Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теплотехника. Учебное пособие
.pdf
161
бавляется, что ведет к укрупнению кристаллов. При медленном
замораживании кристаллы получаются настолько крупными,
что их можно видеть невооруженным глазом. Крупные кристаллы повреждают ткань, нарушают ее первоначальную структуру,
которая вследствие этого при размораживании полностью не
восстанавливается. Внутри клеток и волокон при медленном
замораживании кристаллообразование может начаться только
при достижении низких температур.
Если замораживание происходит быстро, т.е. тепло от замораживаемого продукта отводится интенсивно, то в нем образуется множество мелких кристаллов. Очаги их одновременно
возникают как вне клеток и волокон, так и внутри них. Вода в
этом случае не успевает выйти из клеток и волокон в межклеточное пространство и замерзает в местах ее естественного распределения. Разумеется, это может происходить при условии
достаточно быстрого отвода тепла от продукта, когда процесс
кристаллообразования в нем значительно опережает миграцию
влаги. Особенно важно быстро пройти зону температур от криоскопической до минус 4 0С, в пределах которой замерзает
наибольшее количество содержащейся в продуктах воды. Благодаря незначительному перераспределению влаги и образованию мелких кристаллов льда при быстром замораживании продуктов, ткань очень мало подвергается деформации. В мышечной ткани при этом достигается почти полная обратимость процесса при последующем ее размораживании.
При более умеренных скоростях замораживания, которые
обычно применяют на практике, продукт не утрачивает пластических свойств. И в этом случае возникают внутренние напряжения, которые воспринимает наружный слой продукта, что
проявляется его растяжением, но без явного разрушения, хотя
не исключено появление микроскопических разрывов и других
деформаций.
Повреждения, вызванные внутренними напряжениями, сокращаются при уменьшении толщины замораживаемого продукта.
На характер кристаллообразования в продуктах влияют не
только условия замораживания. В значительной мере оно зависит от структуры замораживаемой ткани, общего ее состояния
162
перед замораживанием и особенно от способности клеток удерживать влагу. Например, размягченные мышечные ткани, в которых завершен автолиз, обладают слабой влагоудерживающей
способностью. Миграция влаги и образование крупных кристаллов льда в этих тканях при замораживании гораздо значительнее, чем в плотных тканях, где процесс автолиза еще не
произошел.
17.6. Способы замораживания
В зависимости от вида замораживающей среды способы
замораживания могут быть разделены на замораживание в воздушной среде, жидких теплоносителях и криогенных жидкостях.
Замораживание в воздушной среде получило наибольшее
распространение вследствие простоты и доступности теплоносителя (воздуха). Замораживание осуществляется в морозильных камерах или морозильных туннелях. Воздух охлаждается до
температуры –30...–40 оС и со скоростью 1-2 м/с подается на
обдув замораживаемых продуктов. Продукты, которым в процессе замораживания желательно придать определенную форму
(например, рыбное филе), замораживают в специальных лотках.
По способу отвода теплоты от лотков различают одностороннее
и двустороннее контактное замораживание.
Наилучший эффект достигается при замораживании фасованных продуктов небольшого размера в специальном морозильном оборудовании, получившем название скороморозильных аппаратов. Разновидностью воздушного (газового) замораживания является использование для этого процесса твердой
углекислоты. Помимо создания низкой температуры (температура сублимации углекислоты составляет –79
щитная атмосфера, препятствующая развитию микроорганизмов. Этот способ достаточно дорогой и большого распространения не получил.
При замораживании в жидких теплоносителях различают
замораживание орошением или погружением. При замораживании орошением жидкий, охлажденный до низких температур
теплоноситель (чаще всего водный раствор хлористого натрия,
о
С) создается за-
163
хлористого кальция или пропиленгликоля) подается через форсунки или другие разбрызгивающие устройства на орошение
замораживаемого продукта. Замораживание погружением является более эффективным процессом с равномерным замораживанием продукта со всех сторон. Недостатком данных методов
является необходимость применения герметичной упаковки,
чтобы исключить контакт замораживаемого продукта с замораживающей средой (бесконтактное замораживание).
Замораживание в криогенных жидкостях (жидком воздухе
или жидком азоте) не нашло большого применения. В некоторых
случаях замораживание орошением жидким воздухом используется как вспомогательная технологическая операция, например
замораживание черного перца-горошка перед размолом.
17.7. Замораживание мяса
Мясо замораживают обычно в полутушах и четвертинках,
баранину – в тушах. Кроме того, мясо замораживают в блоках,
сортовых отрубах и мелкой фасовке.
