Способы замораживания

Применяемые способы замораживания пищевых продуктов можно подразделить на три основные группы: замораживание в воздухе; в жидких теплоносителях; 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.

В нашей стране во ВНИИ птицеперерабатывающей промышленности разработана технология иммерсионного способа замораживания тушек птицы. Осуществляется конструктивная реализация этого способа.

Бесконтактное замораживание продуктов кипящими холодильными агентами производят и в плиточных скоро-морозильных 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 и фреоны. Пригодна для этого способа замораживания и углекислота. Однако техническая реализация при использовании этого холодильного агента сложна, поэтому контактное замораживание пищевых продуктов в углекислоте не нашло промышленного применения. Не получило распространения также предложение об использовании закиси азота для замораживания пищевых продуктов.

Жидкий азот целесообразно применять благодаря его относительной инертности и низкой температуры кипения (-195,8°С) при атмосферном давлении.

Исследования по использованию в качестве холодильного агента азота проводились в США с 1942-1945 гг., но широкое применение жидкий азот получил в 60-х годах, когда его стали получать в больших количествах как побочный продукт производства кислорода, аргона, гелия. Жидким азотом стали пользоваться для охлаждения сухопутного и водного рефрижераторного транспорта и для замораживания пищевых продуктов.

Способ контактного замораживания в жидком азоте увеличивает скорость процесса, обеспечивает простоту технологии замораживания и обслуживания технологического оборудования, возможность организации непрерывного производства, не требует больших производственных площадей и др.

Однако, как показала практика зарубежных фирм, при использовании азота в качестве холодильного агента следует учитывать производственные условия и другие факторы, определяющие себестоимость готовой продукции. 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.

В последние годы за рубежом применяют для замораживания продуктов и жидкие фреоны. При этом особое внимание уделяют чистоте фреона. Он не должен содержать вредного побочного продукта - фтора, который является составной частью фреоновых холодильных агентов. Фреон, используемый для замораживания пищевых продуктов, маркируют «Фреон-фризант» в отличие от «Фреон-хладагент».

В нашей стране применение криогенных жидкостей для замораживания пищевых продуктов находится в стадии лабораторных и промышленных исследований.