KOELEN MET VACUUM WINT TERREIN

SNELLE, EFFECTIEVE EN ENERGIEZUINIGE VOORKOELMETHODE

Vacuümkoelen is zinvol wanneer op een klein oppervlak snel een gegarandeerde 'door-en-door'-koeling gewenst is van grote hoeveelheden product

Om de groei van micro-organismen te remmen en tegelijk de kwaliteit en textuur van een product te behouden, zijn er diverse koelmethoden voorhanden, waaronder ook vacuümkoelen. Hoewel al enkele tientallen jaren oud en veelvuldig toegepast op groenteveilingen, is deze techniek nog relatief onbekend binnen de ruime Europese voedingsmiddelenindustrie. Vacuümkoelen zorgt ervoor dat producten met een groot oppervlak in verhouding tot hun gewicht snel, effectief en energiezuinig kunnen worden gekoeld. Eenmaal voorgekoeld, kunnen de producten veilig worden opgeslagen in de koelcel.

Ervaring

Dat vacuümkoeling binnen Europa, maar ook in Noord- en Zuid-Amerika, nog relatief onbekend is, heeft volgens insiders vooral te maken met het feit dat er hier tot voor kort weinig tot geen aanbieders van de techniek waren. En dat terwijl die nochtans resulteert in een aanzienlijk langere houdbaarheid en een productkwaliteit die vergelijkbaar of zelfs beter is dan bij de gangbare koeltechnieken (zie kader). Bovendien liggen de energiekosten bij vacuümkoeling beduidend lager dan bij alternatieve voorkoelmethoden.

Sushi

Kennis en ervaring met de techniek is vooral opgedaan in Japan, waar vacuümkoeling al jarenlang wordt ingezet bij het koelen van sushi. Dit niet alleen voor het verkrijgen van een verlengde houdbaarheid, maar ook en vooral voor de ‘premium’ smaakbeleving. De rijstkorrel wordt hierdoor immers wat voller en droogt niet uit. Dat geeft een betere ‘bite’ en een iets zoetere smaak.

Inmiddels wordt de Europese kennisachterstand in hoog tempo ingelopen dankzij aanbieders die allemaal actief zijn op de versmarkt. Sommigen onder hen richten zich daarnaast ook op het voorkoelen van reeds bereid – lees: gekookt – voedsel, waarbij er dan speciale apparatuur ontwikkeld is voor onder meer sushi-/rijstspecials en bakkerijproducten.

Werkingsprincipe

Vacuümkoeling berust op twee natuurkundige principes. Het eerste is dat water verdampt bij een lagere temperatuur naarmate de druk lager is: de reden dat water op grote hoogte sneller kookt dan op zeeniveau. Het tweede is dat bij verdamping het oppervlak waarop de waterdamp ontstaat, afkoelt. Dit is een effect dat goed merkbaar is na het zwemmen: de wind verdampt het op de huid aanwezige water en dat veroorzaakt een koudesensatie.

Vacuümkoeling is een voorkoelmethode die met name geschikt is voor producten met een groot oppervlak in verhouding tot hun gewicht, waaronder allerhande groenten

Verdamping

De vacuümkoeler bestaat uit een groot vat of een grote container en een ketel die sterk genoeg is om de heersende onderdruk te weerstaan.

De voor te koelen producten worden in kratten of op rekken/trolleys in de vacuümkoeler geplaatst. Voorwaarde daarbij is dat de producten niet luchtdicht verpakt zijn. Nadat de deur is gesloten, wordt de in de ruimte aanwezige lucht verwijderd door de met de vacuümkamers verbonden vacuümpompen. Hierdoor treedt een drukverlaging op, en hoe lager de druk, hoe lager dus het kookpunt van water.

Een fractie van het in het product aanwezige vocht verdampt. De benodigde verdampingsenergie wordt rechtstreeks aan het product onttrokken, doordat dit geïsoleerd is van de omgeving. Zolang de druk daalt – en dat kan tot aan het vriespunt – blijft het verdampingsproces doorgaan. Dus ook bij een steeds lager wordende temperatuur.

Flashpoint

Op het moment dat het water dat zich net onder of op het oppervlak van het versproduct bevindt ‘ineens’ verdampt, is het zogeheten flashpoint bereikt: de druk waarbij water bij die temperatuur kookt. Op dat moment moeten alle seinen op groen staan. Er dient namelijk voldoende capaciteit aanwezig te zijn bij exact de juiste onderdruk; een kwestie van ‘timing’ en afstemming dus. Het bijgeleverde besturingssysteem zorgt ervoor dat deze onderlinge afstemming optimaal verloopt, zelfs wanneer de kamer slechts voor een deel beladen is. Dit systeem loopt volledig automatisch, maar wanneer de omstandigheden daartoe aanleiding geven, kan er worden overgeschakeld op handbediening.

Condensatie

Naast de machine wordt een koude wand geplaatst, waarop het uit het voedsel verdampte vocht condenseert. Die wand moet daartoe continu koud worden gehouden door middel van een koelmachine.

Voor het condenseren is er de keuze uit twee technieken: met behulp van luchtgekoelde condensors (direct) of watergekoelde condensors (indirect). Luchtgekoelde condensors zijn eenvoudig te installeren en te onderhouden, maar hebben een beperking in warme(re) gebieden. Watergekoelde condensors zijn efficiënter bij grotere capaciteit – zeker in warme(re) klimaten – maar kennen juist in koude(re) klimaten weer hun beperkingen.