Мясо крупного рогатого скота, свинины и баранины чаще
всего замораживают в воздушной среде после предварительного
охлаждения до температуры 0-4 оС в толще мышц бедра (двухфазный способ).
Продолжительность процесса замораживания зависит от
размеров мясной туши или полутуши, температурного перепада
между мясом и замораживающим воздухом и скорости его движения.
Замораживание мяса производят в морозильных помещениях камерного или туннельного типа в подвешенном состоянии к троллеям подвесных путей. При подвешивании наиболее
толстые части (бедра) мяса располагают вверху, в зоне максимального обдува охлажденным воздухом. Перемещение замораживаемых туш или полутуш осуществляется вручную или
конвейерами. На каждом подвесном пути стараются разместить
туши одной категории упитанности и приблизительно одной
массы. Интервал между тушами и полутушами составляет
30...50 мм, что соответствует размещению на 1 погонном метре
164
двух-трех говяжьих или трех-четырех свиных полутуш или раму
с бараньими тушами. Помещения камерного типа работают по
цикличному графику, туннельного – непрерывно.
В современных морозильных камерах и туннелях поддерживается температура воздуха –30...–35 оС при скорости принудительного движения воздуха 1...3 м/с.
Продолжительность замораживания туш и полутуш составляет 19... 27 ч.
Говяжьи полутуши замораживают при следующих параметрах: температура от –35 до –40 оС, скорость движения воздуха 1-2 м/с, относительная влажность воздуха 95-100 %. Продолжительность замораживания процесса 24 ч. Время замораживания свиных полутуш и бараньих туш составляет соответственно
около 18-20 и 14-16 ч.
Одно из перспективных направлений развития технологии
замораживания мяса – отказ от замораживания мяса в тушах.
Мясные туши разрубаются на отрубы, для замораживания которых используются высокоэффективные скороморозильные аппараты.
Замороженным считается мясо, средняя конечная температура которого на 10 оС ниже криоскопической.
Субпродукты замораживают на противнях, которые укладывают на рамы, этажерки или стеллажи, либо в виде блока при
температуре –30…–35 оС и скорости движения воздуха 1-2 м/с.
Продолжительность замораживания при двухфазном способе
составляет 12 ч, при однофазном способе – 18 ч; при замораживании в морозильных аппаратах соответственно 3-4 и 4-7 ч.
17.8. Замораживание птицы
Битую птицу замораживают в морозильных камерах с
естественной или принудительной циркуляцией воздуха или в
морозильных туннелях после предварительного охлаждения или
без него. Кроме того, для замораживания птицы используются
охлажденные жидкие теплоносители – водный раствор пропиленгликоля, водный раствор хлористого кальция или хлористого
натрия.
165
Наибольшее распространение получил воздушный способ
замораживания. При замораживании в морозильных камерах
тушки птицы укладывают в стандартные деревянные ящики.
Ящики устанавливают в камере в шахматном порядке со снятыми
крышками. При температуре воздуха в камере –18 оС и естественной циркуляции воздуха длительность процесса замораживания составляет 48...72 ч, при температуре –23…–26 оС и скорости движения воздуха 1-1,5 м/с продолжительность замораживания составляет 20 ч для кур, уток и 35-40 ч для гусей, индеек.
Быстрее можно заморозить птицу в скороморозильных
аппаратах туннельного типа при –30…–40 оС и интенсивном
движении воздуха. Продолжительность замораживания составляет 4,5–10 ч. В зависимости от упитанности и вида птицы. Потери массы при замораживании составляет 0,2-0,4 %.
При замораживании птицы в жидких хладоносителях в
качестве теплоотводящей среды используют пропиленгликоль,
водный раствор хлористого кальция. Тушки помещают в герметичные упаковки из полимерных материалов и погружают в
раствор, который охлажден до –28 оС, скорость циркуляции среды 0,1 м/с. Продолжительность процесса замораживания упакованных тушек кур массой 1-2 кг составляет 0,5-1 ч.
Воздушный способ замораживания позволяет достичь такой продолжительности замораживания только при –50 оС и
скорости движения воздуха 3 м/с.
Еще более перспективно применение модульных скороморозильных аппаратов, работающих на жидком азоте или диоксиде углерода, распыляемых с помощью форсунок в зоне
замораживания. Под действием образующихся при этом паров
хладагента происходят предварительное охлаждение и выравнивание температуры по объему продукта. Предварительное
охлаждение продукта исключает последующее растрескивание
его и, следовательно, сокращает потери массы при размораживании и кулинарной обработке. Продолжительность замораживания полутушек до среднеобъемной температуры –8 оС составляет 6 мин.
