Основные способы холодильной обработки продуктов питания

Охлаждение воздуха - понижение температуры воздуха в помещениях холодильных камер - используется для хранения и холодильной обработки продуктов питания. Холодильная обработка это: хранение, охлаждение, замораживание и подмораживание продуктов питания. 

Различают хранение свежих продуктов и хранение охлажденных (замороженных) продуктов питания.

 

Для каждого вида хранения и холодильной обработки требуется холодильное оборудование, соответствующее решаемой задаче. Например, оборудование, предназначенное для хранения свежих продуктов совершенно не подходит для замораживания этих же продуктов.

 

Криоскопическая температура продуктов питания

Криоскопической температурой принято считать температуру начала выпадения твердой фазы (кристаллов) из тканевой жидкости продукта. Продукт, охлажденный до температуры ниже криоскопической, считается замороженным. Продукт с температурой гораздо большей криоскопической считается свежим продуктом.

Для различных продуктов питания величина криоскопической температуры изменятся от 0°С до - 10°С.

 

Хранение замороженных продуктов питания

Продукты поступают в камеру будучи полностью замороженными (с температурой, которая гораздо ниже криоскопической температуры), например, до температуры -18 °С, где они хранятся при температуре так же ниже криоскопической. Для такого режима работы требуется низкотемпературное холодильное оборудование небольшой производительности. Работа холодильной машины тратится только лишь на преодоление тепловых потоков через стенки и дверь камеры. Циркуляция воздуха в камере: не интенсивная. Если теплоизоляция и герметичность холодильных камер хорошая, то для хранения замороженных продуктов используют моноблоки или сплит-системы (торговый холод).

 

Хранение охлажденных продуктов питания

Продукты поступают в камеру будучи охлажденными до температуры выше криоскопической (около 0 °С), где хранятся при такой же температуре или выше. Для такого режима работы требуется среднетемпературное или высокотемпературное холодильное оборудование малой производительности. Работа холодильной машины тратится только лишь на преодоление тепловых потоков через стенки и дверь камеры, которые понижаются с ростом температуры внутри камеры. Циркуляция воздуха в камере: не интенсивная. Если теплоизоляция и герметичность холодильных камер хорошая, то для хранения охлажденных продуктов используют моноблоки или сплит-системы (торговый холод).

 

Охлаждение свежих продуктов питания

Свежие продукты при комнатной температуре поступают в камеру где охлаждаются холодным воздухом до температуры не ниже криоскопической. Охлаждение свежих продуктов имеет самостоятельное назначение, а так же является подготовительной операцией перед заморозкой продуктов.

Для охлаждения свежих продуктов требуется низкотемпературное или среднетемпературное холодильное оборудование средней производительности. Работа холодильной машины тратится как на преодоление тепловых потоков через стенки и двери камеры, так и на отвод теплоты из охлаждаемого продукта. Циркуляция воздуха в камере: средней или малой интенсивности.

Для охлаждения продуктов используют сплит-системы или би-блоки (коммерческий холод).

 

Замораживание продуктов питания

Охлажденные продукты поступают в морозильную камеру, где охлаждаются холодным воздухом до температуры ниже криоскопической. Если продукты поступают в морозильную камеру не охлажденными, то холодильная машина должна работать сначала в режиме охлаждения, а затем в режиме заморозки.

Для замораживания продуктов используют низкотемпературное холодильное оборудование большой производительности. Работа холодильной машины тратится, в основном, на отвод теплоты из замораживаемого продукта. В камере требуется циркуляция воздуха большой интенсивности.

Для замораживания продуктов используют специальные холодильные агрегаты промышленного назначения на одном или на нескольких компрессорах - холодильные централи.

 

Быстрое замораживание продуктов питания

Продукты питания по подвесному пути поступают в туннельную скороморозильную камеру, где очень быстро охлаждаются сильно переохлажденным воздухом, циркулирующим с очень большой интенсивностью (шоковая заморозка). Такой способ замораживания требует максимально производительного холодильного оборудования на базе холодильных централей или агрегатов на винтовых компрессорах, и специальных воздухоохладителей - шокфростеров.

Шоковая заморозка приводит к охлаждению продукта ниже криоскопической температуры практически одновременно во всех слоях продукта. Это позволяет максимально сохранить качества продукта и существенно увеличить скорость холодильной обработки продуктов питания.

 

Проблемы при охлаждении, замораживании продуктов

Процесс охлаждения или замораживания продуктов сопровождается химическими реакциями внутри охлаждаемых продуктов, сопровождаемыми выделением теплоты (например, скрытое теплообразование при созревании продукта). Эта скрытая теплота является дополнительной нагрузкой на холодильную машину. В некоторых случаях, скрытая теплота может быть сравнима с теплотой исходного продукта.

При понижении температуры окружающего воздуха, не упакованные продукты с большим содержанием влаги, активно ее теряют - происходит усушка продукта. Для предотвращения усушки необходимо использование системы регулирования влажности в камере или специальный режим - подмораживание продуктов.

Во время охлаждения некоторых продуктов происходит активное выделение газов, приводящих к гниению продукта. Для предотвращения порчи продуктов используют принудительную вентиляцию холодильных камер. В этом случае, на холодильную машину ложится дополнительная нагрузка, связанная с необходимостью охлаждения приточного воздуха.

В случае невозможности использования приточно-вытяжной вентиляции, для предотвращения порчи продуктов, используют способ хранения продуктов в регулируемой газовой среде. Внутри холодильной камеры создается атмосфера с пониженным содержанием кислорода и с повышенным содержанием азота, или другая атмосфера дегазации, соответствующая процессу охлаждения.

 

Подмораживание продуктов питания

Для предотвращения усушки охлаждаемых (замораживаемых) продуктов используют специальный режим холодильной обработки - подмораживание. В условиях низкотемпературной камеры создается сильная циркуляция весьма переохлажденного воздуха, при этом внешний слой продукта охлаждается до температуры ниже криоскопической, а внутренняя часть продукта имеет температуру выше криоскопической. Иными словами, в результате подмораживания вокруг охлажденного продукта создается корка из замороженного продукта. Замороженная корка продукта препятствует усушке продукта.

Таким образом, в камере заморозки продуктов вначале включается режим подмораживания, а потом включается режим замораживания этого продукта.