Быстрозамороженные продукты

Быстрозамороженная растительная продукция, занимающая значительное место  в торговле высокоразвитых стран мира, приобретает все больший спрос и в России, благодаря её существенным преимуществам, к которым можно отнести: (по данным ВНИХИ, ВНИИКОП, Росмясомолторга и других организаций РФ и зарубежных фирм):

• снижение потерь растительного сырья на этапах переработки и хранения, а также в условиях домашнего хозяйства и общественного питания;
• длительность (до 8…12 мес.) сохранения высокой пищевой и питательной ценности при хранении замороженной плодоовощной продукции;
• расширение ассортимента растительной продукции, реализуемой в межсезонный период и с учетом производства малолежких видов плодов, ягод и овощей;
• повышение производительности труда при производстве готовых блюд в общественном питании (в 30 раз) и в домашнем хозяйстве (в 150 раз);
• сокращение в 5…7 раз ёмкости холодильников для хранения замороженной продукции в отличие от свежей;
• возможность переработки механически поврежденной растительной продукции и промышленного использования отходов, имеющих место при кулинарной обработке плодов, ягод, овощей, для производства кормовых и пищевых добавок и др. продукции.

В СССР основным производителем замороженных растительных продуктов являлись предприятия бывшего Минторга (Росмясомолторга, Росплодоовощторга) и потребкооперации, и продукции в основном для дальнейшей её переработки. При этом основная масса растительного сырья замораживалась в блоках, что не позволяло реализации этих продуктов (ни качества, ни товарного вида) в блоках населению.

Камерный способ замораживания  растительного сырья в блоках приводил к значительным и неоправданным потерям в производстве и при переработке сырья, что в основном сказывалось на ценах продуктов и рентабельности этих производств.

4. Способы и режимы замораживания растительной продукции

Все способы замораживания  классифицируют по принципу отвода тепла от продукта. При замораживании в воздухе продукты упаковывают в паронепроницаемые оболочки или замораживают непосредственно в жидких практически не испаряющихся (хлористый натрий, хлористый кальций, пропиленгликоль, этиленгликоль и др.) и испаряющихся (диоксид углерода, азот, фреон и др.) средах, а также в металлических закрытых формах или между металлическими поверхностями. В холодильной технологии наиболее распространены способы, основанные на отводе тепла от продукта теплопроводностью, конвекцией, радиацией и теплообменом при фазовых превращениях.

Как правило, охлаждающей  средой является воздух с различной  скоростью движения и температурой, чаще всего -30…-40°C. Замораживание осуществляют в морозильных аппаратах разной конструкции, в которых воздух движется со скоростью 1…2м/с. Для ускорения замораживания охлаждающие батареи размещают поблизости от замороженного объекта, вследствие чего достигается ускорение этого процесса. Лучший эффект получают при замораживании фасованной продукции, так как при этом обеспечивается оптимальная толщина. Хороший эффект дает замораживание продуктов малого размера (ягод) россыпью на охлаждающих поверхностях и лучше в «кипящем слое», называемом еще методом флюидизации.

Разнообразные способы  замораживания в морозильных аппаратах:

1. способ контактного  одностороннего замораживания на  металлической охлаждающей пластине используют в конструкциях ряда морозильных аппаратов. При этом способе наблюдают недостаточный теплообмен поверхности продукта, продолжительное время замораживания, смещение в сторону слабого теплообмена границы раздела между замороженными слоями.

2. при контактном двустороннем  способе замораживания в активном  теплообмене участвуют примерно 60…70% поверхности в зависимости от толщины продукта, а границы раздела располагаются в середине толщины продукта.

3. при замораживании  продукта с помощью жидкого  хладоносителя, подаваемого через форсунки или другие устройства, распределяющие жидкость, граница раздела между замороженными слоями располагается ближе к той поверхности, где менее интенсивен теплообмен. Лучший эффект достигается, когда продукт омывается хладоносителем с двух сторон или когда продукт погружается в перемешивающий жидкий хладоноситель. В последнем случае замораживание равномерно и линия раздела проходит в середине объекта.

