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초저온급속동결
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SHARP FREEZER
초저온 급속동결
초저온 급속동결은 영하 30~70℃ 이하의 초저온 환경에서 매우 빠른 속도로 동결하는 기술로세포 내 작은 얼음결정 형성으로 조직 손상을 줄이고 해동 후에도 신선도를 유지하며, 드립을 최소화하는 것이 핵심입니다.
초저온 급속동결 엔지니어링
초저온 급속동결
초저온급속동결(-50℃~-70℃) 설비는 농·축·수산물의 신선도, 맛, 영양소 파괴를 최소화하기 위해 세포막 파괴 지점을 빠르게 통과하는 기술입니다. 주로 IQF(개별급속냉동) 방식을 사용하여 식품의 해동 후 드립 현상을 줄이고 고품질을 유지하며, 2평 내외 소형부터 산업용 대규모 스파이럴/터널 프리저까지 주문 제작 시공됩니다.
영하 60℃ 이하의 초저온 환경에서 수분 증발(건조)과 분자 구조 변형을 최소화하려면, 일반적인 냉기 순환 방식(Air Blast)이 아닌 접촉식 또는 간접 냉각 방식과 정밀 습도 제어가 결합된 시스템이 필요합니다. 이 시스템은 주로 고급 참치 보관, 바이오/의약품 샘플, 반도체 소재 테스트 등에 사용됩니다. 식품(수산물/육류), 바이오/화학 소재 등 이에 따라 자기장 방식과 액체 동결 방식 중 최적의 솔루션을 좁힐 수 있습니다.
자기 공명 기반 급속 동결 : 자기장을 활용하여 물 분자의 클러스터를 작게 유지하면서 동결시키는 기술입니다. 얼음 결정이 세포막을 파괴하는 것을 방지하여 해동 후에도 원형에 가까운 복원력을 유지합니다. 대표적으로 일본의 ABI(CAS) 시스템이 유명합니다.
이원 냉동 사이클 : -60℃를 안정적으로 유지하기 위해 상온측과 저온측에 같은 서로 다른 냉매를 사용하는 두 개의 냉동 회로를 결합합니다.
정압/미풍 동결 : 강한 바람은 보관물의 수분을 뺏어갑니다. 열교환기의 표면적을 극대화하여 풍량을 줄이거나, 냉기가 직접 닿지 않는 간접 냉각 방식을 채택합니다.
초저온 리퀴드 동결 : 보관물을 -60℃까지 냉각된 특수 불동액(에탄올 등)에 침전시켜 얼리는 방식입니다. 공기보다 열전달 속도가 20배 이상 빨라 세포 파괴가 거의 없고 수분 증발이 0%에 가깝습니다.
단열 구조 : 열교환 효율을 위해 150~200mm 두께의 고밀도 폴리우레탄 패널과 함께 내부 결로 방지를 위한 특수 실링 처리가 필수입니다.
압축기 : 초저온에 최적화된 반밀폐형 스크류 압축기(Bitzer 등)를 사용하여 진동과 소음을 줄이고 정밀한 온도 편차를 유지합니다.
장치기술
초저온 급속동결 장치기술
초저온 급속동결 장치는 -60℃에서 짧은 시간에 각종 농·축·수산물 및 식품을 연속식으로 개별급속동결하는 설비입니다. 짧은 시간 순간적으로 초저온 급속냉동이 되기 때문에 군집되지 않고 개별 동결되는 것이 핵심이며, 이는 식품 고유의 특성, 신선도, 품질을 최상으로 유지하기 위한 가장 효과적인 기술입니다.
식품의 동결은 0℃~5℃에서 이루어지는데, 식품의 80% 정도가 얼게 됩니다. 이 온도대를 최대빙결정생성대라 합니다. 식품은 단순한 수분이 아닌 여러 단백질과 결합한 혼합액 상태로 존재하므로 동결시간은 식품에 따라 다릅니다. 냉동기술 표준은 최대빙결정생성대를 -5℃까지 설정하지만, 완벽하게 동결되는 식품의 공정점에 이르려면 여러 염류가 녹아있는 세포조직, 특히 육류나 어육 등의 근육의 공정점은 적어도 -55℃ 이하라고 볼 수 있습니다.
공정점 이내에서 냉동하거나 완만하게 천천히 동결하면 시간이 지나면서 세포 밖으로 얼음결정이 생깁니다. 이 얼음 결정은 시간이 지나면서 성장하여 세포조직을 압박하고 손상시키며 해동이 될 때 식품 밖으로 흘러나오는 물이 되고, 이때 식품성분 중 수용성 성분이 빠져나오고 이물질도 흘러나와 식품의 가치를 저하시키고 무게도 감소시킵니다. 신선한 맛을 유지하는 핵심은 빙결정상태에서 세포조직 내의 얼음입자 크기를 최소화하고 드립의 유출량을 최소화하는 일입니다. 드립의 양을 최소화하거나 없도록 하는 기술은 바로 냉동온도의 초저온(공정점의 이하 온도, 적어도 -60℃ 이하) 환경에서 초저온 급속동결 장치기술을 이용한 급속동결입니다.
초저온 냉동창고 : 독립 압축기 2대 가동, -50~-60℃를 유지하며 압축기 1대가 고장 날 경우에 나머지 1대로 대치, 안전하게 냉동보관
식품 등 품질보장 : 과일, 육류, 해산물, 베이커리, 떡 등 다양한 식품군을 개별 냉각할 수 있어 식품 품질보장
실험실 및 학교 연구실용 : 평균 영하 40℃ ~영하 110℃까지 사용되고 있으며 실험 및 연구분야의 조건에 맞추어 주문 설계 및 제작
특수한 환경조건의 초저온, 극저온 장비를 주문 제작 : 환경챔버, 참치창고, 항공우주연구관련 실험장비 외 장비 제작
관련특허 안내
특허사항
엔텍 글로벌 자체 개발 및 시공하여 입증이 확인 되어진 지열차단시스템, 복사열차단시스템을 이용하여 냉동기의 용량 증대는 최소화, 급속에 필요한 시간과 온도를 생성 할 수 있으며 보관물품의 수분 증발을 최소화 하며 분자 구조 변형을 최소화 하기 위한 시스템입니다.
급속 냉각설비 구조물 및 그 시공 방법에 대하여 2007년 7월 특허등록
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