Общие сведения процессов подмораживания и замораживания
В последнее время в промышленности стал применяться новый метод холодильной обработки в тех случаях, когда требуется сохранять скоропортящиеся продукты более продолжительное время, чем охлажденные, и менее, чем замороженные.
ПОДМОРАЖИВАНИЕ – это процесс с понижением температуры продукта ниже криоскопической, сопровождающийся частичной кристаллизацией влаги в поверхностном слое.
Продолжительность хранения в подмороженном состоянии увеличивается в 2 – 2,5 раза, по сравнению с охлажденными, что создает возможность транспортировки на дальние расстояния без снижения качества и товарного вида.
Существуют два основных пути подмораживания:
1) продукт помещают в камеру, где поддерживается температура до –3 0С. Температура продукта постепенно понижается, приближаясь к температуре воздуха камеры. Так подмораживают птицу, мясо, зимние сорта яблок;
1) продукт помещают в морозильную камеру, где замораживается периферийный слой ограниченной толщины. После перемещения продукта в камеру хранения с температурой –2 ¸ –3 0С вследствие внутреннего теплообмена во всем объеме продукта устанавливается температура, одинаковая с температурой хранения. Этот способ рекомендуется для подмораживания мяса и рыбы. Температура поверхности должна быть такой, чтобы после выравнивания температура в толще была –1 ¸ –2 0С.
Замораживание – это третий этап в непрерывной цепи холодильной технологии.
Основными ЦЕЛЯМИ замораживания являются следующие:
1) обеспечение стойкости продукта во время длительного хранения;
2) отделение влаги при концентрировании жидких пищевых продуктов;
3) изменение физических свойств продуктов (твердость, хрупкость) при подготовке их к дальнейшим технологическим операциям;
4) сублимационной сушки;
5) производства своеобразных пищевых продуктов и придания им специфических вкусовых и товарных качеств (мороженое, пельмени).
Основное отличие процесса замораживания от охлаждения состоит в том, что замороженные продукты являются более стойкими при хранении, чем охлажденные, поскольку вода в них превращается в лед. При этом прекращается перемещение растворимых в воде веществ, а следовательно, питание микроорганизмов и протекание биохимических (ферментативных) реакций. Эффект замораживания достигается при температуре в центре продукта от –6 0С и ниже.
Замороженный продукт отличается от охлажденного рядом внешних и физических признаков и свойств:
² твердостью – результат превращения воды в лед;
² яркостью окраски – результат оптических эффектов, вызываемых кристаллизацией льда;
² уменьшением удельного веса – следствие расширения воды при замораживании;
² изменением термодинамических характеристик (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность).
В технологическом отношении замораживание вызывает изменение в продукте, препятствующие полному восстановлению первоначальных свойств. Поэтому говорят о неполной обратимости замораживания пищевых продуктов, в отличие от их охлаждения (т.к. происходит травмирование тканей продукта кристаллами льда, частичная денатурация белка, перераспределение влаги).
Если для замораживания 1 кг воды необходимо отвести 335 кДж теплоты, то при замораживании 1 кг продукта будет меньше отводиться теплоты, т.к. в замороженном продукте лед составляет 60 – 70 %. В таблице 7.1. дана отводимая теплота в кДж при замораживании 1 кг продуктов до различных температур.
Таблица 7.1. Отводимая теплота в кДж при замораживании 1 кг продуктов до различных температур
| Температура продукта после замораживания, 0С | Массовая Мясо 66 | доля воды Птица | в продукте, % Рыба |
| – 0,8 | |||
| – 2,0 | 137,8 | 147,4 | 156,7 |
| – 5, 0 | 173,9 | 186,5 | 199,1 |
| – 10 | 202,9 | 216,7 | 230,6 |
| – 15 | 220,1 | 235,2 | 250,3 |
Продолжительность процесса замораживания зависит от вида продукта, его упаковки, толщины, содержания жира, от температуры и скорости движения охлаждающей среды.
Замерзание начинается с поверхности. Через некоторое время после помещения в морозильную камеру, продукт покрывается твердой замороженной коркой, тогда как внутренние слои его остаются мягкими, незамороженными. Затем начинают промерзать и внутренние слои продукта. Выделяющееся при их замерзании тепло проходит сквозь замороженную корку к поверхности продукта и переходит к холодному воздуху, циркулирующему в морозильной камере. Замороженная корка постепенно утолщается пока, наконец, продукт не промерзнет на всю толщину.