Холодильное оборудование

 

Вариант 10

1.Подмораживание как способ  консервирования. Ассортимент подмороженных  продуктов, условия и сроки  хранения, Преимущества и недостатки  метода.

2.Физико-химические и органолептические  изменения, происходящие при замораживании  и хранении пищевых замороженных  продуктов питания. Основные факторы,  влияющие на эти процессы.

Задача. Пользуясь данными ГОСТ 11482 «Рыба холодного копчения», приведите режимы и сроки хранения  рыбы холодного копчения  в оптовой и розничной  торговой сети, если рыба была расфасована в пленочные пакеты под вакуумом, без вакуума. Сделайте выводы о  эффективности использования разных методов хранения и применяемых температурных режимах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Подмораживание как способ консервирования. Ассортимент подмороженных продуктов, условия и сроки хранения. Преимущества и недостатки метода.

 Подмораживание как способ консервирования.

 

Подмораживание заключается в понижении температуры продуктов немного ниже криоскопической для улучшения условий их хранения. Поскольку понижение температуры продуктов сопровождается некоторым льдообразованием, термин «переохлаждение» не точен. Более правильно — «подмораживание».

Наиболее широко подмораживанием пользуются для сохранения рыбы, мяса и плодов. Существует два основных пути подмораживания продуктов:

• 1) продукт помещают в камеру, где поддерживается температура до −3°С. Температура продукта постепенно понижается, приближаясь к температуре воздуха камеры. Так подмораживают рыбу, птицу, мясо, зимние сорта яблок;
• 2) продукт помещают в морозильную камеру, где замораживается периферийный слой ограниченной толщины. После перемещения продукта в камеру хранения с температурой −2+ −3°С вследствие внутреннего теплообмена во всем объеме продукта устанавливается температура, одинаковая с температурой хранения. Этот способ рекомендуется для подмораживания мяса и рыбы, причем подмораживать рыбу можно контактным способом в рассоле.

Исследования показали, что  в подмороженных продуктах при  хранении происходят те же внутренние изменения, что и при охлаждении, но протекают они медленнее и  поэтому продолжительность хранения в подмороженном состоянии может быть больше, чем в охлажденном. Отмечено, что усушка при этом оказывается меньше, а качество продуктов существенно не отличается от качества охлажденных продуктов.

При подмораживании продуктов в морозильных камерах с последующим внутренним теплообменом до выравнивания температур в объеме продукта происходят теплофизические процессы, существенно отличные от происходящих при медленном подмораживании. Такой процесс делится на два взаимосвязанных этапа.

На первом этапе  при интенсивном отводе тепла  замораживается слой некоторой толщины, и в продукте создается резко  неравномерное температурное поле.

На втором этапе  происходит внутренний теплообмен в продукте при очень слабом теплообмене с воздухом камеры хранения. Это приводит к приблизительному равенству температуры продукта и камеры. Внутренний теплообмен в продукте можно рассчитывать как адиабатный.

Интенсивный отвод теплоты  от продукта на первом этапе приводит к быстрому замораживанию периферийного  слоя, что благоприятно в технологическом  отношении и удобно организационно, так как время, необходимое для  пребывания продукта в морозильной  камере, невелико. Последнее обстоятельство позволяет выполнить в непрерывном  потоке подмораживание таких продуктов, как мясные полутуши и четвертины. Нет необходимости ограничивать на первом уровне понижение температуры поверхности мяса из-за опасения уменьшить обратимость процесса.

Температура поверхности  должна быть такой, чтобы после выравнивания температура в толще была −1 −2°С. Таким образом, чем интенсивнее процесс теплообмена на первом этапе, тем совершеннее процесс в технологическом и организационном отношении.

Ассортимент подмороженных продуктов, условия  и сроки хранения.

Подмороженное мясо экономически эффективно хранить в штабелях высотой 1,5–2 м, укладывая говяжьи полутуши в 5–6, а свиные полутуши и бараньи  туши — в 7–8 рядов.

Подмороженное мясо перевозят в авторефрижераторах и поездах с машинным охлаждением при температуре около −2°С до 7–9 сут, хранят на распределительных холодильниках до 7 сут при температуре −2°С и относительной влажности воздуха 92-95%.

