Wyobraź sobie idealnie przyrządzone skrzydełko kurczaka. Chrupiąca skórka skrywa soczyste, delikatne mięso, które z łatwością odchodzi od kości. Pomyśl o nuggetsie w chrupiącej panierce o cudownie złocistym kolorze i przyjemnie chrupiącej strukturze, która nie odpada od mięsa, a przy ugryzieniu nie jest ani zbyt twarda, ani zbita. Gotowy posiłek za każdym razem zapewnia tę samą jakość. Idealnie ugotowany (i odgrzany) ryż leży pod jędrnymi warzywami o intensywnych kolorach, a wszystko jest podlane płynnym sosem, który otula soczyste kawałki składnika białkowego.
Dla konsumentów osiągnięcie takich rezultatów wydaje się czymś oczywistym. Ale dla producentów żywności jest zupełnie inaczej. Każdy poddany obróbce cieplnej produkt spożywczym skrywa konieczność ciągłego zachowywania równowagi pomiędzy bezpieczeństwem żywności, jakością produktu, uzyskiem, wydajnością produkcji i zużyciem energii. Każda decyzja – od czasu i temperatury obróbki cieplnej po wilgotność i przepływ powietrza – wpływa nie tylko na produkt końcowy, lecz również na zużycie energii i wody oraz straty surowców. Poprawa jednego parametru może często wpływać na inne.
W GEA uważamy, że kluczem do optymalizacji procesu obróbki cieplnej jest jego lepsze zrozumienie i uzyskanie nad nim większej kontroli.
Przemysłowa obróbka cieplna – równowaga wielu zmiennych
Przemysłowa obróbka cieplna jest jednym z ostatnich i najbardziej krytycznych etapów produkcji żywności. Wpływa na jej bezpieczeństwo, wygląd i teksturę, a także na uzysk i rentowność. Zespoły produkcyjne muszą radzić sobie ze zmiennością surowców, rygorystycznymi wymogami bezpieczeństwa i rosnącą presją operacyjną.
Jednym z kluczowych wyzwań na hali produkcyjnej jest niejednorodność surowców. Żadne dwie piersi kurczaka, główki brokułów – ani inne surowce – nie są identyczne. „Zmienność surowców jest nieunikniona, lecz dobrze zaprojektowany proces pozwala uwzględnić różnice pod względem wielkości i grubości piersi kurczaka pomiędzy poszczególnymi partiami” – mówi Paul Verbruggen, menedżer produktu ds. obróbki cieplnej w GEA Food Solutions. Zmienność ta może wpływać na przebieg obróbki cieplnej, a w konsekwencji na jakość, uzysk i powtarzalność produktu. Zwłaszcza w przypadku produktów białkowych uzysk jest też kwestią efektywnego wykorzystania zasobów. Zachowanie wilgoci i ograniczenie niepotrzebnych ubytków masy pozwala uzyskać większą wartość z tej samej ilości surowców.
Wielu producentów mierzy się również z innym wyzwaniem: wiedza na temat procesów często skupia się w rękach niewielkiej grupy doświadczonych operatorów. Ich wiedza i doświadczenie są wyjątkowo cenne, ale ich przekazywanie, standaryzacja i wykorzystanie na skalę całej organizacji mogą być trudne.
Pożegnanie metody prób i błędów
Od dziesięcioleci producenci żywności skutecznie doskonalą procesy obróbki cieplnej, wykorzystując swoje doświadczenie i zdobywaną w praktyce wiedzę. Ta specjalistyczna wiedza nadal ma kluczowe znaczenie. Jednakże dzisiejszy krajobraz biznesowy wymaga bardziej usystematyzowanego podejścia.
Doraźne rozwiązania, takie jak wydłużanie czasu obróbki cieplnej lub zwiększanie marginesów bezpieczeństwa, mogą stopniowo prowadzić do nadmiernie zachowawczych procesów, które zużywają więcej energii, podnoszą utratę wilgoci i ograniczają moce produkcyjne. Bez dokładnego zrozumienia tego, co dzieje się podczas obróbki cieplnej, zespoły reagują na problemy, zamiast im zapobiegać.
Naukowe podstawy sterowania procesem
Przemysłowa obróbka cieplna polega przede wszystkim na kontrolowaniu wymiany ciepła, zachowania wilgoci oraz wzajemnego oddziaływania wielu parametrów procesu.
„Temperatura to tylko jeden z elementów całego równania” – mówi Verbruggen. „Wilgotność, prędkość przepływu powietrza i czas obróbki cieplnej również wpływają na wymianę ciepła, zatrzymywanie wilgoci, kolor, teksturę, uzysk oraz bezpieczeństwo”.
Jednym z pojęć zyskujących na znaczeniu jest punkt rosy, czyli miara ilości wilgoci obecnej w środowisku obróbki cieplnej. Znajomość punktu rosy pozwala producentom lepiej przewidywać wymianę ciepła, przebieg kondensacji, szybkość obróbki cieplnej oraz zatrzymywanie wilgoci. W połączeniu z kontrolą prędkości przepływu powietrza i temperatury pozwala to uzyskać znacznie pełniejszy obraz procesu obróbki cieplnej.
Wykorzystanie wiedzy o obróbce cieplnej w praktyce
Czołowi producenci żywności poprawiają efektywność obróbki cieplnej dzięki określeniu optymalnego zakresu parametrów pracy dla każdego produktu. Zamiast polegać na szerokich marginesach bezpieczeństwa, opracowują profile obróbki cieplnej, które adaptują się w trakcie procesu.
„Poszczególne etapy obróbki cieplnej mają różne cele” – wyjaśnia Verbruggen. „Na początku procesu pożądana może być szybka wymiana ciepła, podczas gdy na późniejszych etapach większe znaczenie może mieć uzyskanie odpowiedniego koloru lub zatrzymanie wilgoci”. „Sterowanie wielostrefowe umożliwia niezależne kontrolowanie poszczególnych etapów”.
Nowoczesne wielostrefowe systemy obróbki cieplnej umożliwiają stosowanie różnych warunków na kolejnych etapach cyklu, aby zoptymalizować wymianę ciepła, zatrzymywanie wilgoci, uzyskiwanie odpowiedniego koloru oraz tekstury. Rezultatem jest większa kontrola nad procesem i poprawa jego ogólnej skuteczności.
W zakładzie Gold Creek Foods w Stanach Zjednoczonych zaawansowane sterowanie procesem obróbki cieplnej z wykorzystaniem opcji systemu GEA CookStar pomogło osiągnąć równowagę między jakością produktu a zakładanym uzyskiem. „Dzięki obu wieżom oraz znajdującej się między nimi sekcji „zderzeniowej” możemy uzyskać produkt wysokiej jakości, o dużej zawartości wilgoci i wysokim uzysku, a jednocześnie zachować odpowiedni kolor” – mówi Don Dubnik, wiceprezes ds. operacyjnych w Gold Creek Foods.
W Van Loon Group w Holandii optymalizacja procesu przyniosła poprawę zarówno produktywności, jak i rentowności. „Dzięki CookStar Gen 3 skróciliśmy czas obróbki cieplnej skrzydełek z 22 do 19 minut, a dodatkowo zwiększyliśmy uzysk po obróbce cieplnej o 2%” – przyznaje Sander Krijnen, kierownik ds. badań i rozwoju w Van Loon Group.
Przykłady te pokazują ważny trend w branży: kiedy producenci zyskują większą kontrolę nad procesem obróbki cieplnej, często udaje się jednocześnie poprawić wiele wskaźników efektywności.
Połączenie wiedzy, technologii i przejrzystości
Podarowanie producentom większej kontroli wymaga czegoś więcej niż tylko odpowiedniego sprzętu. Od ponad trzech dekad GEA współpracuje z producentami żywności na całym świecie. Pomaga im zwiększać efektywność procesów obróbki cieplnej dzięki połączeniu specjalistycznej wiedzy procesowej, technologii oraz transferu wiedzy. Obejmuje to programy takie jak GEA Cooking Masterclass, w ramach których technolodzy żywności pomagają producentom zrozumieć wzajemne zależności między parametrami obróbki cieplnej.
Obejmuje to również technologie takie jak rodzina pieców spiralnych CookStar, które pozwalają na niezależne sterowanie poszczególnymi strefami obróbki cieplnej oraz prędkością przepływu powietrza. GEA CookStar pozwala producentom dostosowywać warunki obróbki cieplnej na kolejnych etapach procesu, a w efekcie poprawić powtarzalność, uzysk oraz efektywność energetyczną. System GEA CookStar First otrzymał oznaczenie Add Better dzięki mechanizmom pozwalającym oszczędzać energię i wodę, co pokazuje, w jaki sposób lepsza kontrola nad procesem przyczynia się do bardziej zrównoważonej produkcji żywności.
Coraz większe znaczenie mają również cyfrowa przejrzystość procesów oraz rozwiązania energetyczne, w tym odzysk ciepła i ponowne wykorzystanie pary, które pomagają producentom jeszcze bardziej ograniczyć zużycie zasobów. Wszystkie te możliwości wspierają powtarzalność produkcji, a jednocześnie pomagają producentom w realizacji celów zrównoważonego rozwoju.
Od kompromisów do pełnej kontroli
Cele związane z obróbką cieplną nie muszą oznaczać konieczności godzenia się na nieuniknione kompromisy. Połączenie praktycznego doświadczenia z naukową wiedzą o obróbce cieplnej pomaga producentom zbliżyć się do optymalnych parametrów procesu, ograniczać niepotrzebne straty i podejmować trafniejsze decyzje.
W branży, w której efektywność, zrównoważony rozwój i powtarzalność mają większe znaczenie niż kiedykolwiek wcześniej, kontrola nad procesem tworzy wartość w całym zakładzie. Pozwala producentom zwiększać rentowność, poprawiać konkurencyjność oraz wyprzedzać zmiany na szybko rozwijającym się rynku.
Zasady lepszego gotowania
Mistrzowie kuchni przemysłowej
Dowiedz się, jak precyzyjna kontrola temperatury, wilgotności i przepływu powietrza pomaga zwiększyć bezpieczeństwo żywności, jakość, uzysk i efektywność energetyczną w przemysłowej obróbce cieplnej.
Jak opanować sztukę gotowania na skalę przemysłową
Obejrzyj nasz webinar dostępny na żądanie
Urządzenie GEA CookStar w akcji
Dowiedz się, jak GEA CookStar przekłada wiedzę naukową dotyczącą obróbki cieplnej na rzeczywistą kontrolę nad procesem. Starannie zaprojektowana konstrukcja pomaga w praktyce zachować równowagę pomiędzy bezpieczeństwem żywności, jakością produktu, uzyskiem, wydajnością produkcji i efektywnością energetyczną.
Na ilustracji po lewej stronie widać wnętrze GEA CookStar. Jest to przemysłowy piec spiralny o zgrabnych gabarytach przeznaczony do małych i średnich linii przetwórstwa żywności.