4. если в качестве  хладоносителя используют поток  воздуха, подаваемый с одной  стороны, то не вся поверхность  продукта участвует в активном  теплообмене и трудно достичь равномерного замораживания, а граница раздела между замороженными слоями сдвигается в сторону слабого теплообмена.

5. при замораживании  в поперечно-проточном потоке  воздуха с перемещающимся направлением в активном теплообмене участвует вся поверхность продукта. При использовании низких отрицательных температур и достаточной скорости движения воздуха происходит быстрое замораживание и самое главное – структура льда образуется равномерно.

6. при замораживании  в банках жидких скоропортящихся  продуктов целесообразно придать им медленное вращательное движение, горизонтальное расположение банок исключает вредное влияние воздушной прослойки на скорость замораживания и на изменение внешнего вида поверхности продукта, так как воздух во время вращения банки постепенно перемещается к центру и там остается.

7. способ замораживания в «кипящем слое» (способ флюидизации). Высокая скорость подаваемого под давлением холодного воздуха и омывание им всей поверхности взвешенных в потоке частиц продукта обеспечивает наибольший эффект по скорости замораживания и сохранению качества продукта.

К сверхбыстрому способу  относится замораживание продукта в кипящих хладоносителях, таких, как жидкий азот, фреон и др. В  этом случае вся поверхность продукта участвует в теплообмене, а очень низкие температуры хладоносителя обеспечивают замораживание в течение нескольких минут или секунд.

Разработаны аппараты, в  которых продукты замораживают погружением, орошением или комбинированно с  использованием низкотемпературной газовой среды, создаваемой в результате испарения жидкого хладоносителя. Наиболее совершенен способ, когда в первой стадии происходит охлаждение и подмораживание газовой средой, а затем замораживание путем орошения и дальнейшего выравнивания температуры по всему объему продукта. В этом случае отсутствует вредное влияние, наблюдаемое при замораживании погружением, т.е. деформация замораживаемого продукта при образовании льда.

Режим замораживания  плодоовощной продукции состоит  из трех стадий: первая – стадия охлаждения – интенсивный отвод тепла  от продукта и снижение температуры до криоскопической; вторая – стадия кристаллизации – фазовое изменение воды, когда после переохлаждения начинают образовываться и расти кристаллы; третья – стадия домораживания – криоскопическая температура перемещается с периферийных слоев в центр продукта. На этой стадии замораживание характеризуется дальнейшим снижением температуры продукта до -18…20°C, при которой происходит инактивация всех ферментных систем, останавливаются биохимические процессы во всех клетках тканей и наступает его консервация.

Понижение температуры теплопроводящей среды на 10°C увеличивает в среднем скорость теплообмена в стадии охлаждения в 1,7 раза, в стадии кристаллизации в 2,8 раза, а в стадии домораживания в 3 раза. Изменение же толщины продукта с 20 до 10 мм увеличивает скорость теплообмена по стадиям соответственно в 1,3; 1,5 и 1,8 раза. Таким образом, определяющие значение в процессе теплообмена имеют температура окружающей среды и толщина подготовленного к замораживанию продукта.

Замораживание рекомендуют  проводить при температуре – 30…-35°C. Дальнейшее понижение температуры не позволяет резко сократить продолжительность процесса, но при этом возрастают энергетические затраты, что экономически нецелесообразно.

Время замораживания  картофеля, овощей, плодов и ягод зависит  от вида продукта, степени его измельчения (для крупных плодов и овощей), а также от других операций подготовки сырья (очистка, сультификация и др.) к замораживанию.

В настоящее время  одним из наиболее распространенных способов хранения быстропортящихся плодов и овощей является технологический процесс быстрого замораживания. Основным требованием, предъявляемым к этому способу, является обеспечение условий, при которых мягкие ягоды, овощи и фрукты (земляника, ежевика, малина и др.) не мнутся, сохраняется их целостный вид, исключается возможность смерзания отдельных ягод и кусочков плодов и получается сыпучий замороженный продукт, который удобно фасовать и перерабатывать.