166
17.9. Замораживание рыбы
Для замораживания рыбы используется продукт высокого
качества, не имеющий внешних дефектов и признаков порчи.
Рыба сортируется по размеру, промывается для удаления загрязнений и слизи, а у крупной рыбы удаляются внутренности.
Замораживание рыбы осуществляется следующим образом: на
воздухе; в смеси льда и соли; с помощью искусственного холода, получаемого машинным методом (воздушное замораживание, контактное в плиточных морозильных аппаратах); с применением жидких углерода и азота; в рассоле; комбинированным.
Воздушное замораживание с помощью естественного холода (при температуре наружного воздуха не выше –10 оС применяют в местах подледного лова. Это наиболее простой и экономичный способ. Рыбу укладывают на предварительно подготовленной ледяной площадке поштучно в один ряд, чтобы обеспечить максимальный теплообмен поверхности с воздухом; по
мере замораживания ее переворачивают. Крупную рыбу обычно
замораживают в подвешенном состоянии, мелкую раскладывают слоем толщиной не более 12 см. При сильном морозе и ветре
рыба замораживается быстро, при этом обеспечиваются высокое
качество продукта и значительная экономия.
Способ замораживания в смеси льда и соли основан на
явлении самоохлаждения смеси льда и поваренной соли, в которой одновременно протекают такие процессы, как плавление
льда и поваренной соли. При этом корочка льда препятствует
проникновению соли. Продолжительность замораживания слоя
рыбы до 6 см составляет 10-11 ч.
Способ замораживания орошающим раствором предусматривает охлаждение рыбы сначала чистой водой, а затем
охлаждающим раствором соли температурой –16…–20 оС с последующим ополаскиванием. Продолжительность замораживания орошающим раствором вдвое превышает продолжительность замораживания в смеси льда и соли. Рыбу замораживают
также в камерах при температуре –25 оС с естественной и принудительной циркуляцией воздуха. При замораживании крупных объектов, например рыбных блоков, оптимальная скорость
167
движения воздушного потока составляет 5 м/с; при поштучном
замораживании продуктов небольшого размера в воздушных
морозильных установках скорость движения среды может быть
повышена до 10 м/с.
На современных промысловых судах рыбу и морепродукты замораживают, как правило, контактным способом с использованием горизонтальных и вертикальных плиточных морозильных установок.
Мелкую, среднюю и крупную рыбу замораживают стандартными блоками размером 800х250х60 мм (массой до 12 кг) в
металлических формах с крышками. Рыбу в мелкой фасовке,
предварительно упакованную в картонные коробки, пакеты из
полимерной пленки, замораживают на открытых противнях.
Продолжительность замораживания до температуры –18 оС составляет: рыбы в блоках толщиной 60 мм – 3…5 ч; крупной и
средней рыбы, уложенной на противни, – 3…6 ч; осетровых и
других крупных рыб в подвешенном состоянии – 6…10 ч.
Контактный способ замораживания в плиточных морозильных аппаратах применяют для замораживания рыбы мелких
и средних размеров, а также филе, фарша и рыбной кулинарии.
Продолжительность замораживания рыбы в плиточных морозильных установках связана с толщиной блока, при увеличении
которой удлиняется процесс и снижается производительность
установки. Для рыбы разных видов с толщиной блока от 30 до
100 мм продолжительность замораживания составляет от 40 до
180 мин.
Замораживание в жидком азоте и диоксиде углерода обеспечивает очень высокую эффективность холодильной обработки, но вследствие большой стоимости сжиженных газов в 2-3
раза повышает стоимость традиционного замораживания. Поэтому такой способ эффективен только при обработке дорогостоящей продукции: крабов, креветок, лососевых и др. Он позволяет
получать мороженый полуфабрикат высокого качества при минимальных потерях массы. Этот способ комбинируют с воздушным
замораживанием, используя жидкий азот лишь для быстрого снижения температуры в критической зоне (до –5…–7 оС). Так, рыбопродукты доставляют на береговое предприятие в охлажденном
168
виде, зачищают, упаковывают под вакуумом и замораживают в
криогенной установке до температуры не выше –5 оС в течение 32
мин. Замороженные филе, фарш, полуфабрикаты быстро перекладывают в картонные ящики по 10-21 кг и домораживают до –
20 оС в воздушной морозильной установке.
