Способы замораживания пищевых продуктов

Способы замораживания

Применяемые способы замораживания пищевых про­дуктов можно подразделить на три основные группы: замораживание в воздухе; в жидких хладоносителях; в кипящих холодильных агентах.

Каждый из этих способов может осуществляться двумя вариантами: прямым контактом продукта с замо­раживающей средой и бесконтактно, когда он заключен во влагонепроницаемую оболочку или в форму, отделен от замораживающей среды металлической стенкой и т.п. Разумеется, в тепловом отношении наиболее эффективно контактное замораживание.

Контактное замораживание продуктов в воздухе наи­более широко применяют в современной промышленной практике. Правда, воздух не обладает такими хорошими теплоотводящими свойствами, как другие среды. Кроме того, при контактном замораживании в воздухе проис­ходит испарение влаги с поверхности продуктов, вслед­ствие чего они теряют массу – усыхают, а выделяющая­ся влага осаждается в виде инея на охлаждающих при­борах, что, в свою очередь, ухудшает теплообмен. Но воздухом как замораживающей средой намного проще и удобнее пользоваться, чем другими теплоносителями.

Жидкими теплоносителями для замораживания про­дуктов служат растворы солей. Замораживание путем прямого контакта в растворе поваренной соли наряду с преимуществами (ускорение процесса и отсутствие по­тери массы) имеет и существенные недостатки, такие, как проникновение соли в продукт, вследствие чего изме­няется его цвет и ухудшается товарный вид, потеря экс­трактивных веществ, переходящих в рассол.

Предлагалось вместо рассола пользоваться и други­ми жидкими средами, например, раствором спирта и гли­церина. Но практически целесообразных результатов за­мораживание в этих средах не дало.

Бесконтактное замораживание в жидких средах практикуется довольно широко. Холодоносителем при этом служат в основном водные растворы хлористого кальция, пропиленгликоля. Для упаковки используют полимерные пленки, в которых продукты замораживают, хранят и в таком же виде они поступают к потребителю. Особенно целесообразен этот способ для замораживания продуктов неправильной геометрической формы, напри­мер, тушек птицы. Это так называемый иммерсионный (погружной) способ замораживания тушек птицы в охлаждающих жидкостях. Погружной способ позволяет значительно интенсифицировать процесс, что дает воз­можность механизировать и автоматизировать холо­дильную обработку птицы. Кроме того, практически устраняется потеря массы при замораживании и зна­чительно улучшается товарный вид продукта.

Бесконтактное замораживание продуктов кипящими холодильными агентами производят и в плиточных скороморозильных аппаратах. Замораживаемые продукты зажимаются между полыми металлическими плитами, в которых кипит холодильный агент.

При контактном замораживании в кипящем холодильном агенте используют в основном жидкий азот, фреоны и углекислоту.

Жидкий азот целесообразно применять благодаря его инертности и низкой температуры кипения при атмосферном давлении.

Этот холодильный агент полностью себя оправ­дывает при замораживании продуктов, отличающихся высокой стоимостью, а также имеющих небольшие раз­меры и толщину (готовые мясные блюда, ягоды и др.). Для продуктов относительно большой толщины главным препятствием применения жидкого азота являются ме­ханические повреждения, вызываемые появлением значительных напряжений по объему продукта в результате больших перепадов температур.

Замораживание мяса

Мясо замораживают обычно в полутушах и четвертинах, баранину – в тушах. Кроме того, мясо замораживают в блоках, сортовых отрубах и мелкой фасовке.

Для замораживания мясо в тушах и полутушах по подвесным путям направляют в морозильные устройства камерного типа. Камеры однофазного замораживания предназначены для замораживания мяса в виде туш, полутуш в парном состоянии с температурой в толще мышц бедра не ниже 35 0 С. При отсутствии таких камер мясо замораживают двухфазным способом, предварительно охладив до температуры 0. 4 0 С в толще мышц бедра.

При однофазном замораживании уменьшаются потери массы, сокращаются затраты труда на транспортировку, рациональнее используются холодильные емкости, не ухудшается качество мяса.

Говяжьи полутуши замораживают при следующих параметрах: температура от –30 до –40 0 С, скорость движения воздуха 1–2 м/с, относительная влажность воздуха 95–100%; продолжительность процесса в пределах 24 ч. Время замораживаниясвиных полутуш составляет 18–20 ч, бараньих туш 14 – 16 ч.

Интенсификация процесса замораживания мяса идет по пути понижения температуры воздуха в камере, увеличения скорости циркуляции воздуха, использования криогенных жидкостей, а также нетрадиционных физических методов (повышения давления, применение ультразвука, вибрации, и т.д.).

