Шоковая заморозка температура шоковой заморозки

В процессе замораживания можно выделить три диапазона температур в центре продукта: от +20 до 0 °С, от 0 до -5 °С и от -5 до -18 °С (см. рис. 1, кривая 1).

На первом этапе происходит охлаждение продукта от +20 до 0 °С. Снижение температуры продукта здесь идет пропорционально количеству работы по отбору тепла.

На втором этапе происходит переход из жидкой фазы в твердую при температурах от 0 до -5 °С. Работа по отбору тепла у продукта весьма значительна, однако температура продукта практически не снижается, а происходит кристаллизация примерно 70% жидких фракций продукта, которую назовем подмораживанием.

На третьем — происходит домораживание при температурах продукта от -5 до -18 °С. Снижение температуры опять идет пропорционально выполняемой холодильной машиной работы [1].

Традиционная технология замораживания, реализованная в виде так называемых низкотемпературных холодильных камер , предполагает температуру в камере -18 ÷ -24 °С. Время заморозки в холодильных камерах составляет 2,5 часа и выше. При замораживании решающую роль приобретает скорость процесса. Установлена тесная связь качества продукта со скоростью замораживания. Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о влиянии скорости замораживания на размер кристаллов льда, на структурные и ферментативные изменения в продуктах. Идея технологии шоковой заморозки состоит в форсировании режимов охлаждения, подмораживания и домораживания продуктов (см. рис. 1 кривая 2). Данное форсирование обеспечивается двумя средствами увеличения скорости отбора тепла у продукта: снижение температуры среды до -30 ÷ -35 °С; ускоренным движением хладоносителя (в роли которого в камере выступает воздух), что обеспечивается вентилированием испарителя и соответственно интенсивным обдувом продукта. Нужно отметить, что дальнейшее снижение температуры приводит к неоправданным затратам мощности и повышенным деформациям продукта, неравномерность процесса становится слишком велика.

По сравнению с традиционным способом замораживания на стеллажах в холодильных камерах, преимущества применения скороморозильных аппаратов состоят в следующем:

уменьшаются потери продукта в 2-3 раза;

сокращается время заморозки в 3-10 раз;

сокращаются производственные площади в 1,5-2 раза;

сокращается производственный персонал на 25-30 %;

сокращается срок окупаемости на 15-20 %;

Рассмотрим один из практических результатов применения технологии шоковой заморозки.

Общее время замораживания. Если при традиционной технологии общее время замораживания для пельменей и котлет составляет 2,5 часа, то при быстрой заморозке оно равно

20-35 мин., что дает значительный экономический эффект. Время прохождения второго этапа снижается с 1 часа до 15 минут.

Высокая скорость охлаждения, обеспечиваемая шоковой температурой в камере (-30 ÷ -35) °С и интенсивным обдувом продукта, позволяет форсированно пройти переход из жидкой фазы в твердую. При этом кристаллы льда формируются значительно меньших размеров и практически одновременно в клетке и межклеточных перегородках (клетки остаются неповрежденными). Вследствие этого, практически неизменной, и лучше, чем при других способах консервирования, сохраняется структура тканей свежего продукта.

Отсутствие какой бы то ни было термической и химической обработки (за исключением бланширования и обработки аскорбиновой кислотой, предусмотренных по технологии для некоторых видов овощей и фруктов) и, в следствие этого, неизменность типов белков делают быстрое замораживание способом, абсолютно не ухудшающим экологическую чистоту и биохимию продукта.

За счет скорости замораживания сокращаются и периоды активности бактериологической среды. Бактерии разных типов имеют разные (в том числе и ниже 0 °С) температурные зоны жизнедеятельности. При медленной заморозке в продукте появляются и остаются следы жизнедеятельности каждого из этих типов бактерий. При шоковой заморозке ряд типов не успевает развиться.