Технология, удовлетворяющая  данным требованиям, реализуется в  специальных скороморозильных аппаратах, использующих явление флюидизации ("сжижения"): слой из большого числа ягод или кусочков продукта, насыпанных на сетчатый конвейер, под воздействием интенсивного вертикального потока воздуха начинает вести себя как жидкость - происходит выравнивание толщины насыпанного слоя по поверхности конвейера, и частицы внутри слоя постепенно перемешиваются. В таком состоянии каждая ягода интенсивно и со всех сторон омывается потоком холодного воздуха, что обеспечивает ее быстрое замораживание, и из-за постоянного перемешивания не происходит смерзания соприкасающихся ягод и кусочков. Для замораживания используют сырье только высокого качества, отсортированное, помытое, без дефектных экземпляров. Некоторые виды сырья для инактивирования ферментов перед замораживанием бланшируют. Замораживание как способ хранения и консервирования основано на обезвоживании тканей плодов и овощей путем превращения содержащейся в них влаги в лед. Лед образуется при температуре от -2 до - 6°С, а в некоторых видах овощей от -1 до -3°С. Чем быстрее происходит процесс замораживания, тем больше образуется кристаллов, меньше их размеры, выше качество продукта. Плоды, ягоды, овощи замораживают при температуре -35…-45°С, для хранения доводят температуру продукта до -18°С и далее хранят при этой температуре.

Конструкции флюидизационных  аппаратов, выпускаемых различными фирмами, наиболее известные из которых Frigoskandia (Швеция), Starfrost (Англия) и др., похожи и включают в себя следующие основные компоненты: теплоизолированный корпус, прямолинейные транспортные сетчатые контейнеры, охлаждающий воздух, теплообменник, центробежные вентиляторы, систему управления. Все внутренние компоненты, включая воздухоохладитель, выполняются из высококачественной нержавеющей стали. Флюидизационные скороморозильные аппараты - это высокопроизводительные устройства, обеспечивающие замораживание больших объемов продукции от 600 кг/час до 20 т/час. Диапазон продуктов, замораживаемых в таких аппаратах, очень широк. Это различные ягоды (ежевика, земляника, малина, смородина), резаные плоды (яблоки, груши, персики, абрикосы, сливы, дыни), овощи (зеленый горошек, бобы, резаный лук, картофель, морковь, кукуруза), дикорастущие лесные ягоды.

Наиболее распространенным способом хранения плодов и овощей является хранение в холодильниках. Длительность хранения определяется целым рядом факторов, начиная от влияния почвенно-климатических условий возделывания культур, сортовых особенностей, рационального использования удобрений, агротехники, орошения, системы защиты от вредителей, болезней и сорняков, сроков и способов уборки, товарной обработки и, конечно же, способов и условий хранения. Плоды и овощи, предназначенные для длительного хранения, должны быть здоровыми и не иметь механических повреждений. Холодильник - это не госпиталь, и нельзя надеяться на то, что больные поврежденные плоды будут долго храниться.

Все биохимические процессы во фруктах и овощах зависят от температуры. При высокой температуре происходит ускоренный обмен веществ, потеря влаги, витаминов, органических веществ. Зависимость обмена веществ от температуры обозначается числом Wan Hoff. Например, для моркови и капусты это число находится между 2 и 3, т.е. при повышении температуры на 10°С интенсивность дыхания удваивается или утраивается.

Проще говоря, овощи начинают быстрее "стареть" и приходить в негодность. Поэтому крайне важно как можно быстрее охладить продукцию, предназначенную для закладки на длительное хранение.

После уборки плодов и  помещения их в холодильник самыми важными процессами, обеспечивающими длительное хранение, являются процессы дыхания и транспирации. Поэтому для оптимального хранения плодов и овощей необходимо создание и поддержание оптимального температурно-влажностного режима, оптимальной концентрации кислорода и углекислого газа, удаление этилена. Оптимальные параметры температуры и влажности для обычных холодильников для основных видов культур приведены в

табл. 1.

Чтобы существенно уменьшить  естественную убыль веса плодоовощной продукции и максимально продлить срок хранения, необходимо как можно быстрее охладить продукцию после сбора урожая и поддерживать оптимальные параметры хранения.

Это достигается в  холодильниках с регулируемой газовой  средой (СА - контролируемая атмосфера, ULO - Ultra Low Oxygen, что означает ультранизкое содержание кислорода).