Источник

Современные методы заморозки пищевых продуктов

Актуальные технологии и оборудование для заморозки продуктов питания

Рынок замороженных продуктов – один из крупнейших секторов пищевой промышленности. Его постоянное развитие способствовало созданию множества методов замораживания продуктов, которые продолжают совершенствоваться, чтобы удовлетворить высокий спрос на качественный замороженный продукт с длительным сроком хранения.

Выбор конкретного способа заморозки влияет и на качество замороженного продуктов и на его стоимость.

Основным показателем, характеризующим процесс заморозки, является время, необходимое для понижения температуры продукта от его начальной температуры до заданной температуры в его тепловом центре. От времени заморозки зависит, в частности, процент разрушенных (денатурированных) клеток продукта и, как следствие, его потребительские свойства.

На время заморозки влияют сразу несколько факторов: толщина и форма изделия, теплопроводность охладителя и самого продукта, температура охладителя, начальная и конечная температуры.

Методы заморозки и промышленное оборудование, созданное на их основе, классифицируются исходя из используемого охладителя, скорости и способа теплопередачи замораживающей среды к продукту.

Воздушная заморозка

Самый распространенный метод замораживания в герметичной холодильной камере с поддержанием низкой температуры с помощью воздухоохладителей.

Камера воздушной заморозки

Этот тип замораживания наиболее универсален: продукт можно размещать на стеллажах, тележках или подвешивать, в случае крупных туш.

Эффективность и время заморозки воздушным способом может сильно отличаться в зависимости от типа исполнения камеры.

В случае скоростной воздушной заморозки используют более мощные холодильные машины и вентиляторы, а сам продукт равномерно распределяют по камере для более эффективного обдува и отвода тепла.

Тоннельная морозильная камера

Для обеспечения непрерывного процесса заморозки применяют сквозные воздушные камеры, в которых продукт перемещается на конвейере или на специальных тележках.

Спиральная морозильная камера

Проходная морозильная камера с транспортером спирального типа позволяет увеличить объем производимой продукции, используя ту же площадь. Большая протяженность спирального конвейера обеспечивает время пребывания замораживаемого продукта согласно технологическим требованиям.

Конфигурация конвейерной ленты может варьироваться: от формы конвейера до количества независимых лент на одном барабане.

Морозильная камера с псевдоожиженным слоем

Этот тип воздушно-струйной морозильной камеры состоит из слоя с перфорированным дном, через который подается восходящий поток холодного воздух, в результате чего продукты суспендируют или плавают над конвейером. Высокая скорость воздушного потока предотвращает слипание продукта на конвейере.

Контактная заморозка

Контактное замораживание является одним из наиболее эффективных способов замораживания с точки зрения механизма теплопередачи. В процессе замораживания продукт может находиться в прямом или непрямом контакте с замораживающей средой. В морозильных камерах с прямым контактом замораживаемый продукт полностью окружен замораживающей средой — хладагентом, что максимизирует эффективность теплопередачи.

Для непрямых контактных морозильных камер продукт косвенно подвергается воздействию замораживающей среды, когда он находится в контакте с лентой или пластиной, которая находится в контакте с замораживающей средой.

Плиточная морозильная установка

Скороморозильный агрегат плиточной конструкции предполагает непосредственный контакт продукта и плиты, в которой циркулирует хладагент с температурой порядка -40°С.

Полуфабрикат плотно прижимается к стальной поверхности и спрессовывается под давлением до нескольких десятков атмосфер, что ускоряет процесс охлаждения и формирует блоки продукции заданного размера. Замороженный таким способом продукт удобен для транспортировки и долгосрочного хранения.

Плиточные скороморозильные аппараты применяются для шоковой заморозки мяса и мясных продуктов, рыбы, рыбного филе, мяса птицы, субпродуктов, фарша. Компактные размеры установки позволяют устанавливать её непосредственно на рыболовных судах, существенно повышая рентабельность промысла.

Криогенные морозильные камеры

Криогенное замораживание характеризуется прямым контактом продукта и сжиженного газа температурой ниже -60° C. Этот тип заморозки не использует холодильную установку, поскольку хладагент сжижается в крупных промышленных установках и поставляется в сосудах под давлением.

Морозильная камера с жидким азотом

Жидкий азот распыляется в морозильник и испаряется при выходе из распылительных форсунок и при контакте с продуктом.

Типичными пищевыми продуктами, используемыми в этой системе, являются: рыбное филе, морепродукты, фрукты, ягоды.

Несмотря на то, что азотная заморозка хорошо сохраняет вкус и цвет продукта, она не получила широкого распространения ввиду повышенных требований к безопасности оборудования и зависимости производства от поставок жидкого азота.

