根据联合国经济和社会事务部的信息,全球人口数量在 2015 年已达到 73 亿,到 2030 年可能会达到 85 亿,并且到 2050 年可能会超过 97 亿。全球慈善组织“反对饥饿行动 (Action against Hunger)”建议,我们必须将食品产量提高约 70% 才能供养全球快速扩张的人口。但是,增加农业生产并不足以解决全球对食品的需求。开发并在全球范围内实施更有效、节能且节约资源的技术有助于该行业满足对食品日益增长的需求,同时降低环境影响并确保具有可持续性。

减少食品浪费必须成为应对需求的重要组成部分。联合国和机械工程师学会的报告估计,在全球生产的食品中,约 30-50% 的食品被损失或浪费掉,数量高达 20 亿吨。在生产和加工过程中,可能会由于许多不足而造成食品损失,也可能会因为市场或消费趋势而带来损失。具体原因可能有储存条件差、交通物流不足或消费者过剩购买。高效、可持续的制冷和冷冻技术的应用在防止由于食品腐败变质而造成的浪费上也发挥了重要的作用。 

减少产品损失

冷冻土豆产品 - 一款全球产品

法式薯条的生产是食品行业的一个领域,正在逐渐增加产量来满足全球日益增长的需求。法式薯条和其他冷冻土豆产品成为一款全球商品,西餐的日益流行,尤其是快餐店的盛行很大程度上刺激了对此类产品的需求。在印度和中国这样的国家,中产阶级的增加导致对加工食品和方便食品的需求日益增加。这给食品加工和运输行业带来了压力,他们既需要满足需求,又需要保证品质如一。同时,所有工业部门都有责任达到可持续性发展目标,降低对水和能源的使用,并最大程度减少浪费和排放。  

在加工法式薯条的总成本中,大约 60% 与能源消耗相关,因此制造商们绞尽脑汁地力图减少能源消耗,减少用水量、废液和排放。一家每天可以生产约 5000 万份法式薯条的世界最大的法式薯条生产商,致力于到 2020 年为止,将总能源使用量和温室气体排放量减少 30%。

在许多发展中国家,对法式薯条的需求增长特别快,并且本土产量增长得也特别快。尤其是在俄罗斯和中国,一些主要客户(例如麦当劳)正在鼓励本土生产,而不是进口美国或欧洲加工的产品。一些美国和欧洲制造商和本土公司之间正在建立合资企业,负责提供加工知识和技能,并确保最终产品的质量。 

降温

法式薯条的商业生产涉及到多个阶段。首先清洗和分拣土豆,蒸汽去皮,然后将其切割成所需形状,分拣、轻烫、干燥并油炸。烹制以后,进行预冷却和冷却,然后冷冻。这一过程涉及到一系列降温步骤,需要将温度从 +90°C 降低到 -18°C。这个连续冷却和冷冻过程特定于土豆产品,可确保保持合适的产品质地、颜色和味道。 

连续冷却和冷冻

因此,连续冷却和冷冻过程对法式薯条的最终质量非常重要,通常在速冻隧道中进行,该隧道中包含的不同区域将随着产品的通过而依照顺序预冷却、冷却和冷冻产品。一条典型的法式薯条速冻隧道可能有 30 米长,5-8 米宽,5 米高,每小时能够冷冻 30 吨法式薯条。 

减少加工法式薯条所需的能源

GEA 创新改进了可持续性并降低了成本

GEA 已经见证了法式薯条和其他食品加工领域的客户的推动作用,这样的协作可以帮助开发出高效、可持续的保鲜贮藏技术。通过安装高效的冷却和冷冻解决方案,生产商能够显著提高生产过程的整体能效,并且能够降低温室气体排放量。在冷却和制冷技术上,GEA 是公认的世界领导者,不管是单独的组件和压缩机,还是全套的制冷和冷冻设备均独占鳌头。我们既与知名的大型法式薯条生产商合作,也与全世界的初创企业合作,为其产品定制最尖端的制冷设备和冷冻解决方案。  

GEA 开发的创新技术既提高了我们的制冷和冷冻系统的效率、可靠性和可持续性,也降低了总拥有成本。“在速冻机 20-30 年的使用寿命周期中,资本投资最高占据了总拥有成本的 24%,”GEA APC Utilities 的应用开发经理 John van Rooijen 说。“总拥有成本中大约有 19% 与维护相关,但是将近 60% 与能耗相关。作为一个单源供应商,GEA 具有提供整体解决方案,为我们的客户优化制冷设备和速冻机的行业知识及技术和工程技能,因此该技术只需几年就能收回成本了。” 

GEA 的创新之一包括将制冷剂注入蒸发器的阀站控制系统。此系统可精确地控制空气温度和制冷剂循环,从而提高产品质量并实现节能。“优化的速冻机配置与氨制冷剂技术相结合之后,意味着我们现在还可以将冷冻温度从 -32°C 提高到 -25°C,从而为这部分的冷冻过程额外节省 30% 的能耗,”John van Rooijen 继续说。“对于一台普通速冻机来说,这可能相当于 20 年间节省 170 万欧元。” 

GEA 还开发了热泵解决方案,它可以将速冻机中排出的热量引导至生产过程中的其他地方,例如用于加热水,用于清洁,或者甚至用于在油炸之前干燥法式薯条的工艺中。“有一家工厂负责为世界上最大的一个法式薯条生产商干燥法式薯条,在这家工厂应用了 GEA 热泵技术后在干燥过程中节省了 70% 的能耗。该技术设计为每小时可冷凝 1,500 千克的水,从而可使设备每年减少 800,000 Nm3 的天然气消耗,并且只需四年即可收回投资。”

下一代智能技术

GEA 与业界紧密合作来解决实际需求,例如提高产能或延长连续生产时间,同时优化加工过程和可持续性。下一代的 GEA 法式薯条冷冻线将具备先进的自动化系统,它可以根据产品特征和要求自动调节速冻机和制冷系统的参数。GEA 的创新 Aquantis™ 激光传感器技术可连续测量产品的冷冻水平。然后,该系统会与速冻机和制冷控制命令系统进行交互,从而优化温度和冷冻时间。该技术不仅可以提高产品质量,而且可以节约大约 15% 的能源,并且可在四年内高效地收回成本。 

每一个 GEA 系统或每一项技术在整个使用寿命周期内都有世界领先的服务支持作为依托,因此我们的解决方案不只是解决行业当前的需求。我们的解决方案设计为确保实现高效、可靠地食品加工,这有助于整体减少产品损耗,确保为当前及未来几代人提供可持续、环保的食品处理方式。

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