Dielektrische Entfrostung von Nahrungsmitteln

Zuletzt aktualisiert am 05.02.2017

Aufgabenstellung

Ein fischverarbeitender Betrieb in Hamburg beabsichtigt durch eine Beschleunigung des Auftauvorgangs von fertig vakuumverpacktem Lachs seine Logistik flexibler zu gestalten. Das Produkt soll dazu in möglichst kurzer Zeit von -28 °C auf -6 °C erwärmt werden. Um den Entfrostungsvorgang rationell in den Fertigungsablauf einzubinden, sollen ganze Kartons mit z.B. 20 Einzelpackungen behandelt werden können.

Ergebnisse

Mit Originalpackungen wurden Versuche an einer HF-Anlage und einem Mikrowellenkammerofen des Lehrstuhls für Energiewirtschaft und Kraftwerkstechnik (TU München) durchgeführt. Die einzelnen Lachsscheiben sind, jeweils mit einer PP-Folie als Trennschicht, schindelartig auf einem aluminiumkaschierten Kartonbrett angeordnet. Diese Portionen von ca. 200 g sind mit einer PE-Folie umverpackt und evakuiert.

Für Mikrowellenfelder wirkt die Aluminiumbeschichtung als Reflektor. Daher ist im Mikrowellenfeld nur die Erwärmung einzelner Packungen möglich, die Erwärmung ganzer Stapel jedoch nicht.

 

Im Kondensatorfeld erzwingt das aluminiumkaschierte Kartonbrett eine Äquipotenzialfläche. Für diesen Anwendungsfall sind ausschließlich quasihomogene Kondensatorfelder und keine Streufelder geeignet.

Der Leistungseintrag in die gefrorene Ware ist im Kondensatorfeld ausreichend gleichmäßig. Wie in untenstehendem Diagramm beispielhaft dargestellt ist, führt eine Erwärmungsdauer von 7 Minuten bei der Behandlung einzelner Packungen mit einer Leistung von ca. 90 W zu einer weitgehend homogenen Temperaturverteilung von ca. -5 °C bis -1 °C.

Nur in den äußersten Randbereichen wird der Fisch von dem angrenzenden Kartonbrett etwas stärker erwärmt. Hier werden Temperaturen um 3 °C erreicht, die sich aber nach dem Abschalten des Feldes rasch wieder an die Temperatur des restlichen Fisches angleichen.

Bei der Behandlung von Packungsstapeln wirkt ein planparalleles alukaschiertes Kartonbrett wie eine zusätzliche zwischengelegte Kondensatorplatte. Die Erwärmung von Stapeln ist daher möglich. Im Vergleich zur bisherigen Auftauzeit von zwei Tagen ist die dabei erzielte Auftauzeit mit ca. 30 bis 60 Minuten in mehrfacher Hinsicht ein erheblicher Gewinn. Zum einen ist es nun logistisch möglich, noch am selben Tag auf Marktanforderungen zu reagieren. Zum anderen verlängert sich die Mindesthaltbarkeitsdauer wegen des definierten Auftauzeitpunktes um ein bis zwei Tage.

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