Для предохранения рыбы от усушки и окисления жира
применяют процесс глазирования. Ледяную корочку (глазурь)
получают трехкратным погружением блоков или отдельной рыбы с температурой не выше –18 оС в воду с температурой 1-2 оС.
Продолжительность каждого погружения составляет 2 с. Для
ускорения процесса образования ледяной корочки и увеличения
ее прочности мороженую рыбу после погружения в воду выдерживают в потоке холодного воздуха (скорость 2-3 м/с) в течение 10-20 с. Масса глазури составляет 2-4 % массы рыбы. В то
же время водной глазури свойственен существенный недостаток –
относительно быстрая сублимация, из-за чего уже через несколько месяцев хранения она может исчезнуть, а продукция
окажется практически незащищенной от окислительной порчи и
усушки. Поэтому для защиты мороженой рыбы в процессе длительного холодильного хранения на ее поверхность целесообразно наносить не воду, а растворы пленкообразующих составов, обладающих высокими адгезионными свойствами. Растворы наносят в виде газонепроницаемых оболочек, устойчивых к
механическим воздействиям и испарениям.
169
Глава восемнадцатая
ХОЛОДИЛЬНОЕ ХРАНЕНИЕ
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
18.1. Характеристика холодильного хранения
Охлаждение и замораживание пищевых продуктов – подготовительные процессы холодильной технологии перед холодильным хранением.
Главная цель хранения – исключить изменение состояния
продуктов.
Сроки холодильного хранения несоизмеримо больше продолжительности охлаждения или замораживания, поэтому при
холодильном хранении основное значение приобретает максимальное снижение скорости нежелательных микробиологических, биохимических и химических процессов в пищевых продуктах. Кроме того, в задачу холодильного хранения входит
обеспечение сохранности питательных свойств продукта, его
питательной ценности, а также товарного вида.
Для рационального холодильного хранения охлажденных
или замороженных продуктов необходимо выполнение ряда
условий: хранить доброкачественные продукты, прошедшие регламентированную технологическую обработку перед хранением; соблюдать температурный режим хранения; поддерживать
определенную влажность при хранении; соблюдать санитарногигиенические условия; использовать дополнительные средства,
повышающие стойкость хранимых продуктов; применять рациональную тару для хранения продуктов.
Холодильное хранение пищевых продуктов ограничивается замедлением изменений, причем именно тех, которые ухудшают их качество. Основное средство холодильного хранения –
стабильная низкая температура хранения, но немаловажную
роль играют и другие условия.
Иногда при хранении ставится задача не просто затормозить изменения, но и направленно их регулировать, например
при созревании сыров, выдержке охлажденного мяса в целях
170
размягчения. При этом выбирают режимы хранения, наиболее
благоприятные для развития необходимых изменений, и холодильное хранение становится производственным, технологическим процессом.
Температура хранения большинства охлажденных продуктов находится в пределах +2…–2
ты, содержащие жиры, хранят при более высокой температуре.
При хранении охлажденных продуктов не прекращается
развитие микрофлоры и ферментативные процессы.
Охлажденные продукты обычно не упакованы герметично, поэтому с их поверхности происходит испарение влаги в
воздух камеры. Чрезмерно высокая влажность воздуха и местные застои воздуха создают опасность развития микрофлоры,
что недопустимо. Чтобы избежать этого, применяют воздушную
систему охлаждения, а продукт размещают так, чтобы было достаточное движение воздуха во всем объеме камеры. Скорость
движения воздуха составляет от 0,1 до 0,5–0,8 м/с.
Рекомендуемая относительная влажность воздуха находится в пределах 75–90 % для различных продуктов. При такой
влажности и скорости движения воздуха усушка незначительна.
Таким образом, температура, относительная влажность и скорость движения воздуха – основные параметры, обеспечивающие благоприятные условия хранения продуктов.
При хранении продуктов используют вспомогательные
средства: антибиотики, антиокислители, ультрафиолетовое облучение, озонирование, радиоактивное облучение, герметичную
упаковку, газовые среды (азот, углекислый газ ) и др.
При хранении замороженных продуктов температура
должна быть достаточно низкой, чтобы обеспечить гораздо более
сильное торможение жизнедеятельности микрофлоры и ферментативных процессов, чем при охлаждении. Поэтому основным
регулируемым параметром является температура продукта.
Допустимая температура для хранения замороженных
продуктов –12 оС, а рекомендуемая –18 оС и ниже. Обычно при
хранении замороженных продуктов не создают побудительное
движение воздуха, так как возникают большие потери (усушка)
продукта. Относительная влажность воздуха в камерах хранения
о
С. Растительные продук-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]