Погружная (жидкостная) морозильная камера

Жидкостной морозильник состоит из емкости с охлаждаемой морозильной средой, такой как гликоль, глицерин, спиртовые смеси, хлорид натрия, хлорид кальция и смеси соли и сахара. Продукт погружается в этот раствор или распылённую взвесь, что приводит к быстрому снижению температуры за счет прямого теплообмена.

Прямое погружение продукта в жидкий хладагент является наиболее быстрым способом заморозки, поскольку теплоёмкость жидкости в несколько раз выше, чем воздуха. В результате фаза кристаллизации, в которой образуются микрокристаллы льда, проходит всего за несколько минут, что позволяет максимально сохранить структуру продукта и его вкусовые свойства.

Источник

Способы замораживания пищевых продуктов

Для замораживания используют различные способы, которые можно разделить на три основных типа:

• I — плоды, овощи, куски мяса, рыбу, мясо птицы и т. д. замораживают самостоятельно и затем упаковывают подходящим способом;
• II — продукт упаковывают и после этого замораживают в плиточных морозильных аппаратах со статическим или рециркулирующим воздухом;
• III — продукт погружают в охлажденную жидкость, например в солевой раствор, жидкий азот, жидкий СО₂ и т. д. Процесс замораживания в этом случае происходит очень быстро.

Замораживание в воздухе применяется для упакованных и неупакованных твердых продуктов. Замораживание проводится при температуре от —18 до —40°С. Если нет циркуляции воздуха, процесс протекает очень медленно — от 3 до 72 ч. При наличии циркуляции воздуха продукт замораживают в подвешенном виде на подвесном пути, фиксированным на потолке или на сетчатом ленточном транспортере, направляя его с малой скоростью через туннель, продуваемый воздухом с температурой от —18 до —34 °С или ниже. Воздух движется в направлении, противоположном движению продукта, со скоростью от 30 до 300 м/мин. Как правило, используется воздух с температурой —29 °С и скоростью движения 85—90 м/с.

Замораживание флюидизацией является модификацией этого способа. Применяется для сырья с небольшими геометрическими размерами, например для зеленого горошка или земляники, которые подаются слоем толщиной от 2,5 до 12,5 см на сетчатом ленточном транспортере. Перпендикулярно движению транспортера, в направлении снизу вверх, вентилируется воздух со скоростью не меньше 13 м/мин и температурой около —34 °С. При этой скорости воздуха продукт переходит в состояние подвижного слоя, расположенного над ленточным транспортером. Толщина подаваемого слоя продукта составляет около 25 мм для зеленого горошка, 75—125 мм для стручковой фасоли и 200—250 мм для филе из рыбы, которое, однако, не флюидизируется, а просто проходит через туннель. В этих условиях понижение температуры от 21 до —18°С достигается для горошка и кукурузы за 3—4 мин, для нарезанной стручковой фасоли — 5—12, для смородины — 4—5, для земляники — 9—12, для кусков рыбы — 12—15, для филе из рыбы толщиной до 3 см — за 30 мин. При этом способе процесс замораживания ускоряется, а продукт меньше высыхает.

Замораживание в плиточном морозильном аппарате осуществляется следующим образом. Продукт находится в контакте с охлажденными металлическими плитами, в которых циркулирует хладагент — аммиак, фреон-12, фреон-22 и др. Метод экономичен и не приводит к понижению влагосодержания и усушке продукта. Для замораживания до —33 °С продукта толщиной от 2,5 до 3,8 см необходима обработка в течение 1—1,5 ч. Чтобы ускорить замораживание, необходимо упаковку хорошо заполнить уплотненным продуктом.

Замораживание погружением в жидкость осуществляется следующим образом. Упакованный или неупакованный продукт погружают в жидкость: пропиленгликоль, глицерол, раствор хлорида натрия и смесь сахара и соли. Жидкость не изменяет своего состояния во время замораживания продукта. Способ применяется для замораживания концентрированного цитрусового сока, рыбы. Температура концентрата в банке вместимостью 200 г понижается до —18°С за 10—15 мин.

Для этой же цели можно использовать жидкий азот, жидкий СО₂, фреон-12. Однако в отличие от названных выше охлаждающих сред эти замораживающие жидкости изменяют свое состояние — они испаряются и при этом отнимают теплоту продукта. В первом случае, например с солевым раствором, осуществляется постоянное охлаждение раствора непрямым теплообменом. Использование жидких теплоносителей известно под названием криогенной техники, или криогенного способа. Замораживание протекает очень быстро.

Источник: Б.Л. Флауменбаум, С.С. Танчев, М.А. Гришин. Основы консервирования пищевых продуктов. Агропромиздат. Москва. 1986

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник