تاریخچه استفاده از سردخانه در سراسر دنیا - ساخت سردخانه صنعتی

تاریخچه استفاده از سردخانه در سراسر دنیا

نگهداری مواد غذایی برای طولانی مدت با استفاده از روش‌ هایی مثل دودی کردن، خشک‌ کردن، ترشی انداختن و… از زمان دور مورد توجه انسان ‌ها بوده است.

بشر در پی رسیدن به روش مناسبی برای افزایش دوام و کیفیت محصولات برای نگهداری طولانی مدت، با استفاده از روش ‌هایی مثل فریز کردن و خنک کردن مواد غذایی مثل میوه ‌جات، گوشت، سیب‌ زمینی، سیر، پیاز و … جهت افزایش طول عمر این محصولات برای نگهداری بوده است.

در اوایل قرن نوزدهم یخدان ‌هایی دوجداره برای نگهداری مواد غذایی عرضه شد؛ که در میان جداره‌ های آن‌ها از خاک ‌اره و کاه جهت عدم تبادل هوای محیط بیرون با درون یخدان استفاده شده بود. درون این یخدان ‌ها تکه ‌های یخ برای نگهداری مواد گوشتی تا یک هفته بدون هیچ مشکلی وجود داشته است.

بعد ‌از آن در سال ۱۹۱۵ میلادی سیستم ‌هایی که از کمپرسور و گاز ازت برای سرد نگه داشتن مواد غذایی استفاده می‌کرد و تا حدود زیادی به یخچال‌ های امروزی شباهت داشت اختراع شد. درون این سیستم ‌های سردخانه ای می ‌توانستید ۱٫۵ تا ۲ سال، مواد غذایی را به خوبی و بدون افت کیفیت نگهداری کنید.

مقاله آموزشی: محاسبه هزینه ساخت یک سردخانه

تاریخچه سردخانه در جهان

در گذشته انسان ها از روش هایی مثل دودی کردن، خشک کردن، ترشی انداختن و … برای نگهداری مواد غذایی به مدت زیادی استفاده می کردند. با گذر زمان و با پیشرفت جامعه بشری، انسان به دنبال راه دیگر برای نگهداری طولانی مدت تر و با کیفیت تر مواد غذایی بوده است.

چینی ها اولین کسانی بودند که فهمیدند می توانند از قابلیت سرما برای نگهداری مواد غذایی استفاده کنند. 

هر جامعه ای به نحوی از این سرما استفاده می کرد به طور مثال ایرانیان مواد غذایی را در غارها و زیرزمین های خنک نگهداری می کردند یا در زمین های خنک چال می کردند. روس ها و یونانیان در انبارهایی که با پوست حیوانات عایق بندی کرده بودند، برف های فشرده شده را نگهداری می کردند تا در تابستان از آن ها استفاده کنند.

از یخدان ها که ساختمان هایی بودند در نزدیکی منابع طبیعی یخ زمستانی استفاده می کردند. از این یخدان ها برای نگهداری مواد غذایی و استفاده از یخ در فصل های تابستان استفاده می کردند. در فصل زمستان یخ و برف های فشرده شده را از یخچال ها یا رودخانه ها به یخدان انتقال می دادند و با عایق های دو جداره آن را عایق بندی می کردند. در میان جدارها عایق ها را از خاک اره و کاه پر می کردند تا هوای بیرون و داخل یخدان راهی به هم نداشته باشند و با هم تبادل نشوند.

کاربرد این یخدان ها نگهداری مواد غذایی بود ولی در کنار آن می توانست نوشیدنی ها را خنک کند و یا در تهیه دسرها و بستنی ها مورد استفاده قرار می گرفت.

ویلیام کالن  در سال  1748 میلادی ، دانشمند اسکاتلندی از دانشگاه گلاسکو، اولین یخ دست ساز بشر را با تبخیر اتر در خلا نسبی نمایش داد. او نشان داد که چطور تبخیر شدن سریع مایعات و تبدیل شدن به گاز باعث خنک شدن می شود. این ایده اصلی یخچال و فریزر است. کالن هیچوقت نظریه خودش را عملی نکرد ولی خیلی ها از ایده او الهام گرفتند.

براساس اهمیت سرما در نگهداری مواد غذایی، سیکل تبرید تراکمی از سال 1800 میلادی رواج پیدا کرد.

مقاله آموزشی: آشنایی با فن سردخانه

ساخت سردخانه صنعتی

یک تاجر آمریکایی درسال 1802 میلادی به نام توماس مور یخدانی برای خنک کردن لبنیات در حمل و نقل تولید و ثبت کرد و اسم آن را دستگاه تنفس گذاشت.