Потери массы продукта, образующиеся в результате испарения жидкости (усушки) при замораживании, составляют в обычном режиме до 5-10 % (в зависимости от температуры в камере и замораживаемого продукта). Форсированный режим заморозки сокращает потери массы до 0,8 %, что также дает значительный экономический эффект.

Из-за предотвращения высыхания при быстрой заморозке, ароматические и питательные вещества не успевают выйти из продукта, что сохраняет его качества. Пищевая ценность и вкусовые качества остаются неизменными.

Срок хранения быстрозамороженных продуктов выше, чем продуктов замороженных в обычных камерах. Быстрозамороженные продукты лучше сохраняют свои качества при длительном хранении, чем свежие. Таким образом, технология шоковой заморозки обеспечивает сохранность качества свежего продукта, и делает это лучше других способов заготовки и хранения.

Быстрозамороженные продукты, полуфабрикаты и готовые блюда пользуются популярностью во всем мире. Их потребление в таких странах как Великобритания, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Швеция, Швейцария, США и Япония составляет от 40 до 100 кг в год на человека. Причем ежегодно их производство в этих странах увеличивается на 5-7 %.

В мировой практике ассортимент продуктов консервируемых быстрым замораживанием, чрезвычайно широк. Причем каждая страна производит, прежде всего, продукты специфичные для данного района, климата, традиций.

За последние годы особенно интенсивно вырабатываются быстрозамороженные:

плоды, ягоды, овощи, бахчевые, зелень и комбинации из них;

готовые первые и вторые блюда, пироги, булочно-кондитерские изделия;

полуфабрикаты (мясные, рыбные и др.), типа антрекотов, бифштексов, гамбургеров, котлет, палочек, сосисок, пельменей и вареников;

десерты, соки, пудинги, желе, мороженное и т.п.

В чем же привлекательность быстрозамороженных продуктов:

продукт почти полностью свободен от несъедобных включений;

по существу, «безотходен» (кроме упаковки);

практически не отличается от свежего — сохраняет все исходные, натуральные свойства;

по своей сути диетичен, кондиционен;

расфасован, дозирован, порционирован (это удобно для любого потребителя);

быстрозамороженный продукт стратегичен (для торговли, общественного питания, конечного потребителя);

не требует внимания при хранении, и всегда готов к употреблению;

требует минимального времени (минуты) и труда для его приготовления.

Технология шоковой заморозки открывает совершенно новые возможности. Она выводит бизнес на более высокую ступень его развития. Быстрая заморозка позволяет отсрочить реализацию сельскохозяйственной продукции во времени и перенести место реализации в пространстве. Это своего рода транспорт, расширяющий сферу сбыта продукции не только регионом, где ее выращивают и сезоном сбора, но и другими регионами и сезонами. Это транспорт из лета в зиму, с поля на стол. Например, для хозяйств это возможность часть своей продукции заморозить и реализовать ее непосредственно потребителю по боле высокой цене, чем свежую, в любом месте и в любое время.

В России рынок быстрозамороженных продуктов изначально был ориентирован в основном на импортную продукцию. Сейчас приоритеты смещаются в сторону продукции отечественного производства. Хотя доля импорта свежезамороженной плодоовощной продукции по-прежнему велика. По различным данным на долю импорта в России приходится около 40-60% овощей и фруктов. При этом весьма значительная часть ввозимой продукции поступает в страну нелегально. По различным подсчетам за последние пять-шесть лет доля импортных овощей выросла примерно в два — два с половиной раза. По данным ФТС РФ, в структуре «белого» импорта овощей наибольшую долю занимают лук (38 %) и томаты (27 %). Доля других овощей относительно невысока: корнеплодов — 4 %, капусты — 12 %, прочих овощей — 9 %. Согласно подсчетам «Финам Менеджмент», весь российский рынок фруктов по итогам 2007 г. составил около $15-20 млрд. На долю импорта приходится по разным подсчетам от 60 до 80 % [2].

