Преимущества шоковой заморозки
В отличие от стандартного способа замораживания в обычных холодильных камерах, шоковая заморозка имеет массу преимуществ:
- продукт теряет в 2-3 раза меньше массы;
- замораживание проходит в 3-10 раз быстрее;
- можно сократить производственные площади в 1,5-2 раза;
- ускоряется окупаемость предприятия примерно на 15-20%;
- требуется меньше персонала, соответственно, сокращаются затраты на обслуживание.
Быстрая заморозка намного эффективнее для производства. Помимо ускорения процесса, существенно сокращаются отходы, так как шоковая заморозка продлевает срок хранения сырья и изделий. Сокращаются потери веса. Быстрое замораживание предотвращает процесс испарения, сохраняя тем самым вес продукта. Это позволяет существенно экономить на закупках.
Продукты не меняют своих биохимических свойств, так как не нуждаются ни в какой термической обработке, а просто моментально замораживаются. Кроме того, шоковая заморозка способствует сокращению времени существования бактериологической среды. Если изделия замораживаются медленно, в них остаются следы жизнедеятельности разных бактерий, так как все они имеют разные температурные зоны жизни.
Мгновенное понижение температуры позволяет также сохранить вкусовые качества пищи. Это тоже связано с минимальными потерями влаги, так как именно оптимальное количество воды отвечает за насыщенный вкус. Продукт не обезвоживается, а значит после разморозки будет таким же, как до. Кроме того, срок хранения быстрозамороженных продуктов существенно выше, чем при обычной заморозке.
Технология быстрого замораживания
В процессе заморозки существует три диапазона температур в центре продукта. Сначала он охлаждается от +20°С до 0°С. При этом понижение температурного показателя происходит пропорционально количеству работы по отбору тепла. Далее наступает вторая фаза, при которой температура падает с 0 до -5°С. На этом этапе осуществляется переход из жидкой фазы в твёрдую. При этом работа по отбору тепла достаточно существенна, однако непосредственно температура самого продукта практически не меняется. В это время происходит кристаллизация большей части жидкости продукта.
Завершающим этапом является понижение температуры с отметки -5°С до -18°С. На этом этапе температура падает снова пропорционально работе морозильной установки. Такая технология позволяет сохранить качество продуктов питания, не разрушая и не нарушая молекулярные связи. Форсирование режимов заморозки: охлаждение, замораживание и домораживание возможно благодаря двум способам увеличения скорости отбора тепла: температура снижается сразу до отметки -30 — -35°С, параллельно обеспечивается ускоренное движение холодного воздуха. Таким образом, происходит не постепенное замораживание продукта (от краёв к центру), а равномерное.
Особенности шоковой заморозки
Вся суть метода заключается именно в процессе формирования кристаллов. В конце 20 века было установлено, что образование фракталов (так называются зачатки кристаллизации) напрямую зависит от скорости фазового изменения вещества. То есть чем быстрее охлаждается продукт, тем больше фракталов образуется, однако размер их при этом меньше.
Например, если замораживать мясо стандартным способом, плотность фракталов окажется достаточно высокой, но и размер их будет велик. Такие крупные кристаллы нарушают целостность тканей, ведь при замерзании молекулы воды увеличиваются в размерах. Таким образом, ткани разрываются, а клеточная структура повреждается. В результате питательные вещества попадают в межтканевое пространство, а мышечные волокна рвутся. Такое мясо после разморозки будет значительно отличаться от свежего не только внешним видом, но и по вкусу, так как значительная часть его ароматических и вкусовых свойств будет утрачена.
Шоковая заморозка останавливает рост кристаллов льда, поэтому они не успевают повредить ткани и клетки. В результате все соки и питательные вещества сохраняются внутри продукта, а не вымораживаются. Главное преимущество метода — скорость. Эта технология позволяет замораживать, в принципе, любые продукты, любого размера, формы и объёма. Однако намного целесообразнее замораживать, например, не целую куриную тушу, а продукты разделки: голени, крылья, филе и т.д.
Скорость обработки продуктов в камерах шоковой заморозки зависит не только от теплообмена и скорости потока охлаждающей среды, но и от размеров фасовки. Поэтому предварительная подготовка продуктов (разделка) представляется более эффективным способом получить быстрозамороженную продукцию.
Оборудование
Для шоковой заморозки используют особое оборудование, которое называется шок-фризеры. Они состоят из теплообменников высокой мощности и специальных вентиляторов, задача которых — обеспечивать постоянную циркуляцию холодного воздуха внутри камеры.
Оборудование для глубокой заморозки продуктов питания делится на несколько видов:
- Шкафы или камеры. Как правило, такая техника используется на производствах, торговых площадях, в общепите для быстрой заморозки и хранения полуфабрикатов.
- Конвейерные системы. Это оборудование используется на крупных предприятиях для подготовки продукции к заморозке. Например, нередко можно увидеть такие системы на мясоперерабатывающих предприятиях.
- Люлечные камеры. Это специальные устройства, предназначенные для быстрого замораживания полуфабрикатов (в основном котлет, сосисок, биточков и т.д.). Продукция поступает в морозильную установку упакованной в вакуумный пакет, масса упаковки, как правило, не превышает 1 кг.
- Флюидизационные камеры. Используются для мелкоштучных продуктов (ягоды, фрукты, мелкая рыба и т.д.). В таких камерах достигается максимально быстрый воздушный теплообмен, что позволяет быстро замораживать мелкофрагментные продукты, избегая их слипания между собой.
- Спиральные аппараты. Используются для заморозки готовых блюд из мяса и овощей.
Камера шоковой заморозки
Флюидизационная камера
Конвейерная система
Оборудование подбирается в зависимости от типа предприятия и масштабов производства. Цех глубокого замораживания окупается значительно быстрее, чем цех, оборудованный стандартным замораживающим оборудованием. Благодаря сокращению времени, которое требуется на замораживание, цех шоковой заморозки способен перерабатывать больший объём продукции.
Глубокое замораживание продуктов сегодня используется практически на всех пищевых предприятиях. Это не просто современный стандарт ведения бизнеса, но и прогрессивная технология, позволяющая сохранять полезные свойства и презентабельный внешний вид продукции. Именно внедрение метода шоковой заморозки позволило многим предприятиям оптимизировать свою работу и выйти на качественно новый уровень, предоставляя потребителю продукцию, соответствующую высоким стандартам.
