طراحی سردخانه برای میوه ها و سبزیجات

ذخیره سازی سرد یکی از روشهای رایج برای جابجایی مواد فاسدشدنی بین تولید و پردازش بازاریابی است. این کار یکی از روش های حفظ کالاهای فاسدشدنی در حالت تازه و سالم برای مدت طولانی تر با کنترل دما و رطوبت در سیستم ذخیره سازی است. حفظ درجه حرارت کم به اندازه کافی حیاتی است ، زیرا در غیر این صورت باعث صدمه سرد شدن محصول می شود. همچنین ، رطوبت نسبی انبار برای بیشتر فاسدشدنی ها باید تا 85-90 درصد حفظ شود ، که کمتر از آن تأثیر مخربی برکیفیت محصول دارد.

اکثر میوه ها و سبزیجات اگر در دمای برداشت محیط نگهداری شوند ، زندگی بسیار محدودی دارند. خنک سازی پس از برداشت به سرعت گرمای مزرعه را از بین می برد و باعث می شود زمان بیشتری برای ذخیره سازی داشته باشید. خنک سازی مناسب پس از برداشت می تواند:

• فعالیت و تخریب تنفسی توسط آنزیم ها را کاهش دهید.
• از دست دادن آب و پژمردگی داخلی را کاهش دهید.
• رشد میکروارگانیسم های تولید کننده پوسیدگی را کند یا مهار کنید.
• تولید عامل رسیدن طبیعی (اتیلن) را کاهش دهید.

خنک سازی پس از برداشت علاوه بر کمک به حفظ کیفیت ، با اجازه دادن به تولیدکننده برای فروش محصول در مناسب ترین زمان ، انعطاف پذیری در بازاریابی را نیز فراهم می کند. داشتن امکانات خنک کننده و ذخیره سازی ، بلافاصله پس از برداشت محصول ، بازاریابی محصول را ضروری نمی کند. این امر می تواند برای تولیدکنندگانی که محصولات مورد نیاز رستوران و فروشگاه های مواد غذایی را تهیه می کنند یا برای تولیدکنندگان کوچکی که می خواهند تعداد زیادی کامیون را برای حمل و نقل جمع کنند ، یک مزیت باشد. خنک سازی پس از برداشت محصول برای ارائه محصول با بالاترین کیفیت ممکن به مصرف کننده ضروری است. ذخیره سازی سرما را می توان با توجه به ماهیت محصولی که باید حفظ شود ، با ذخیره سازی در یک محیط با افزودن دی اکسید کربن ، دی اکسید گوگرد (در مورد انگور) ازت و غیره ترکیب کرد. ذخیره سازی سرد سبزیجات خشک یا بی آب شده می تواند با موفقیت برای مدت زمان نگهداری بیش از یک سال در دمای 0-10 درجه سانتیگراد با رطوبت نسبی 80-95 درصد انجام شود.

انبار سرد مواد فاسدشدنی در سالهای اخیر به طرز محسوسی پیشرفت کرده و منجر به حفظ بهتر کیفیت ارگانولپتیک ، کاهش فساد و ماندگاری بیشتر شده است. این پیشرفت ها در نتیجه اقدام مشترک فیزیولوژیست ها برای تعیین نیازهای میوه و سبزیجات و متخصصان یخچال برای طراحی و راه اندازی دستگاه های برودتی متناسب حاصل شده است.

هنگام نگهداری چند محصول در یک سالن یا اتاق ، باید از نگهداری محصولاتی که با هم سازگاری ندارند اجتناب کرد. به عنوان مثال ، سیب را می توان با انگور ، پرتقال ، هلو و آلو نگهداری کرد و نه با موز. با این حال ، با سیب زمینی و کلم می توان خطر کمتری را ایجاد کرد. برخلاف این ، انگور با سایر سبزیجات به غیر از کلم سازگار است.  برای رفع ناسازگاری در زمان ذخیره سازی مواد غذایی ، در سه محدوده دما دسته بندی می شوند

براساس ناسازگاری حرارتی ، این محصولات به موارد زیر تقسیم می شوند:

بیشتر محصولات فاسدشدنی ، حساس به سرما (0-4 درجه سانتیگراد)

به عنوان مثال سیب ، انگور ، هویج و پیاز

تولید سبزیجات نسبتاً حساس به سرما (4-8 درجه سانتیگراد)

