냉동기

냉동기의 주요 구분

 1. 압축기

   증발기에서 기화되어 나온 가스 상태의 냉매를 높은 압력으로 압축하여 온도가 100℃ 정도가 되게 함

 2. 응축기

   냉매가 열을 방출하여 액채 냉매가 되어 수액기로 보냄

 3. 팽창변

   냉매의 압력을 감소시켜 분출시킴

   일부 냉매가 증발되어 냉매의 온도가 내려감

 4. 증발기

   냉매가 증발하여 기화 잠열에 의해 식품과 공기로부터 열을 흡수함

 

냉동기의 능력

 1. 냉동기가 1시간 동안에 제거할 수 있는 열량 (kcal/hr)

 2. 1냉동톤 : 0℃의 물 1 ton을 24시간 동안에 0℃의 얼음으로 만드는데 필요한 냉동 능력

 3. 1냉동톤 = 79,720 kcal/24hr

 

빙결점(동결점)

온도가 내려가 빙결정이 처음으로 발생하는 온도

 

빙점강하

 1. 순수한 물의 빙결점은 0℃이나 염류 또는 당류등의 용질이 용해된 수용액의 빙결점은 낮아진다.

 2. 수용액의 빙점강하는 용질의 mol 농도와 비례한다.

 

빙결율(동결율)

 1. 식품 중에 들어있는 동결 진행 중에 수분의 일부분이 빙결정으로 변한 값

 2. 수분빙결율이 80%를 초과하면 식품은 감각적으로 딱딱해짐

 3. 수분빙결율(%) = (1-빙결점/식품의품온)×100

 

 

동결방식에 따른 냉동기의 분류

 1. 송풍 동결기(air blast freezer)

   1) 제품 주변에 3~5 m/s의 냉풍을 강제로 순환시켜 단시간에 동결하는 방법

   2) 송풍기로 냉각된 공기를 순환시켜 동결속도를 빠르게 한 방법

   3) 식품의 동결에 가장 널리 이용

   4) 터널, 컨베이어, 유동층 등 다양한 장치를 활용할 수 있다.

 

 2. 접촉식 동결기(contact freezer)

   1) 금속으로 된 냉각판 내로 냉각된 냉매 또는 염수(brine)을 통과시켜 금속판을 냉각시킨 후

      이 금속판을 제품을 접촉시켜 동결하는 방법

   2) 보통 0.02~0.2 kg/㎠의 접촉 압력을 가하여 동결

   3) 동결속도가 빠르고 일정한 모양의 식품인 경우 매우 효과적인 방법

 

 3. 침지식 동결기(immersion freezer)

   1) 냉매로 냉각시킨 2차 냉매 중(brine)에 제품을 침지하여 동결시키는 방법

   2) brine은 주로 23%식염수를 -16~-15℃로 냉각하여 사용

   3) 표면 전열계수는 기체보다 액체일 때가 크다 → 식품의 표면으로부터 급속히 동결

   4) brine이 제품에 오염될 가능성 있음 → 포장제품에 사용

 

 4. 액화가스 동결기(cryogenic freezer)

   1) 액체 질소나 액체 이산화탄소 등의 냉매를 식품에 직접 살포하는 방법

   2) 기존의 급속동결보다 동결속도가 약 10배 정도 빠르다

   3) 개별동결식품(IQF, Individually Quick Frozen Food) 제조에 용이

   4) 설치비와 운용비가 많이 소요