ำกว่า 4% โดยต้องใช้เวลาเพิ่มอีก 4-8 ชั่วโมงที่อุณหภูมิชั้นวาง 50°C ถึง 60°C

ระบบสุญญากาศเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุด อุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงในอุตสาหกรรมจะต้องมีแรงดันในห้องต่ำกว่า 100 mTorr (0.0133 kPa) ในระหว่างการทำให้แห้งเบื้องต้น . แรงกดดันที่สูงขึ้นทำให้จุดระเหิดเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์แช่แข็งละลายและเดือดแทนที่จะเป็นปูนขาว ส่งผลให้โครงสร้างพังทลายและสูญเสียสารอาหาร ความจุของปั๊มสุญญากาศควรมีขนาดเพื่ออพยพห้องออกจากความดันบรรยากาศเป็น 500 mTorr ภายใน 20 นาที การอพยพที่ช้าลงทำให้น้ำแข็งบนพื้นผิวละลายก่อนที่จะเริ่มการระเหิด

การกำหนดค่าชั้นวางและระบบถ่ายเทความร้อน

เครื่องอบแห้งแช่แข็งอาหารสำหรับสัตว์เลี้ยงใช้ชั้นวางแบบให้ความร้อน (เพลท) โดยมีผลิตภัณฑ์วางอยู่บนถาด ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิชั้นวางไม่สามารถต่อรองได้: ชั้นวางทั้งหมดในห้องเพาะเลี้ยงต้องรักษาอุณหภูมิภายใน ±2°C ทั่วทั้งพื้นผิว . การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่สูงกว่า ±3°C ทำให้เกิดการแห้งไม่สม่ำเสมอ: ผลิตภัณฑ์ในบริเวณที่ร้อนไหม้เกรียม (อุณหภูมิพื้นผิวเกิน 65°C ทำลายโปรตีน) ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ในบริเวณที่เย็นยังคงเปียกอยู่ โดยต้องใช้เวลารอบนานขึ้นซึ่งจะช่วยลดปริมาณงานลง 20-30% ขอข้อมูลแผนที่ความร้อนสำหรับการกำหนดค่าห้องเพาะเลี้ยงเฉพาะก่อนซื้อ ซัพพลายเออร์ควรจัดเตรียมแผนที่เทอร์โมคัปเปิล 16 จุดไว้ที่ชั้นวาง 3 ชั้น

การถ่ายเทความร้อนไปยังผลิตภัณฑ์เกิดขึ้นผ่านกลไก 3 ประการ ได้แก่ การนำความร้อนจากชั้นวางไปยังถาด การแผ่รังสีจากชั้นวางด้านบน และการพาความร้อนผ่านก๊าซความดันลดลง เพื่อให้อัตราการระเหิดสูงสุด ควรจัดให้มีการทำความร้อนชั้นวางโดยใช้น้ำมันซิลิโคนที่หมุนเวียนผ่านแท่นวาง ไม่ใช่เครื่องทำความร้อนแบบไฟฟ้า . ชั้นวางที่ให้ความร้อนด้วยน้ำมันมีอัตราการเปลี่ยนความเร็ว 5-8°C ต่อนาที และรักษาเสถียรภาพ ±1°C ชั้นวางแบบทำความร้อนด้วยไฟฟ้ามักจะมีความแปรผัน ±5°C และอัตราการลาดที่ช้ากว่า โดยเพิ่มเวลา 4-8 ชั่วโมงในแต่ละรอบ สำหรับโรงงานที่ทำงาน 300 รอบต่อปี ความแตกต่างนี้แสดงถึงชั่วโมงการทำงานเพิ่มเติม 1,200-2,400 ชั่วโมงต่อปี