به عنوان مثال انبه ، پرتقال ، سیب زمینی و گوجه فرنگی (رسیده)

محصولات گیاهی حساس به سرما( > 8 درجه سانتیگراد)

به عنوان مثال آناناس ، موز ، کدو تنبل و بامیه

بر اساس هدف ، سردخانه های امروزی به گروه های زیر طبقه بندی می شوند:

سردخانه های عمده : به طور کلی ، برای ذخیره یک کالا که بیشتر به صورت فصلی فعالیت می کند ، به عنوان مثال: انبار های سیب زمینی ، چیلی ، سیب و غیره

سردخانه های چند منظوره : برای ذخیره انواع کالاها که عملاً در طول سال فعالیت می کنند ، طراحی شده است.

سردخانه های کوچک: با امکانات قبل از خنک سازی طراحی شده است. برای میوه ها و سبزیجات تازه ، عمدتا برای کالاهای صادراتی مانند انگور و غیره

انبارهای های مواد غذایی منجمد: برای (یا) بدون امکانات فرآوری و انجماد ماهی ، گوشت ، مرغ ، محصولات لبنی و میوه ها و سبزیجات فرآوری شده طراحی شده است.

واحدهای کوچک یا پیاده روی در سردخانه ها: در مرکز توزیع و غیره واقع شده است.

انبارها های کنترل شده جو (CA): این انبارها عمدتا برای میوه ها و سبزیجات خاص طراحی شده است

ترتیب ها و ملاحظات عمومی

اگر قرار است محصول ذخیره شود ، شروع کار با یک محصول با کیفیت بسیار مهم است. این محصول نباید حاوی محصولات آسیب دیده یا بیمار باشد و ظروف آن باید مناسب و از مقاومت کافی در برابر انباشتگی برخوردار باشند. به طور کلی ، روش های ذخیره سازی مناسب شامل کنترل دما ، کنترل رطوبت نسبی ، گردش هوا و فاصله گذاری مناسب بین ظروف برای تهویه مناسب و عدم نگهداری محصولات ناسازگار است. کالاهای ذخیره شده در کنار هم باید توانایی تحمل دما ، رطوبت نسبی و سطح اتیلن در محیط ذخیره سازی را داشته باشند. تولید کنندگان اتیلن بالا (مانند موز رسیده و سیب) می توانند تغییرات فیزیولوژیکی کالاهای حساس به اتیلن (مانند کاهو ، خیار ، هویج ، سیب زمینی ، سیب زمینی شیرین) را تحریک کنند که منجر به تغییر رنگ ، طعم و بافت نامطلوب آنها می شود.

از ویژگی های کلی یک برنامه عملیاتی سردخانه (محصولات ، ذخیره سازی و انجماد سرد و سرد شده) می توان به ظرفیت کل ، تعداد و اندازه اتاق ها (سالنها) ، سیستم تبرید ، تجهیزات ذخیره سازی و حمل و نقل و امکانات دسترسی اشاره کرد. موقعیت نسبی قطعات مختلف ، سیستم برودتی انتخاب شده را مشروط می کند. محل اتاق های سرد باید مشخص باشد تا بتوانیم ابعاد را مشخص کنیم ، اما به عنوان یک قاعده کلی سالن ها باید در سمت سایه و دور از نورمستقیم  خورشید قرار بگیرند. مساحت زمین باید برای انبار ، ضمائم و محوطه ی  تردد ، پارکینگ و توسعه احتمالی در آینده کفایت کند. مساحت زمین باید در حدود شش تا ده برابر مساحت سطح پوشیده یا سالنها انتخاب گردد.

علی رغم اشغال سطح نسبتاً زیاد و همچنین نسبت حجم که بر تلفات حرارتی تأثیرمی گذارد ، روند کلی برای ساخت سردخانه، ساخت سردخانه بصورت یک طبقه میباشد.

