5.4.3. Способы замораживания пищевых продуктов

Способы замораживания подразделяются в соответствии с источником получения холода, видом охлаждающей среды, характером теплообмена между продуктом и хладагентом.

По источнику получения холода способы замораживания подразделяются на замораживание естественным и искусственным холодом.

Замораживание естественным холодом пищевого сырья и продуктов применяется в зимний период в районах с суровым климатом.

По виду охлаждающей среды способы замораживания подразделяются на замораживание воздушное, в контакте с металлическими поверхностями, жидкостное, льдосолевое, в кипящих хладагентах.

По характеру теплообмена между продуктом и холодильным агентом способы замораживания делятся на замораживание в воздухе как промежуточном теплоносителе (контактное или бесконтактное); в жидкости как промежуточном теплоносителе (контактное или бесконтактное); в кипящем хладагенте (контактное или бесконтактное). При контактном замораживании продукт непосредственно соприкасается с охлаждающей средой, при бесконтактном — между продуктом и охлаждающей средой имеется какая-либо перегородка.

Морозильные аппараты подразделяются на следующие основные типы: с интенсивным движением воздуха; многоплиточные; контактные, в которых продукты замораживают при непосредственном контакте с жидким хладоносителем или холодильным агентом.

Основными критериями при оценке способов замораживания являются качество получаемой продукции, техническое совершенство и экономичность. Существующие способы заморажи­вания наряду с достоинствами имеют некоторые недостатки.

Интенсивное замораживание продукта в хо­лодном воздухе позволяет получать продукт высокого качества. Однако при этом значителен расход холода, велики его потери в окружающую среду. При замораживании продуктов в потоке холодного воздуха с их поверхности интенсивно испаряется вода, вследствие чего водяной пар осаждается на холодной поверхности приборов охлаждения в виде инея, а следовательно, теплообмен между воздухом и охлаждающей средой в батареях или воздухоохладителях ухудшается.

Морозильные аппараты с интенсивным движением воздуха различаются между собой способом укладки продукта (в формах, упаковке, поштучно, россыпью и т. д.), а также конструктивным оформлением системы транспортировки продукта через морозильное отделение (на тележках, ленточном, сетчатом или цепном конвейере, гравитационные и т. д.). Из аппаратов с интенсивным движением воздуха в отдельную группу выделены аппараты для замораживания мелкоштучных продуктов в слое методом флюидизации.

Метод замораживания продуктов в холодном воздухе применяют в основном при замораживании рыбы, мяса в тушах, полутушах и четвертинах, готовых кулинарных изделий, а также мелких продуктов (ягоды, пельмени и др.) во взвешенном состоянии (флюидизация). Кроме того, этот метод применяют для замораживания таких продуктов, как мелкокусковое мясо в блоках, субпродукты, филе, фарш, творог, масло, когда они упакованы или находятся в закрытых металлических формах.

Замораживание в плиточных аппаратах экономически более выгодно, чем воздушное, но при обычных температурных режи­мах замораживания (—30...—40 °С) происходит примерзание продукта к охлаждающим плитам. Продукт необходимо предварительно обертывать полимерной пленкой или специальной бумагой, что приводит к дополнительным затратам упаковочных материалов и труда.

Многоплиточные морозильные аппараты (мембранные, горизонтальноплиточные, вертикальноплиточные, роторные) различаются расположением блоков продукта и способом его загрузки.

В жидких средах продукт замораживается быстро. Этот способ замораживания требует расхода электроэнергии на 20... 30 % меньше по сравнению с воздушным способом.

При замораживании пищевых продуктов в жидких хладоносителях в качестве теплоотводящей среды применяют в основном водные растворы солей хлорида Na, хлорида кальция, пропилен- и этиленгликоля. Замораживание продукта без упаковки в растворе поваренной соли наряду с некоторыми преимуществами (ускорение процесса замораживания и отсутствие усушки) имеет и ряд недостатков: проникновение соли в продукт, изменение цвета и ухудшение товарного вида, потеря экстрактивных веществ, переходящих в рассол. В качестве теплоотводящей среды используют также жидкие азот и диоксид углерода.

Замораживание в кипящих хладагентах происходит очень быстро, качество замороженной продукции высокое.

Наиболее широко применяют для этих целей жидкий азот, который является инертным веществом по отношению к замораживаемым продуктам и имеет низкую температуру кипения при атмосферном давлении (—195,8 °С). Контактное замораживание в жидком азоте характеризуется большой скоростью процесса, простотой технологии и обслуживания технологического оборудования, возможностью организации непрерывного производства. Кроме того, для реализации этого метода замораживания не требуется больших производственных площадей. Однако, эта охлаждающая среда экономически себя оправдывает при замораживании пищевых продуктов высокой стоимости, небольших размеров и малой толщины (готовые мясные блюда, пельмени, ягоды и др.). Продукты относительно большой толщины замораживать в среде жидкого азота нельзя из-за появления механических повреждений, вызываемых температурными напряжениями по объему продукта в результате больших температурных перепадов.

Замораживание в жидкой среде продукта в упаковке (погружной метод) практикуется довольно широко. В качестве упаковки используют полимерную пленку, в которой продукты замораживают, хранят и отправляют к потребителю. Этот метод целесообразно применять для замораживания пищевых продуктов, имеющих неправильную геометрическую форму (например, тушки птицы). Погружной метод позволяет интенсифицировать процесс замораживания, а также механизировать и автоматизировать процесс холодильной обработки продуктов. При этом практически отсутствует усушка продукта, не ухудшается товарный вид его.