พารามิเตอร์การประมวลผลเฉพาะผลิตภัณฑ์

ส่วนผสมอาหารสัตว์เลี้ยงที่แตกต่างกันต้องใช้พารามิเตอร์การทำแห้งแบบแช่แข็งที่แตกต่างกัน เนื้อบดและเครื่องในผสม (ปริมาณไขมัน 30-50%) แช่แข็งและทำให้แห้ง แตกต่างจากชิ้นกล้ามเนื้อทั้งหมดหรือผลิตภัณฑ์ที่มีกระดูกใน . ไขมันไม่มีน้ำผูกมัดและไม่ประเสริฐ ผลิตภัณฑ์ที่มีไขมันสูงต้องใช้เวลาในการอบแห้งขั้นที่สองนานขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้ความชื้นที่ตกค้างติดอยู่ใต้ชั้นไขมัน สำหรับอาหารสัตว์เลี้ยงดิบที่มีไขมัน 40% (เช่น เป็ด เนื้อแกะผสม) ให้ยืดระยะเวลาการอบแห้งขั้นที่สองออกไปอีก 6-8 ชั่วโมง และรักษาอุณหภูมิชั้นวางไว้ที่ 55°C เพื่อให้แน่ใจว่าจะปล่อยความชื้นจากเส้นเลือดฝอยไขมัน หากไม่ปฏิบัติตามจะส่งผลให้เกิดการเน่าเสียภายใน 3-4 เดือน แม้ว่าจะบรรลุปริมาณความชื้นเป้าหมายที่ 4% ก็ตาม

สิ่งของที่เป็นเหยื่อทั้งตัว (หนู ลูกไก่ ปลา) นำเสนอความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร ช่องภายในกักเก็บความชื้นได้นานกว่าเนื้อเยื่อภายนอก การทำแห้งแบบเยือกแข็งทั้งตัวต้องใช้เวลาเพิ่มอีก 12-24 ชั่วโมงในการทำให้แห้งเบื้องต้น เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์บดที่มีมวลเท่ากัน . อุปกรณ์ต้องรองรับน้ำหนักที่มีหลายความสูง ชั้นวางที่มีระยะห่างที่ปรับได้ (ระยะห่างขั้นต่ำ 50 มม. เหนือผลิตภัณฑ์) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเหยื่อทั้งหมด หากไม่มีการกวาดล้างที่เพียงพอ ไอน้ำที่ระเหิดจะไม่สามารถหลุดออกจากพื้นผิวผลิตภัณฑ์ได้ ทำให้เกิดแผงกั้นไอเฉพาะที่ซึ่งจะทำให้การแห้งช้าลง 50-70% และปล่อยให้แบคทีเรียเจริญเติบโตได้ในเขตอันตรายด้านอุณหภูมิ (0-40°C) ในระหว่างการเปลี่ยนจากการแช่แข็งเป็นการทำให้แห้ง

การเลือกและบำรุงรักษาปั๊มสุญญากาศ

อุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงต้องใช้ปั๊มสุญญากาศใบพัดหมุนสองขั้นตอนที่มีแรงดันสูงสุดต่ำกว่า 10 mTorr (0.0013 kPa) การเคลื่อนตัวของปั๊ม (CFM) ต้องเพียงพอที่จะอพยพปริมาตรห้องเพาะเลี้ยงเป็น 500 mTorr ภายใน 15 นาทีสำหรับขนาดชุดที่ต่ำกว่า 100 กก., 20 นาทีสำหรับชุดใหญ่ . ปั๊มขนาดเล็กเกินไปจะยืดเวลาการอพยพออกไป ช่วยให้พื้นผิวของผลิตภัณฑ์แช่แข็งอุ่นขึ้นเหนือ -20°C ก่อนที่จะเกิดสุญญากาศ ส่งผลให้น้ำแข็งบนพื้นผิวละลายเข้าไปในผลิตภัณฑ์ จากนั้นน้ำที่ละลายนี้จะเดือดเมื่อสุญญากาศสูงถึง 4,000 mTorr ทำให้เกิดฟองไอน้ำที่ผนังเซลล์แตกออก และทำให้เกิดพื้นผิวที่ฟูและไม่สวยงามซึ่งเจ้าของสัตว์เลี้ยงมองว่ามีคุณภาพต่ำ