سردخانه یک طبقه مزایای بسیاری دارد از جمله :

• سازه سبک تر
• افزایش دهانه و ارتفاع ستون
• ساخت در خاک با مقاومت کم امکان پذیر است
• حمل و نقل مکانیکی داخلی آسان تر است

باید توجه داشت هرچه ارتفاع اتاقها بیشتر باشد ، بهتر است ، اما مشکلاتی نیز دارد از جمله مقاومت پایین بعضی مواد در انباشته کردن آنها روی هم به خصوص اگر بسته بندی نباشند ، داشتن لیفتراک با ارتفاع دکل بالا و …

طول و عرض اتاق ها بر اساس مقدار کل کالای مورد نگهداری ، نحوه جابجایی کالا (ریل ها ، لیفتراک ها) ، تعداد سالن ها وابعاد ملک تحت ساخت سردخانه  تعیین می شود. در ساخت بسیاری از سالن ها با اندازه کوچک هیچ مزیتی وجود ندارد. الزامات حرارتی و رطوبت سنجی آنچنان سختگیرانه نیست که بسیاری از اتاق ها را توجیه کند. دقت ابزار اندازه گیری و تنظیم شرایط داخل محفظه همیشه بصورت ایده آل انجام نمیگیرد.این امر به ویژه در مورد محصولات منجمد صادق است.

طرحی که سالنهای بزرگتر و کمتری را انتخاب کند در وهله اول صرفه جویی در هزینه های ساخت و ساز است زیرا بسیاری ازدرب ها و دیوارهای تقسیم کننده یا پارتیشن از بین می روند. تجهیزات برودتی و کنترل کننده ها کاهش می یابد و این امر بر هزینه های سرمایه گذاری و کاربری آن تأثیر می گذارد. محفظه های بزرگ امکان کنترل آسان دما و رطوبت نسبی و همچنین استفاده بهتر از فضای ذخیره سازی را فراهم می کنند. فقط در شرایط بسیار خاص باید سردخانه با بیش از پنج یا شش اتاق سرد طراحی شود. ظرفیت انبار مقدار کل محصول ذخیره شده است. اگر حجم کل محفظه ها پر شود ، مقدار محصول به واحد حجم بیانگر تراکم ذخیره خواهد بود.

چندین پارامتر باید در یک سردخانه تعریف شود. حجم کل : فضایی است که در کف ، سقف و دیوارهای ساختمان تشکیل شده است. حجم ناخالص کل: کل حجم ذخیره سازی محصول است  به استثنای سایر فضاهایی که محل ذخیره سازی محصول نیست. حجم خالص : نمایانگر فضایی است كه محصول در آن انباشته می شود ، به استثنای فضاهایی كه ستونها ، كولرها ، مجاری ، گردش هوا و معابر عبور و مرور داخل اتاقها اشغال می كنند و در حجم ناخالص موجود است. چگالی ذخیره سازی:  که به جرم محصول در واحد حجم کل  گفته میشود بر حسب کیلوگرم بر مترمکعب . بطورمثال در مورد سیب زمینی برای هرتن سیب زمینی 4 مترمکعب حجم کل مورد  نیاز است .در حالی که  یک تن پیاز حدود 5 مترمکعب حجم کل را اشغال میکند، به محض مشخص شدن مقدار محصول ذخیره می توان حجم کل فضای ذخیره سازی را محاسبه کرد.

در گذشته سردخانه ها به شکل مکعب بودند تا سطح مورد نظر را به حداقل برسانند. به عنوان مثال ، a = b = H = V ^1/3

که در آن a ، b ، H و  V به ترتیب طول ، عرض ، ارتفاع و حجم فضای ذخیره سازی هستند. با این کار ارتفاع سردخانه های بزرگ بیش از حد بزرگ می شود و باعث مشکلات درحمل و نقل مواد ، انباشته شدن محصولات و مشکلات مشابه دیگر می شود.در یک مطالعه تطبیقی ​​ازکه ساختمانهای سردخانه یک طبقه و چند طبقه با توجه به مکان و نصب انجام شده است (Heinze1973). ، مشخص شده  که ساختمانهای یک طبقه انتخاب بهتری هستند. با این حال ، سردخانه های چند طبقه با آرایش مکانیزه برای سیستم های چند منظوره ، به ویژه در شهرهایی که سطح کف آنها بسیار گران است ، ترجیح داده می شوند. گاهی اوقات حجم ذخیره سازی سرد را روی ناحیه کف، یعنی بر اساس حدود 100 کیلوگرم بر متر مربع طراحی میکنند. با این حال ، مشخصات منحصر به فرد مورد توافق و بین المللی وجود ندارد. علیرغم بحثهای فراوان ، اختلافات در مورد مشخصات سردخانه ها وجود دارد.