Для увеличения сроков хранения, сохранения качества и снижения усушки целесообразно использовать упаковку мяса в отрубах в термоусадочные пленки с вакуумированием. Это замедляет окислительные процессы в мясопродуктах, предотвращает развитие микроорганизмов, хорошо сохраняет естественный цвет и в целом увеличивает сроки хранения мяса в 2 раза.

Подмороженную рыбу укладывают в ящики, хранят и транспортируют при температуре −2°С. При хранении и транспортировании возможно и экономически целесообразно использование естественного холода. При кратковременном и незначительном колебании температуры — от 0 до −5°С — при плотной укладке ящиков в штабеля температура основной массы рыбы практически постоянна, и изменение качества не происходит. Относительная устойчивость температуры подмороженной рыбы благодаря большой аккумуляции холода позволяет осуществлять производство рыбы в промышленном масштабе и перевозку на дальние расстояния. Продолжительность транспортирования — до 5–7 сут, время хранения подмороженной рыбы с момента выработки — 12–15 сут, со времени вылова — 20–25 сут.

Подмороженные тушки  птицы хранят при температуре −2°С и относительной влажности воздуха 95% в течение 25–30 сут (с учетом транспортирования и реализации). Упаковка с вакуумированием в термоусадочную пленку позволяет значительно снизить интенсивность гидролитических и окислительных процессов. Способ транспортирования и хранения птицы в подмороженном состоянии считается экономически выгодным, так как требует в 3 раза меньше затрат, чем замораживание, а птица по внешнему виду не отличается от охлажденной, имеет естественную окраску.

Преимущества  и недостатки метода.

Качественные показатели подмороженного сырья во многом зависят  не только от конечной температуры, но и от скорости ее понижения. При быстром подмораживании структура льда имеет мелкокристаллический характер, поэтому травмирование мышечной ткани незначительно.

Подмороженное сырье по качеству несколько уступает охлажденному, так  как вследствие кристаллизации воды нарушается микроструктура тканей, снижается  ее водоудерживающая способность, поэтому  при отеплении теряется больше тканевого  сока.

Однако производство подмороженной  продукции имеет ряд преимуществ  по сравнению с выпуском охлажденной  и мороженой продукцией. В частности, возрастает производство продукции, близкой  по качеству к свежей и имеющей увеличенные сроки хранения. Подмораживание по сравнению с замораживанием менее энергоемко. Хранение и транспортирование подмороженной продукции исключают необходимость применения льда, что улучшает санитарно-гигиенические условия и снижает производственные расходы.

 

2. Физико-химические и органолептические изменения, происходящие при замораживании и хранении пищевых замороженных продуктов питания. Основные факторы, влияющие на эти процессы.

1. Изменения, происходящие  при хранении замороженных продуктов

1.1 Замораживание  продуктов растительного происхождения

Консервирование плодоовощной продукции замораживанием позволяет  сгладить сезонность в ее потреблении, насытить рацион жизненно необходимыми витаминами, минеральными элементами, сократить время приготовления  пищи, значительно улучшить ее санитарно-гигиенические  показатели. В качестве полуфабриката  замороженные плоды, овощи и ягоды  – прекрасное сырье для промышленного  производства многих других продуктов (фруктовые и молочные кремы, йогурты, мороженое, кондитерские изделия и  др.). Значительную долю концентратов фруктовых  соков в мире в настоящее время  получают методом замораживания (криоконцентрация).

Потребление быстрозамороженной продукции за рубежом составляет от 5 до 50 кг на душу населения, в СЕГ  – 0,5 кг.

1.2 Способы замораживания

Все способы замораживания  подразделяются по виду теплообмена  на конвективные, кондуктивные, испарительно-конденсационные, смешанные.

Замораживание воздушным  способом проводят в морозильных камерах и туннельных морозильных аппаратах. Последние отличаются интенсивностью движения воздуха (4-12 м/с) и незначительной продолжительностью замораживания. В зависимости от типа продукта и вида холодильной установки продолжительность замораживания плодов и овощей при температуре -25…-45 град. Составляет от нескольких минут до нескольких часов.

Преимущество туннельных морозильных камер – универсальность: в них можно замораживать пищевые  продукты разной формы, размере и  в различной упаковке.

Основные критерии при  выборе способа замораживания –  быстрота и экономичность процесса. При этом количество теплоты, отводимой  воздухом от продукта, прямо пропорционально  площади контакта воздуха с продуктом, разности температур воздуха и продукта и коэффициенту теплопередачи от продукта воздуху.