น้ำมันปั๊มสุญญากาศสลายตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากการดูดซับความชื้นจากห้องเพาะเลี้ยง สำหรับการทำแห้งแช่แข็งอาหารสัตว์เลี้ยง ให้เปลี่ยนน้ำมันปั๊มทุกๆ 100-150 ชั่วโมงการทำงาน เทียบกับ 500 ชั่วโมงสำหรับเครื่องทำแห้งแช่แข็งทางเภสัชกรรม . ปริมาณอาหารสัตว์เลี้ยงประกอบด้วยน้ำ 70-80% โดยมวล และถึงแม้จะมีกับดักคอนเดนเซอร์ ความชื้นบางส่วนก็ไปถึงปั๊มสุญญากาศ น้ำมันปั๊มที่ปนเปื้อนจะสูญเสียความสามารถในการสุญญากาศขั้นสูงสุด ปั๊มที่บรรลุระดับ 50 mTorr ด้วยน้ำมันสดอาจบรรลุระดับ 500 mTorr เท่านั้น หลังจากใช้อาหารสัตว์เลี้ยงเป็นเวลา 200 ชั่วโมง ติดตั้งระบบกรองน้ำมัน (พิกัด 1 ไมครอน) และเครื่องกำจัดละอองน้ำมันเพื่อขยายระยะเวลาการให้บริการปั๊มเป็น 250-300 ชั่วโมง ค่าบำรุงรักษาปั๊มสุญญากาศรายปีสำหรับเครื่องทำแห้งแช่แข็งแบบแบทช์ขนาด 100 กก. โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1,500-2,500 ดอลลาร์

ความจุคอนเดนเซอร์และการจัดการน้ำแข็ง

คอนเดนเซอร์ (กับดักเย็น) ดักจับไอน้ำที่ระเหิดจากผลิตภัณฑ์ ความจุคอนเดนเซอร์ต้องมีขนาด 150% ของปริมาณน้ำสูงสุดในชุดเดียว . สำหรับเนื้อดิบชุด 100 กก. (ปริมาณน้ำ 75 กก.) คอนเดนเซอร์จะต้องจับน้ำแข็งอย่างน้อย 110 กก. โดยไม่ถึงความจุและสูญเสียสุญญากาศ คอนเดนเซอร์ที่มีขนาดเล็กเกินไปจะบังคับให้วงจรการละลายน้ำแข็งก่อนเวลาอันควร ขัดขวางการอบแห้ง และทำลายความสมบูรณ์ของแบทช์ ระบุคอนเดนเซอร์ที่มีอุณหภูมิพื้นผิวต่ำกว่า -50°C ทั่วทั้งบริเวณที่มีการสะสมน้ำแข็ง คอนเดนเซอร์ที่อุ่นขึ้นจะทำให้น้ำแข็งสร้างชั้นฉนวนซึ่งจะลดประสิทธิภาพในการดักจับลง 50% หลังจากการสะสม 2 ซม.

การละลายน้ำแข็งด้วยแก๊สร้อนกับการละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้า: การละลายน้ำแข็งด้วยแก๊สร้อนเสร็จสิ้นภายใน 30-45 นาที เทียบกับ 2-3 ชั่วโมงสำหรับการละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้า . สำหรับโรงงานที่ทำงาน 2-3 ชุดต่อวัน การละลายน้ำแข็งด้วยไฟฟ้าจะใช้เวลา 8-9 ชั่วโมงต่อวัน ส่งผลให้ปริมาณงานลดลง 30-40% อย่างมีประสิทธิภาพ การละลายน้ำแข็งด้วยแก๊สร้อนใช้ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากคอมเพรสเซอร์เพื่อให้ความร้อนแก่คอยล์คอนเดนเซอร์ ซึ่งต้องใช้วาล์วเพิ่มเติม แต่จะจ่ายเองภายใน 6-12 เดือนเนื่องจากกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การละลายน้ำแข็งด้วยแก๊สร้อนต้องใช้สารทำความเย็นที่มากขึ้น (มากกว่า 30-50%) และเพิ่มค่าบำรุงรักษารายปี 500-1,000 ดอลลาร์สำหรับการบริการวาล์ว