جهت مدیریت دما در حین ذخیره سازی می توان با ساخت ساختمانهای مربع ، دما را بهترکنترل کرد. ساختمانهای مستطیل شکل دارای دیواره بیشتری در هر متر مربع فضای ذخیره سازی هستند ، بنابراین انتقال گرمای بیشتری از طریق دیوارها انجام می شود و باعث خنک شدن آنها می شود. همچنین می توان با سایه انداختن ساختمانها ، رنگ آمیزی انبارها به رنگ سفید یا نقره ای برای کمک به انعکاس اشعه خورشید ، یا با استفاده از سیستم های بارانی در سقف ساختمان برای خنک سازی تبخیری ، به مدیریت دما کمک کرد. از آنجا که با افزایش ارتفاع ، دمای هوا کاهش می یابد ، تأسیسات واقع در ارتفاعات بیشتر می توانند موثر باشند. بنابراین افزایش ارتفاع می تواند خنک کننده تبخیری ، خنک کننده شبانه و خنک کننده تابشی را عملی تر کند.ترکیب هوا در محیط ذخیره سازی را می توان با افزایش یا کاهش میزان تهویه (ورود هوای تازه) یا با استفاده از جاذب های گاز مانند پرمنگنات پتاسیم یا زغال فعال ، دستکاری کرد. ذخیره سازی فضای کنترل شده یا اصلاح شده در مقیاس بزرگ به فن آوری پیچیده و مهارت های مدیریتی نیاز دارد. با این وجود ، روش های ساده ای برای مدیریت حجم کمی از محصولات در دسترس است.

محاسبات بار گرما

درجه حرارت مطلوب نگهداری محصولات  باید به طور مداوم حفظ شود تا بتوان گفت شما دارای یک سردخانه نگهداری مطلوب هستید. برای اطمینان از نگهداری فضای سردخانه در دمای مطلوب ، محاسبه ظرفیت تبرید مورد نیاز باید با درنظرگرفتن بدترین شرایط مورد انتظار در حین کار انجام شود. این شرایط شامل حداکثر میانگین دمای خارج ، حداکثر مقدار محصول خنک شده در هر روز و حداکثر دمای محصول برای خنک شدن است. مقدار کل گرمائی که سیستم تبرید باید از اتاق خنک کننده خارج کند ، بار حرارتی نامیده می شود. اگر سیستم تبرید را  مشابه  پمپ حرارتی تصور کنیم، می توان اتاق سردخانه را قایقی دانست که در چندین مکان دارای نشتی است و موجی به صورت پراکنده از کنار آن بداخل پاشیده می شود. نشت و پاشش گرما به یک اتاق خنک کننده از چندین منبع حاصل می شود:

• هدایت گرما :  گرما از طریق دیوارهای عایق شده ، سقف و کف وارد می شود.
• Heat Field   : گرما حاصل از سرد شدن در دمای ذخیره سازی است.
• گرمای تنفس : گرمای تولید شده توسط محصول به عنوان یک محصول جانبی طبیعی برای تنفس آن.
• بار سرویس :  گرما از طریق چراغ ها ، تجهیزات ، افراد و هوای گرم و مرطوب هنگام باز شدن از طریق ترک ها یا از طریق درب وارد می شود.

اصول طراحی یک پروژه ذخیره سازی سرد

طراحی تاسیسات سردخانه معمولاً جهت ذخیره سازی کالاهای فاسدشدنی در دمای انتخاب شده با در نظر گرفتن توازن مناسب بین هزینه های اولیه ، بهره برداری ، نگهداری و استهلاک انجام می شود. روشهای اساسی برای ساخت یا اجرای واحدهای سردخانه دارای شرایط زیر است:

طرح بندی فرآیند

مهمترین نیاز برای هر پروژه غذایی استفاده از پالتهای عایق بندی شده است.در مورد یک کارخانه گوشت ، این می تواند یک خط پانسمان لاشه یا یک اتاق استخوان سازی باشد ، یا برای یک سردخانه ، طرح و نحوه عملکرد پالت باید تعیین شود. به سادگی ساخت یک پالت بدون طراحی و سپس تلاش برای قرار دادن محصولات در داخل آن خوب نیست.