Замораживание в  «кипящем слое» (флюидизационный способ) происходит под действием подаваемого восходящего потока холодного воздуха, достаточного для поддержания продукта во взвешенном состоянии. Последнее достигается с помощью мощного потока воздуха, подаваемого вентиляторами через охлаждающую батарею, а затем через слой замораживаемого продукта, находящегося, как правило, на сетчатой ленте конвейера. Проходя через отверстия ленты, воздух поднимает частицы продукта, отделяет их друг от друга и удерживает во взвешенном состоянии. В установках без сетчатой ленты замораживаемый продукт не только поддерживается потоком воздуха во взвешенном состоянии, но и направленным движением перемещается в установке.

Способ флюидизации применяют  для замораживания неупакованных  мелких или нарезанных плодов и овощей диаметром до 40 мм, длиной до 125 мм. Из продуктов, полученных этим способом, можно приготовить различные  смеси. Кроме того, легче механизировать упаковку таких овощей и плодов, осуществлять их дозировку и употреблять  по мере надобности.

Флюидизационные аппараты имеют  широкий диапазон производительности – от 0,5 до 15 т/сут, а теплообмен в  них протекает интенсивнее, чем  в обычных воздушных аппаратах.

При контактном способе замораживания продукт заживается между двумя металлическими плитами, в которых циркулирует жидкий или кипящий хладоноситель. Важное условие – равномерность толщины загружаемых порций по всей поверхности плиты. В противном случае ухудшается контакт плиты с остальным продуктом и увеличивается продолжительность замораживания. Контактные плиточные аппараты непригодны для замораживания продуктов неправильной формы. При температуре кипения хладогента -35…-45 град. продолжительность замораживания продукта в упаковке 0,5 кг составляет 1 – 3 ч, а небольших порций при толщине 50 мм – до 1 ч.

В кипящих хладоносителях (жидкий воздух, азот, фреон, диоксил  углерода) обеспечивается сверхбыстрое замораживание продуктов. В этом случае вся поверхность продукта участвует в теплообмене, а очень низкие температуры (-40… -196 град.) обеспечивают замораживание за несколько минут.

Комбинированный способ замораживания с использованием низкотемпетарурной газовой среды, создаваемой в результате испарения жидкого хладоносителя, позволяет избежать механических повреждений продуктов льдом.

Замораживание с  использованием испарительно-конденсационного обмена применяют, как правило, в случаях, когда удаление влаги из продукта способствует проведению какого-либо последующего процесса, например сублимационной сушки. На первом этапе под вакуумом в следствие бурного испарения воды из продукта понижается его температура и образуются кристаллы водяного льда, а затем уже под глубоким вакуумом осуществляется сублимация водного льда, тем самым обеспечивается обезвоживание продукта.

1.3 Изменение состава  и свойств плодов и овощей  при замораживании

Интенсивность и характер изменений продуктов при замораживании  зависят от условий и параметров процесса, а также качественных характеристик  плодов и овощей. Специфика состава  и строения плодов и овощей, особенности  и взаимосвязь протекающих в  них физико-химических и биохимических  реакций оказывают существенной влияние на сохранения их свойств.

При замораживании вода превращается в лед, что изменяет осмотические условия и резко сокращает  скорость большинства биохимических  процессов в плодах и овощах. Замораживание  приводит к повышению концентрации растворенных веществ вследствие миграции влаги из микробной клетки во внешнюю  среду на первой стадии и к внутриклеточной  кристаллизации воды на последующих  стадиях, а также нарушению согласованности  биохимических реакций за счет различий в степени изменения их скоростей.

Устойчивость микробной  клетки к замораживанию зависит  от вида и рода микроорганизмов, стадии их развития, скорости и температуры  замораживания состава среды  обитания. Наиболее высокая степень  отмирания микроорганизмов наблюдается  при температуре -4…-6 град., а их рост и размножение полностью исключается  при -10…-12 град. В этих условиях плоды  и овощи не подвергаются микробиологической порче, хотя полного уничтожения  микроорганизмов не происходит. В  замороженных ягодах или фруктово-ягодных  соках при температуре хранения выше -8 град. под действием дрожжей  происходит спиртовое брожение и  накапливается спирт.