ขนาดแบทช์เทียบกับการเพิ่มประสิทธิภาพรอบเวลา

ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดแบทช์และรอบเวลาไม่เป็นเชิงเส้น โดยทั่วไปการเพิ่มน้ำหนักบรรทุกเป็นสองเท่าจาก 50 กก. เป็น 100 กก. โดยทั่วไปจะเพิ่มเวลารอบการทำงาน 50-70% ไม่ใช่ 100% ปริมาณที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงส่วนใหญ่คือ 70-80% ของความจุสูงสุดในชั้นวาง . ที่โหลด 100% การไหลเวียนของอากาศระหว่างถาดจะถูกจำกัด ซึ่งจะทำให้เวลาในการอบแห้งเพิ่มขึ้น 30-40% สำหรับมวลผลิตภัณฑ์เดียวกัน สำหรับชิ้นเนื้อหนา 1 นิ้วบนพื้นที่ชั้นวาง 20 ตร.ม. น้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่ใช้งานจริงคือ 150-180 กก. หากเกินนี้จะทำให้ถาดด้านล่างทำงานเสร็จภายใน 8-12 ชั่วโมงหลังจากถาดด้านบน ทำให้ผู้ปฏิบัติงานต้องทำให้ผลิตภัณฑ์ด้านบนแห้งเกินไปหรือยอมรับผลิตภัณฑ์ด้านล่างที่แห้งเกินไป

การกำหนดค่าถาดส่งผลต่อความสม่ำเสมอในการอบแห้ง ถาดตาข่ายสแตนเลส (ระยะห่างระหว่างลวด 2 มม.) แห้งเร็วกว่าถาดทึบ 15-20% เนื่องจากไอน้ำระเหยออกจากพื้นผิวทั้งด้านบนและด้านล่าง ถาดแข็งจำเป็นต้องหมุนผลิตภัณฑ์ 50% ของรอบเวลา โดยเพิ่มค่าแรง 15-25 ดอลลาร์ต่อชุด และอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนได้ . สำหรับการใช้งานด้านอาหารสัตว์เลี้ยง แนะนำให้ใช้ถาดตาข่ายแม้จะมีราคาเริ่มต้นที่สูงกว่า ($200-400 ต่อถาด เทียบกับ 50-100 ดอลลาร์สำหรับของแข็ง) ถาดตาข่ายมีอายุการใช้งาน 5-10 ปีเมื่อทำความสะอาดอย่างเหมาะสม ถาดแข็งจะเกิดกับดักหลุมบ่อและการปนเปื้อนภายใน 2-3 ปี

ระเบียบปฏิบัติด้านการทำความสะอาดและสุขาภิบาล

อุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงจำเป็นต้องทำความสะอาดระหว่างชุดเมื่อเปลี่ยนแหล่งโปรตีนหรืออย่างน้อยทุกๆ 72 ชั่วโมงของการทำงานต่อเนื่อง ความล้มเหลวในการทำความสะอาดทำให้เกิดไบโอฟิล์มในรอยแยกของห้อง โดยการศึกษาพบว่ามีแบคทีเรียแอโรบิก 1,000-10,000 CFU/ซม.² หลังจากการแปรรูปอาหารสัตว์เลี้ยงดิบเป็นเวลา 7 วัน . ระเบียบปฏิบัติในการทำความสะอาดจะต้องได้รับการตรวจสอบสำหรับการออกแบบห้องเพาะเลี้ยงเฉพาะ:

1. ล้างน้ำล่วงหน้า: ขจัดเศษซากที่มองเห็นได้ด้วยน้ำอุ่น (40°C) ที่แรงดันต่ำ (ต่ำกว่า 5 บาร์) เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนเข้าไปในซีล
2. การใช้โฟม: ใช้คลอรีนไดออกไซด์หรือน้ำยาทำความสะอาดที่มีกรดเปอร์อะซิติก (pH 6-8) ที่อุณหภูมิ 50°C เวลาสัมผัส 5-10 นาที หลีกเลี่ยงสารประกอบควอเทอร์นารีแอมโมเนียม เนื่องจากจะทิ้งสารตกค้างที่ไม่ใช่ก๊าซไว้ในผลิตภัณฑ์
3. ล้าง: น้ำบริสุทธิ์ (รีเวิร์สออสโมซิสหรือปราศจากไอออน) ที่อุณหภูมิ 60°C จนกระทั่งน้ำล้าง pH ตรงกับน้ำที่จ่าย
4. ฆ่าเชื้อ: ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.5% หรือคลอรีนไดออกไซด์ 50 ppm เป็นเวลา 30 นาที จากนั้นทำให้แห้งด้วยสุญญากาศ

อุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับ Clean-in-Place (CIP) ด้วยสเปรย์บอลบนพื้นผิวภายในทั้งหมด ช่วยลดเวลาในการทำความสะอาดจาก 4-6 ชั่วโมง เหลือ 1-2 ชั่วโมง CIP เพิ่มต้นทุนอุปกรณ์ 15-25% แต่ลดต้นทุนค่าแรงลง 15,000-25,000 ดอลลาร์ต่อปีสำหรับโรงงานที่มีการผลิต 300 แบทช์ต่อปี สำหรับการทำความสะอาดด้วยตนเอง ต้องแน่ใจว่าพื้นผิวภายในห้องทั้งหมดสามารถเข้าถึงได้ ระบบชั้นวางที่มีการรองรับคงที่ซึ่งทำให้เกิดจุดบอดนั้นไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการใช้อาหารสัตว์เลี้ยง

การวิเคราะห์การใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน

อุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงนั้นใช้พลังงานมาก ต้องใช้เครื่องทำแห้งแช่แข็งขนาด 20 ตร.ม. ซึ่งใช้พลังงาน 25-35 กิโลวัตต์ระหว่างการทำงาน 0.8-1.2 kWh ต่อกิโลกรัมของวัตถุดิบที่แปรรูป . ที่ 0.12 เหรียญสหรัฐฯ/kWh ค่าพลังงานอยู่ที่ 0.10-0.14 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลกรัมของวัตถุดิบเข้า เนื่องจากการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งช่วยขจัดน้ำหนัก 70-80% ในรูปของน้ำ ต้นทุนพลังงานของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจึงอยู่ที่ 0.50-0.70 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม ซึ่งสูงกว่าการอบแห้งด้วยความร้อนอย่างมาก (0.05-0.10 ต่อกิโลกรัม) แต่ก็สมเหตุสมผลด้วยการเก็บรักษาสารอาหาร

ระบบทำความเย็น COP (สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ) มีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนการดำเนินงาน คอมเพรสเซอร์แบบเลื่อนสำหรับวงจรทำความเย็นบรรลุ COP ที่ 2.5-3.0; คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบบรรลุ 1.8-2.2 . คอมเพรสเซอร์แบบสโครลที่ใช้การทำความเย็น 18 kW เทียบกับหน่วยลูกสูบแบบลูกสูบที่ใช้ 24 kW จะช่วยประหยัดเงิน 0.72 ดอลลาร์ต่อชั่วโมงการทำงานที่ 0.12 ดอลลาร์/kWh หรือ 5,000-6,000 ดอลลาร์ต่อปีสำหรับการใช้งาน 7,000 ชั่วโมง/ปี ค่าพรีเมียมสำหรับคอมเพรสเซอร์แบบสโครล ($3,000-5,000) จะคืนทุนภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งปี สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในสภาพอากาศอบอุ่น (สภาพแวดล้อมโดยเฉลี่ยต่อปี >25°C) ให้ระบุคอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับระบบทำความเย็น แทนที่จะระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยน้ำช่วยเพิ่ม COP ได้ 15-20% และลดต้นทุนพลังงานต่อปีได้ 3,000-8,000 ดอลลาร์