برنامه ریزی نقشه ها و برنامه ها

فقط پس از اتمام طرح بندی فرآیند است که می توان ابعاد پالت و ساختمانهای مورد نیازرا طرح و اجراکرد.

طراحی و مشخصات طراح

پس از تأیید برنامه ریزی ، تهیه نقشه ها و مشخصات طراحی می تواند ادامه یابد. برای طراحی و ساخت مناقصه رقابتی ، تهیه حدود 15 تا 20 نقشه ی دقیق که حداقل باید روند فرآیند ، ارتفاعات و مقاطع ، طرح سیستم تبرید ، شبکه سازی مکانیکی و الکتریکی و طرح روشنایی را تهیه کنند ، ضروری است.

علاوه بر این برای دسته بندی، نیاز به حداقل شش مشخصه ی دقیق برای پروژه میباشد.

• الزامات قراردادی
• مشخصات ساختمان
• مشخصات یخچال
• تأمین و نصب پانل عایق
• نیازهای برق
• خدمات مکانیکی

محل انتخاب شده برای احداث سردخانه باید عملکرد اصلی آن را منعکس کند. اگر برنامه ای برای فروش خرده فروشی محصولات تازه باشد ، باید دسترسی آسان به جاده های عمومی امکان پذیر باشد. یک عملیات فروش خرده فروشی که دور از جاده واقع شده است ، به ویژه در پشت خانه ها یا ساختمان های دیگر ، بسیاری از مشتریان را دلسرد می کند. در صورت وجود ، پارکینگ مناسب برای مشتریان و کارمندان باید فراهم شود.

اگر هدف اصلی سردخانه جمع آوری محصولات جهت عمده فروشی است ، سهولت دسترسی عمومی از اهمیت کمتری برخوردار است. در این حالت ، بهترین مکان جهت ساخت سردخانه نزدیک به مکانهای بسته بندی و عرضه محصولات است. در مواردی که  سردخانه  برای خنک سازی  کاربردی به طور موقت نداشت میتوان ازآن به عنوان انبار ظروف ویا بسته بندی استفاده کرد. کلیه امکانات خنک کننده و بسته بندی باید دسترسی مناسبی به مزارع یا باغات داشته باشند تا زمان برداشت تا شروع خنک سازی کاهش یابد.

صرف نظر از نحوه استفاده ، این مرکز نیاز به دسترسی به برق و آب دارد. برای اتاق های خنک کننده بزرگتر که به بیش از حدود 10 تن تبرید در یک واحد نیاز دارند ، دسترسی به برق سه فاز ضروری است. موقعیت خطوط برق موجود باید به دقت مورد توجه قرار گیرد ، زیرا هزینه اتصال می تواند در برخی از مناطق روستایی ممنوع باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با شرکت برق محلی مشورت کنید.

علاوه بر این ، ایده خوبی است که هنگام مکان یابی و طراحی تاسیسات خود ، هرگونه رشد آینده را پیش بینی کنید. واحد سردخانه باید در محلی ساخته شود که زمین در آن تمیز ، خوب تخلیه شده و ترجیحاً تراز شده و نزدیک به منابع انرژی و آب باشد. در صورت امکان ، باید در سایه نور مستقیم خورشید باشد. جهت ساخت و بهره برداری از یک سالن سردخانه باید اطلاعاتی از جزییات محصولات در دسترس باشد ازجمله :

1. نوع و ماهیت محصولات
2. میزان بارگیری و تخلیه کل
3. زمان ورود و خروج محصولات و دوره نگهداری
4. گرمای میدانی محصول
5. تناژ روزانه محصول مورد استفاده
6. میزان درجه حرارت نگهداری
7. نحوه بسته بندی محصول

مشخصات فوق قبل از شروع کار واحد سردخانه جمع آوری می شوند. شرایطی که برای برنامه ریزی یک سردخانه در نظر گرفته می شود ، دما و مدت زمان ذخیره سازی ، روش حمل و انباشت ،کالاهایی که باید در کنار هم ذخیره شوند ، فاکتورهای اقلیمی غالب مانند دما ، رطوبت نسبی ، بارندگی ، باد و آب است. در دسترس بودن نیروی کار ماهر و غیر ماهر از منطقه  محلی نیز از مهمترین عوامل برای موفقیت در نظر گرفته شده است.

منبع: cooling india