در سال 1805 میلادی الیور اوانس اولین دستگاه تبرید براساس بخار را طراحی کرد. الیور اوانس دستگاهی را طراحی کرد که می توانست با یک سیکل بسته یخ تولید کند که طرح چرخه بسته یخچال به همراه کمپرسور نام داشت.

جیکوب پرکینز فیزیکدان آمریکایی در سال 1834 که در انگلیس زندگی می کرد. او دستگاهی را تحت عنوان دستگاه تولید یخ و مایعات خنک کننده اختراع کرد. این دستگاه با باطری کار می کرد و در سیکل بسته خود از اتر بهره می گرفت.

دکتر جان گوری فیزیکدان و مخترع اهل فلوریدا آمریکا در سال 1840 ایده خنک سازی شهرها و اماکن برای جلوگیری از مضرات درجه حرارت بالای محیط را مطرح کرد. جان گوری اعتقاد داشت با سرمایش می توان در برابر بیماری مالاریا مقاومت کرد. ولی این شرط در صورتی امکان پذیر بود که یخ های شمال آمریکا را به فلوریدا انتقال می دادند که این کار امکان پذیر نبود.

دکتر گوری ماشینی را طراحی کرد که با کمپرسوری که با آب، باد و اسب کار می کرد بتواند یخ تولید کند و ساخت این ماشین را در سال 1851 ثبت کرد. با مرگ او، طرح این ماشین به مرحله تجاری سازی نرسید ولی ایده او پایه گذار تهویه مطبوع و تبرید مدرن شد.

در سال 1850 در فرانسه برای اولین بار بهره گیری از آمونیاک به عنوان مبرد صورت گرفت. این مهم ترین قدم در تاریخچه سردخانه است.

کارل فون لیند استاد مهندسی آلمانی توانست مایع کردن گاز را که بخشی از فناوری تبرید است، ثبت کند. یافته های او باعث اختراع ماشین تبریدی شد که از آمونیاک بهره می گرفت.

از سال 1900 میلادی ماشین های تبرید تراکمی در مرحله تجاری در صنایع مختلف استفاده می شدند.

Fred W.Wolf در سال 1913 میلادی اولین یخچال برقی برای مصرف های خانگی اختراع کرد. فِرد فیزیک دان آمریکایی است که یکی از نوآوری های او جعبه مکعب یخ بود. فِرد اسم سازه خود را

 Domelre (DOMestic Electric Refrigerator)به معنای یخچال برقی خانگی گذاشت.

ویلیام سی دورانت در سال 1918 میلادی شرکتی به نام Frigidaire  Guardian  برای تولید انبوه یخچال و فریزر تاسیس کرد. این شرکت بعدا توسط جنرال موتورز خریداری شد و به Frigidaire تغییر نام داد.

مقاله آموزشی: مراحل ساخت سردخانه

خرید سردخانه کانکسی

در سال 1916 آلفرد ملوس یخچال و فریزر مستقلی را که دارای یک کمپرسور در قسمت زیرین خود است، اختراع کرد. آلفرد ملوس با هدف تجاری سازی این یخچال را اختراع کرد ولی ویلیام سی دورانت امتیاز آن را خریداری کرد. این شرکت در سال 1918 میلادی از اولین یخچال اتوماتیک خود رونمایی کرد.

در سال 1918 شرکت Kelvinator از اولین یخچال و فریزر با کنترل اتوماتیک دما رونمایی کرد. این شرکت یک تولید کننده لوازم خانگی است که در حال حاضر مالکیت آن برای شرکت الکترولوکس (Electrolux) است.

در 1918یخچال های برقی هنوز به تولید انبوه نرسیده بودند و متعلق به قشرهای ثروتمند جامعه بودند چون قیمت بالایی داشتند و مردم قشر متوسط جامعه توان خرید آن را نداشتند. ولی رفته رفته با کاهش هزینه ها، یخچال ها به تولیدات انبوه رسیدند و مردم دیگر هم توانستند خریداری کنند.

در سال 1922 میلادی بالتزار ون پلاتن و کارل مانترز دو مخترع سوئدی، یخچال و فریزی را اختراع کردند که یک سیستم خنک کننده برای تامین انرژی از یک منبع گرما استفاده می کرد. این دو هنوز دانش آموخته موسسه سلطنتی تکنولوژی در استکهلم بودند ولی اختراع آن ها به یک موفقیت جهانی تبدیل شد و توسط شرکت الکترولوکس در دنیا تجاری شد.

در سال 1927 میلادی جنرال الکتریک یخچال و فریزر مانیتور بالا را برای اولین بار تولید کرد. این یخچال و فریزر به سرعت به تولید انبوه رسید. این یخچال چون شباهتی با کشتی جنگی USS مانیتور داشت، به همین خاطر به این اسم نامگذاری شده بود.

طراحی این یخچال و فریزر به صورتی بود که گرمای زیادی از کمپرسور آن به بیرون ساطع می شد و در بالای یخچال توسط حلقه ای تزئینی احاطه می شد. مبرد این نوع یخچال از مواد شیمیایی خطرناکی مثل دی اکسید گوگرد و متیل فرمت بود.

آلبریت انیشتین  به همراه شاگرد خود لئو زیلارد در سال 1930 میلادی  طرحی را وارد این علم کردند که به اسم یخچال و فریزر انیشتین ثبت کردند. این یخچال بی صدا و کم مصرف و سازگاری با محیط زیست داشت. این یخچال و فریزر جذبی بود که هیچگونه قسمت متحرکی نداشت و با فشار ثابت و از گرما به عنوان منبع و ورودی استفاده می کرد.

این روشی که توسط انیشتین و شاگردش طراحی شد، در سال 1930 میلادی وارد صنعت تهویه مطبوع شد و تا امروز از این طرح برای خنک کردن هوای خانه ها و ساختمان ها استفاده می کنند. 

تا سال 1940 میلادی از فریزرها برای تولید یخ استفاده می کردند ولی در این سال فریزرهای خانگی به صورت محفظه های جداگانه برای فریز کردن غذاها وارد بازار شدند.

مقاله آموزشی: آشنایی با انواع سردخانه بستنی

تاریخچه سردخانه در ایران

در سال های دور ایرانیان مواد غذایی را در غارها و زیرزمین های خنک نگهداری می کردند و یا در زمین های خنک چال می کردند.

رفته رفته با پیشرفت معماری ایرانی، مردم آن زمان به معماری یخچال ها یا یخدان ها رسیدند. معماری یخدان های قدیمی شامل سه بخش بود: دیوارهای بلند برای سایه انداختن، حوضچه های تولید یخ که در فصل زمستان آب داخل حوضچه یخ می زد و مخزن های گنبدی شکل یا تونلی شکل یخ که یخ های تولید شده را در آن انبار می کردند.

در تابستان های داغ ایران به خصوص مناطق خشک و گرم سیر، ایرانی ها همواره از خنکای یخ های انبار شده از زمستان استفاده می کردند. در شب های زمستانی داخل حوضچه ها را با مقدار معینی آب پر می کردند که تا صبح یخ بزند. در شب های بعدی دوباره بر روی حوضچه یخ به اندازه ای آب می ریختند که سرمای آن شب بتواند آب را منجمد کند. این کار را تا جایی ادامه می دادند که تمام حجم حوضچه پر از یخ شود.

در تمام طول مدت ساخته شدن یخ ها، دیوارهای بلند اطراف حوضچه مثل حصاری عمل می کردند و بر روی حوضچه یخ سایه می انداختند تا در طول روز یخ ها ذوب نشوند. یخچال داران یخ های حوضچه را قطعه قطعه می کردند و هر قطعه را با غل و زنجیر حمل می کردند و به داخل گودال مخزن یخ می ریختند تا برای فصل تابستان انبار کنند.

قبل از احداث یخچال های برقی، در کارگاه های سنتی یخ سازی در شب های زمستان آب قنات در جوی های کوچکی جاری می شد تا شب یخ بزند. بعد از آن که در شب یخ می زد، در طول روز این یخ ها با کلنگ و پارو خرد شده و در گودال مخصوص یخ ریخته می شد و روی آن آب پاشیده می شد تا فضای بین یخ ها پر شود تا در شب یخ زده و پیوسته شود. باعث می شد، یخ ها به راحتی ذوب نشوند.

در تمام طول زمستان این عمل تکرار می شد تا گودال یخ پر شود. در انتهای زمستان، از گودال با لایه ای از کاه و خاک نرم پوشانده می شود تا از گرمای بهار و تابستان در امان بماند. آبی که از ذوب یخ بدست می ‌آمد، به حال خود رها نمی ‌شد یک راه‌ آب باریک در پایین پاچال درست شده بود تا مقدار آب ناچیزی که از ذوب احتمالی یخ‌ ها به ‌وجود می ‌آمد، به سمت چاه سرازیر شود. در فصل گرم تابستان به تدریج از این گودال یخ برداشته می شد.

یخچال داران برای اینکه بتوانند در فصل گرم سال به راحتی یخ های داخل مخزن یخ را برداشت کنند، موقع انبار کردن راه های متفاوتی را انجام می دادند. به طور مثال موقع انبار کردن بین لایه های یخ کاه یا ساقه های گندم می ریختند. در جای دیگری از گیاه جگن که در اطراف رودها رشد می کند، استفاده می کردند و روی یخ ها را با آن می پوشاندند. در منطقه های کویری هم از گل کمک گرفته و یخ را با یک لایه گل می پوشاندند.

در تاریخ 29 تیر 1272 و در زمان حکومت ناصرالدین شاه قاجار، امتیاز شیلات شمال ایران و صید ماهی به مدت 25 سال به استفان لیانازوف، سرمایه دار روسی واگذار شد. در سال 1290 هجری شمسی در زمان حکومت آخرین پادشاه قاجار یعنی احمدشاه قاجار، روس ها اولین سردخانه را در ایران تاسیس کردند. این سردخانه برای بهره برداری از شیلات شمال ایران ساخته شد.

قدیمی ترین و بزرگترین کارخانه تولید یخ در ایران

شهر میبد در شمال استاد یزد است که در مرکز جفرافیایی ایران قرار دارد. میبد یکی از اولین مناطق یکجا نشینی در مرکز ایران است. قدمت یخچال خشتی میبد، به قبل از دوره قاجار و احتمالا صفویه می رسد که از خشت و گل ساخته شده است. بخش های عمده ی این کارخانه عبارتند از: دیوارهای سایه انداز، حوض یخ بند، مخزن یخچال و گنبد که 3 مرحله ی «یخ سازی»، «یخ داری» و «تحویل یخ» در یک محل صورت می ‌گرفت.

محوطه‌ ی یخبند، حوض گلی و کم عمقی به عمق تقریبا ۵/۰ متر به مساحت تقریبی ۸۰۰۰ متر مربع است و دیوارهای بلند سایه انداز با ضخامت دو متر و ارتفاع ۸ متر در سه جهت جنوبی (با طول ۴۲ متر)، شرقی و غربی با طول ۲۰ متر دارد. سطح قاعده ‌ی دایره ‌ای این گنبد، حدود ۳۰۰ متر مربع است و ارتفاع گنبد تقریبا ۱۵ متر است. پهنای دیوار خشتی گنبد از بالا به پایین به طرز ماهرانه‌ای کاهش پیدا می کند.

یکی از ویژگی های این یخچال استفاده ی درست و مدیریت مناسب منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک است. با ساخت این کارخانه نه تنها مردم منطقه های گرمسیری در تابستان های گرم و سوزان با دشواری های کمتری روبه رو می شدند، بلکه برای دیگر فصل های سال و در مواقع کم آبی و خشکسالی های احتمالی ذخایر آب در دسترس بود.

یخچال ‌‌ها در سال دو بار استفاده می شدند، یکی در میانه ‌ی زمستان که برای انباشتن یخ در مخزن و پوشاندن سطح یخ با پوشال و کاه سراغ آن ‌ها می‌ رفتند و دیگری در میانه ‌ی تابستان جهت بهره‌ برداری از یخ ‌های انباشتی برای شرب و نیاز های دیگر.

آشنایی با ساخت انواع سردخانه

سیکل تبرید تراکمی در سال ۱۸۰۰ رایج شد و ۳۴ سال طول کشید تا اولین دستگاه ساخته شد که در سردخانه ها و کارخانه های آبجو سازی آزمایش شود و استفاده آمونیاک به عنوان مبرد در سیکل تراکمی برای اولین بار در فرانسه و در سال ۱۸۵۰ صورت گرفت و در سال ۱۸۶۰ در آمریکا، که از آن در دستگاه یخساز مصنوعی استفاده شد. در سال ۱۹۲۰ در ساخت پاتیناژ ، و در سال ۱۹۳۰ در زمینه تهویه مطبوع وارد شد.

امروزه از سیکل تبرید تراکمی در صنایع غذایی از قبیل سردخانه های بالای صفر و زیر صفر، کارخانه های یخسازی، تونل های انجماد گوشت و مرغ، صنایع لبنی و نوشابه سازی و صنایع شیمیایی، به صورت گسترده و به عنوان رایج ترین راه استفاده و بهره برداری می شود.