ระบบควบคุมและเอกสารรอบการทำงาน

อุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงสมัยใหม่ประกอบด้วยตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้พร้อมที่เก็บสูตรอาหารและการบันทึกข้อมูล คุณสมบัติการควบคุมขั้นต่ำ: โปรไฟล์อุณหภูมิชั้นวาง (ตั้งโปรแกรมได้ขั้นต่ำ 10 ส่วน), จุดตั้งค่าสุญญากาศพร้อมการควบคุมอัตโนมัติ, การตรวจสอบอุณหภูมิคอนเดนเซอร์ และอินพุตอุณหภูมิผลิตภัณฑ์ (โพรบเทอร์โมคัปเปิลขั้นต่ำ 4 ตัวต่อชุด) . สำหรับการแปรรูปอาหารสัตว์เลี้ยง ระบบจะต้องสร้างรายงานรอบการทำงานที่สมบูรณ์ รวมถึงการติดตามอุณหภูมิและความดันทุกๆ 5 นาที รายงานเหล่านี้จำเป็นสำหรับการตรวจสอบความปลอดภัยของอาหารและการตรวจสอบย้อนกลับแบทช์ภายใต้ FSMA และกฎระเบียบที่คล้ายกัน

ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ตรวจสอบระยะไกลและแจ้งเตือน การแจ้งเตือนอัตโนมัติสำหรับความล้มเหลวของปั๊มสุญญากาศ (ความดันห้องสูงกว่า 500 mTorr) ความล้มเหลวในการทำความเย็น (อุณหภูมิคอนเดนเซอร์สูงกว่า -40°C) หรือการหยุดชะงักของพลังงานป้องกันการสูญเสียแบตช์ . สามารถกู้คืนส่วนผสมอาหารสัตว์เลี้ยงดิบชุดเดียวซึ่งมีราคา 5,000-20,000 ดอลลาร์ได้ หากตรวจพบไฟฟ้าขัดข้องภายใน 30 นาที โดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบ แบทช์อาจละลายและทำให้เสียก่อนที่ผู้ปฏิบัติงานจะกลับมา ระบบตรวจสอบผ่านเซลลูล่าร์หรืออีเทอร์เน็ตมีราคาเริ่มต้น 500-1,500 ดอลลาร์บวกกับการสมัครสมาชิกรายปี 200-400 ดอลลาร์ โดยปกติแล้ว การป้องกันการสูญเสียแบทช์หนึ่งรายการจะครอบคลุมค่าใช้จ่ายในการติดตาม 5-10 ปี

วัสดุก่อสร้างและความสะอาด

พื้นผิวทั้งหมดที่สัมผัสกับอาหารสัตว์เลี้ยงต้องเป็นสแตนเลส 316L ไม่ใช่สแตนเลส 304 สเตนเลส 304 จะกัดกร่อนเมื่อสัมผัสกับปริมาณคลอไรด์ในเนื้อดิบและกระดูก (คลอไรด์ 1,000-2,000 ppm) โดยจะเกิดรูพรุนภายใน 6-12 เดือนในเครื่องอบแห้งแช่แข็งอาหารสัตว์เลี้ยง . สแตนเลส 316L มีโมลิบดีนัม (2-3%) ซึ่งให้ความต้านทานต่อการเกิดรูพรุนที่เกิดจากคลอไรด์ ตรวจสอบใบรับรองวัสดุ ผู้ผลิตบางรายใช้ 304 สำหรับพื้นผิวที่ไม่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์ แต่ 316L บนพื้นผิวสัมผัสผลิตภัณฑ์เป็นข้อกำหนดขั้นต่ำที่ยอมรับได้ พื้นผิวชั้นวางจะต้องมีพื้นผิวที่ Ra ≤ 0.8 µm (ขัดด้วยไฟฟ้าหรือขัดเงาด้วยกลไก) เพื่อป้องกันการเกาะติดของแบคทีเรียและอำนวยความสะดวกในการทำความสะอาด

การเชื่อมแบบแชมเบอร์ต้องมีการเจาะเต็มและการเจียรที่เรียบ รอยแยกจากการเชื่อมและรอยตัดด้านล่างเป็นจุดหลักของการก่อตัวของไบโอฟิล์มในเครื่องทำแห้งแช่แข็ง . ตรวจสอบรอยเชื่อมด้วยกล้องบอร์สโคปก่อนรับมอบ รอยเชื่อมใดๆ ที่มีรอยตัดด้านล่าง มีรูพรุน หรือไม่ตรงกันที่มองเห็นได้ ควรถูกปฏิเสธและทำใหม่ ปะเก็นและซีลต้องเป็นซิลิโคนที่เป็นไปตามมาตรฐาน FDA (ไม่ใช่ EPDM หรือไนไตรล์ ซึ่งจะดูดซับไขมันและเหนียวเหนอะหนะ) เปลี่ยนซีลประตูทุกๆ 12-18 เดือน การเสื่อมสภาพของซีลเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการรั่วไหลของสุญญากาศในเครื่องทำแห้งแช่แข็งที่มีอายุมากกว่า 2 ปี

ข้อกำหนดในการติดตั้งและการวางแผนสิ่งอำนวยความสะดวก

อุปกรณ์ทำแห้งแช่แข็งเพื่อการดูแลสัตว์เลี้ยงจำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญ นอกเหนือจากสาธารณูปโภคขั้นพื้นฐาน บริการไฟฟ้าสามเฟส 400-600 แอมป์ 480V เฉพาะสำหรับเครื่องทำแห้งแช่แข็งขนาด 20-40 ตร.ม. พร้อมบริการแยก 100-200 แอมป์ สำหรับปั๊มสุญญากาศและเครื่องทำความเย็น อากาศอัดสำหรับวาล์วนิวแมติก (7 บาร์, 100-200 ลิตร/นาที, แห้งจนถึงจุดน้ำค้าง -40°C) น้ำหล่อเย็นสำหรับระบบคอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยน้ำ (20-40 ลิตร/นาที ที่อุณหภูมิทางเข้าสูงสุด 25°C, ความดัน 0.2-0.4 MPa) หากไม่มีการบำบัดน้ำอย่างเหมาะสม หอหล่อเย็นจะพัฒนาไบโอฟิล์มที่จะอุดตันแผ่นคอนเดนเซอร์ภายใน 3-6 เดือน

การบรรทุกบนพื้นเป็นสิ่งสำคัญ: เครื่องทำแห้งแช่แข็งขนาด 40 ตร.ม. ที่บรรจุผลิตภัณฑ์ได้เต็มที่จะมีน้ำหนัก 15,000-25,000 กก. โดยต้องการความสามารถในการรับน้ำหนักของพื้น 1,500-2,500 กก./ตร.ม. แผ่นพื้นคอนกรีตอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ (3,500-5,000 psi) นั้นเพียงพอแล้ว แต่โดยทั่วไปการติดตั้งชั้นลอยไม่สามารถทำได้ ความสูงของเพดานต้องรองรับห้องได้บวกกับระยะห่างเหนือศีรษะ 1.5 เมตรสำหรับการถอดและบำรุงรักษาชั้นวาง ขั้นต่ำ 4.5 เมตร จากพื้นสำเร็จรูปถึงเพดานโครงสร้าง การระบายอากาศเพื่อปฏิเสธความร้อน: เครื่องทำแห้งแช่แข็งขนาด 30 kW ปฏิเสธความร้อน 40-50 kW ไปที่ห้อง โดยต้องเปลี่ยนอากาศ 5-8 ครั้งต่อชั่วโมง (ไอเสียขั้นต่ำ 2,000-3,000 CFM สำหรับห้องขนาด 50 ตร.ม.)