Неоспоримые преимущества технологии шоковой заморозки позволяют окупить разумные затраты на скороморозильное оборудование в достаточно короткие сроки. Кроме того, технология шоковой заморозки становится своего рода стандартом для производителей и потребителей замороженной продукции, без которой затруднен ее сбыт.

Для изготовления (заморозки) быстрозамороженных продуктов, полуфабрикатов и готовых блюд применяются следующие типы оборудования:

флюидизационные скороморозильные аппараты предназначены в основном для замораживания мелкоштучного либо измельченного плодоовощного сырья — плодов (слива, персик, абрикос), ягод (клубника, смородина, клюква, черника), овощных рагу и суповых смесей (свекла, морковь, кабачки, сладкий перец, капуста), картофеля фри. Возможно замораживание грибов (целиком или кусочками), а также мелкой рыбы и креветок. Этот класс аппаратов обеспечивает самую высокую (среди воздушных) скорость замораживания, минимальную усушку и сохраняет высокое качество продуктов. После замораживания продукт сохраняет исходную рассыпчатую структуру и прекрасно фасуется;

конвейерные скороморозильные аппараты предназначены для замораживания мясных, рыбных, молочных, мучных полуфабрикатов и готовых блюд — блинов, слоеного теста, выпечки, котлет, бифштексов, гамбургеров, сосисок, вареников и пельменей, равиоли и т.д. Толщина замораживаемых изделий может составлять до 25 мм, а длина и ширина до 100 х 100 мм. Эти аппараты позволяют замораживать до 80% ассортимента продуктов, традиционно замораживаемых на импортных спиральных скороморозильных аппаратах. Возможно также замораживание продуктов растительной группы — грибов, клубники, персиков, абрикосов;

люлечные скороморозильные аппараты предназначены для замораживания фасованных полуфабрикатов из птицы, мяса и рыбы — биточков, котлет, бифштексов, гамбургеров, сосисок (в том числе в вакуумной упаковке), кондитерских изделий, а также различных гарниров и готовых вторых блюд. Толщина замораживаемых изделий может составлять до 80 мм, а длина и ширина до 200 х 150 мм. Масса одного изделия (порции) может достигать 1 кг, а время замораживания до 2,5 часов.

спиральные скороморозильные аппараты предназначены для замораживания порционных блюд из мяса, рыбы, плодов, овощей, а также полуфабрикатов в панировке.

Источник

Технологии шоковой заморозки

При снижении температуры от 0 до −5°С охлаждаемый продукт переходит из жидкой фазы в твердую. Отбор тепла происходит сильнее, но температура снижается незначительно, а происходит кристаллизация 70% фракций продукта. Это начальная стадия замораживания. На последнем этапе продукт охлаждается от −5 до −18°С, что является окончательным домораживанием.

Примером стандартной технологии замораживания являются низкотемпературные холодильные камеры, способные охлаждать продукт от −18 ÷ −24°С. Период замораживания в них начинается от 2,5 часов и более. Самым важным фактором является время, поскольку существует тесная взаимосвязь между качеством продукта и периодом замораживания. От времени также зависит размер кристаллов льда, ферментативные и структурные изменения в продуктах. В основе шоковой заморозки лежит метод отбора тепла у продукта путем понижения температуры окружающей среды до −30 ÷ −35°С. В роли хладоносителя в камере выступает воздух, который интенсивно обдувает продукт. Стоит отметить, что дальнейшее понижение температуры не имеет смысла, поскольку это приводит к увеличенным деформациям продукта и неоправданным затратам мощности.

В отличие от обычного замораживания, шоковая заморозка обладает следующими преимуществами:

уменьшение периода замораживания в 3-10 раз;
сокращение потерь продукта в 2-3 раза;
снижение производственной площади в 1,5-2 раза;
сокращение производственного персонала на 25-30%;
снижение периода окупаемости на 15-20%.