Toepassingen

Vacuümkoelen is zinvol wanneer op een klein oppervlak snel een gegarandeerde ‘door-en-door’-koeling gewenst is van grote hoeveelheden product. Het gaat dan om producten met een in verhouding tot hun gewicht groot oppervlak. Voorwaarden daarbij zijn dat het productoppervlak doorlatend is voor waterdamp – een fruitschil is dat bijvoorbeeld niet – en uiteraard ook dat het te koelen product (voldoende) vocht bevat.

Voorbeelden

Vacuümkoelen is ook geschikt voor al op het veld ingepakte bladgroenten, mits verpakt in (micro)geperforeerde folie

Het proces werkt perfect voor bladgroente zoals spinazie, andijvie, ijsbergsla en alle overige slasoorten. Er is in dat geval sprake van koeling tot in de fijnste details van het gewas. Ook is de koeltechniek geschikt voor reeds op het veld ingepakte bladgroenten ‒ mits verpakt in (micro)geperforeerde folie ‒ en voor fruit, asperges en champignons; producten waarbij het van belang is dat ze al kort na de oogst worden behandeld.

Elk product heeft daarbij natuurlijk zijn eigen koelcurve, maar die kan als ‘recept’ worden opgeslagen in het besturingssysteem van de koelinstallatie.

Alternatieven

Het enige alternatief voor vacuümkoelen met een vergelijkbaar resultaat is geforceerde luchtkoeling, maar dit proces duurt beduidend langer. Mede hierdoor vergt dit ook aanzienlijk meer energie, wat het qua uitvoering dus duurder maakt. Daarbij komt nog dat bij die techniek de koeling ongelijkmatig en van buiten naar binnen verloopt, terwijl bij vacuümkoeling sprake is van een gelijkmatige koeling.

ANDERE KOELTECHNIEKEN

Om bederf door micro-organismen tegen te gaan, heeft de voedingsindustrie diverse koeltechnieken ter beschikking.

• Contactkoeling is een vorm van terugkoeling door middel van de mantel van een kookketel voor vloeibare producten. Deze techniek wordt onder meer gebruikt voor het terugkoelen van soepen.

• Cryogeenkoeling is de snelste en meest doeltreffende methode, waarbij men vloeibare stikstof of vloeibare koolstofdioxide rechtstreeks over het producten laat verdampen, dan wel met het voedingsmiddel vermengt. Vanwege het risico op bevriezing van het product, is deze techniek echter enkel geschikt voor zwaardere industriële snelkoelprocessen.

• Dieptekoeling is geschikt voor het bewaren van producten op 0 °C of net daaronder, tot -2 à -4 °C. Het is de diepste koeling waarbij vlees, vis en soms ook deegwaren kunnen worden bewaard zonder dat deze bevriezen. Dieptekoeling biedt extra flexibiliteit: de producten kunnen (toch) direct worden verwerkt.

• Dompelkoeling: een effectieve methode voor het koelen en verwarmen van allerlei soorten vloeistoffen, ook die met een hoge viscositeit. Uit hygiënische overwegingen (HACCP) is bij voedingsproducten uitsluitend het gebruik toegestaan van in speciale ruimten opgestelde, industriële autoclaafsystemen.

• Luchtkoeling of blast chilling: hierbij is er sprake van rechtstreekse luchtventilatie over de producten om deze zo snel mogelijk te koelen. Parameters die het resultaat beïnvloeden, zijn de kerntemperatuur, de lucht- en de verdampingstemperatuur.

BIJZONDERHEDEN

Bakken van brood

Speciaal is de rol die voor vacuümkoelen is weggelegd bij het bakken van brood. Door het gecreëerde vacuüm wordt het water in het brood namelijk ‘gedwongen’ door te koken. Het bakproces gaat met andere woorden gewoon verder in de koeler.

Dat heeft twee effecten:

het brood begint (vanuit de kern) te koelen, omdat het koken energie kost en deze energie alleen uit het brood zelf kan worden gehaald;
door de aanwezigheid van stoom gaat het proces van verstijfselen (van zetmeel) tijdens het koelen door.

Het koelproces neemt dus als het ware een deel van het bakproces over. Dat resulteert in een kortere baktijd – gemiddelde reductie tot wel 30% – terwijl de reductie op de koeltijd gemiddeld 90% bedraagt.

Versmaaltijden

Dankzij de split-unituitvoering is het ruimtebeslag van vacuümkoeling minimaal

Voorts is het nog het vermelden waard dat er voor voorgekookte versmaaltijden/convenience food en cateringbedrijven speciale, volledig in roestvaststaal uitgevoerde vacuümkoelers leverbaar zijn die de kwaliteit en smaak van het bereide voedsel beter behouden. Vacuümkoeling is sowieso eenvoudig te integreren dankzij de modulaire systemen, waarbij het proces bij storingen of bij een gewijzigde vraag autonoom kan worden aangepast. De investeringskosten voor deze techniek zijn weliswaar hoger, maar daartegenover staan zaken als de grote snelheid waarmee het proces verloopt ‒ inclusief de daaruit voortvloeiende logistieke voordelen ‒ en de aan die snelheid gekoppelde versheid van de producten (langere shelf life). Kortom: vacuümkoelen wordt niet alleen steeds betaalbaarder, maar doordat de techniek binnen Europa steeds meer voet aan de grond krijgt, wordt die ook steeds toegankelijker.

Met medewerking van Geerlofs Koudetechniek, Systematic Vacuum en Weber Cooling

Koelen met vacuüm wint terrein