Еще одной причиной применения шоковой заморозки является ее общее время замораживания. Так, для обычной технологии период замораживания котлет и пельменей составляет 2,5 часа, при том как для быстрого замораживания достаточно 20-35 минут. Без лишних математических вычислений видно явное экономическое преимущество. Прохождение второго периода замораживания уменьшается с 1 часа до 15 минут. Существует ряд определений, которые наиболее полно характеризуют технологию шоковой заморозки:

структура тканей. При шоковой заморозке продукта высокая скорость охлаждения позволяет быстро совершить переход из жидкой фазы в твердую. При этом образуются кристаллы льда небольшой формы, в результате форма продукта остается практически без изменения, чего не наблюдается при других методах заморозки.
бактериологическая частота. Из-за высокой скорости замораживания уменьшается период активности бактериологической среды. Бактерии различных типов имеют свои температурные зоны жизнедеятельности. При медленной заморозке они могут оставлять следы своей жизнедеятельности, но шоковая заморозке не оставляет им времени на развитие;
экология и биохимия. В случае отсутствия термической и химической обработки, для сохранения неизменного состава белков, выполняют быстрое замораживание тем методом, который не оказывает вредного влияния на биохимию продукта и его экологическую чистоту;
срок хранения. Для быстрозамороженных продуктов срок хранения больше, чем для замороженных в обычных камерах. Технология шоковой заморозки также обеспечивает сохранность вкусовых качеств продукта, оставляя в этом вопросе далеко позади остальные способы хранения и заготовки;
пищевая ценность и вкусовые качества. Поскольку продукт при быстрой заморозке не подвержен высыханию, он лучше сохраняет его питательные и ароматические свойства,;
масса. При обычном замораживании испарение жидкости (усушка) составляет порядка 5-10% от массы продукта. Форсированный режим заморозки сокращает потерю массы до 0,8%, тем самым увеличивая экономический эффект;
быстроразмораживаемые продукты. Полуфабрикаты, готовые блюда и другие быстроразмораживаемые продукты пользуются большой популярностью в таких странах как США, Япония, Германия, Швеция, Швейцария, Великобритания, Дания, Финляндия и Франция. В них среднее потребление таких продуктов на человека составляет 40-100 кг в год. При этом их количество постоянно растет на 5-7% за год.

Ассортимент продуктов, которые поддаются быстрой заморозке, очень велик. В каждой стране имеются свои продукты, которые специфичны именно для данного района. В последнее время чаще всего быстрой заморозке поддаются следующие типы продуктов:

мороженое, десерты, соки и др.;
мясные и рыбные полуфабрикаты;
готовые первые и вторые блюда и булочно-кондитерские изделия;
фрукты, овощи, ягоды, зелень, бахчевые и их комбинации.

Быстрозамороженные продукты имеют следующие положительные качества:

вкусовые качества сохраняются уровне натуральных;
практически не имеют несъедобных компонентов;
безотходны (за исключением упаковки);
дозированы (порции, фасовка);
не требуют особых условий для хранения и времени для приготовления.

Быстрая заморозка предоставляет широкие возможности для ведения бизнеса в сельском хозяйстве, предоставляя достаточное количество времени на реализацию продукции. Данная технология расширяет сферу сбыта продукции между регионами. Теперь работники сельхозпредприятия могут собрать урожай, часть продать сразу, а часть — заморозить и реализовать позже, но по более выгодной цене.

Следует отметить, что в России рынок быстрозамороженных продуктов изначально был ориентирован на зарубежную продукцию. Сейчас выработанные приоритеты постепенно меняются, но доля импортной свежезамороженной плодоовощной продукции по-прежнему остается достаточно большой. По неофициальным данным доля импорта овощей и продуктов составляет 40-60%, причем большая их часть ввозится нелегально.

Технология шоковой заморозки имеет неоспоримые преимущества, позволяющие в самые кратчайшие сроки окупить затраты на оборудование. Сейчас она становится неким стандартом для большинства производителей, которые без нее бы не смогли сбывать большое количество продукции.

Источник