Сельское Хозяйство
Сельское Хозяйство » Замораживание плодов и овощей
Замораживание плодов и овощей

Из замораживающих устройств, применяемых для холодильной обработки плодов, до недавнего времени были наиболее распространены туннельные (классические) морозилки с принудительной циркуляцией воздуха и скороморозильные аппараты периодического действия (СА), а также непрерывно действующие агрегаты интенсивного воздушного охлаждения (скороморозильный аппарат ГКА-2). На консервных заводах с целью создания запасов сырья для работы в межсезонный период плоды и овощи замораживали в морозильных камерах с интенсивным движением воздуха и без него.

Замораживание пищевых продуктов в этих видах морозильных устройств производится при температуре от —18 до —26 °С. Длительность процесса замораживания в скороморозильных аппаратах 2—6 ч, в камерах — 12—24 ч и более. Операции по загрузке, выгрузке, фасовке и упаковке проводятся вручную. Все это сдерживает развитие производства замороженных плодов и овощей.

В настоящее время в СССР освоен прогрессивный флю-идизационный метод замораживания (в псевдоожнженном слое), позволяющий замораживать плодоовощное сырье за 6—40 мин при температуре охлаждающего воздуха —30 °С (в промышленных условиях) и скорости его движения 2— 3 м/с. Одновременно исследуются возможности криоген.

ной обработки плодов и овощей в жидком азоте, жидком воздухе и жидком фреоне.

Флюидизацией называют процесс, при котором в слой сыпучих материалов, находящихся на горизонтальном сите, направляют поток воздуха со скоростью, обусловливающей явление «кипения», при этом продукт по ряду свойств ведет себя как жидкость. Например, если подать в флюидизационный желоб дополнительную дозу продукта, то уровень его по всей поверхности выравнивается; легкие частицы с меньшей плотностью или меньших размеров располагаются наверху взвешенного слоя, а более крупные (тяжелые) внизу и т. д. Особенностью процесса флюи-дизационного замораживания является интенсивность его протекания при сравнительно простом устройстве аппаратов. Особенно хорошие результаты при этом методе дает замораживание сырья относительно небольших размеров (зеленый горошек, земляника, смородина, малина, вишня, нарезанные овощи). Продукт замораживается и одновременно продвигается той же воздушной струей, которая вызывает флюидизацию (в наклонном желобе), или при помощи механического конвейера. Поверхность всех частиц продукта полностью открыта потоку воздуха, благодаря чему процесс замораживания ускоряется до 25—40 мм/ч и более.

Существенным в работе флюидизационных аппаратов является предотвращение слипания отдельных частиц в комки, затрудняющего процесс замораживания и снижающего качество готового продукта. В комках отдельные частицы продукта внутри не полностью замораживаются и при последующем разрушении комков повреждаются. Во избежание этого продукты замораживают на двух лентах. На первой ленте, называемой лентой подмораживания, сырье подмораживают поверхностно, на поверхности частиц образуется тонкая глазурь. Твердая поверхностная оболочка плодов или ломтиков овощей препятствует их слипанию. На второй ленте (ленте домораживания) происходит полное замораживание продукта до заданной температуры в центре плодов (обычно до —20 °С). Толщина слоя на первой ленте обычно в 2—3 раза меньше, чем на второй. Например, при замораживании клубники толщина слоя продукта на первой лепте 30—50 мм (1—2 слоя ягод), на второй 100—150 мм (4—6 слоев ягод). Соответственно скорректирована и скорость движения лент.

Так как с самого начала замораживания продукт защищен поверхностным тонким слоем ледяной глазури, значительно снижаются потери от усушки, лучше сохраняется качество готовой продукции (даже в сравнении с замораживанием в жидком азоте). В частности, при флюидиза-ционном замораживании ягоды имеют лучшую гистологическую структуру, меньше снижается влагоудерживающая способность их тканей, а следовательно, уменьшается вытекание сока при размораживании, более стабильно сохраняются пигменты и витамины, минимально изменяется аромат, так как потеря легколетучих ароматических веществ примерно в 6 раз меньше, чем при обычном воздушном замораживании. Замораживание во флюидизационном аппарате обеспечивает лучшую сохранность аскорбиновой кислоты, витаминов B1 и РР (табл. 26). Важно, что продукция флюидизационного метода замораживания не теряет до конца своей сыпучести. Это позволяет механизировать процессы ее расфасовки и упаковки.

Благодаря высокой скорости замораживания (2—3 т/ч) этот тип аппаратов, по мнению специалистов, постепенно вытеснит классические тоннельные и контактные морозилки, применявшиеся до последнего времени для холодильной обработки косточковых плодов, ягод, нарезанных на кубики овощей, бобовых, гарнирного картофеля и пр. Поскольку в последних конструкциях флюидизационных аппаратов отечественного производства замораживание растительного сырья можно производить не только в кипящем, но и плотном слое, стало возможным замораживать в них и целое, неизмельченное плодоовощное сырье (сливы, абрикосы, персики, томаты, перец и др.).

Для замораживания плодов и овощей методом флюидизации (в псевдоожиженном и плотном слое) наиболее подходящим является скороморозильный аппарат конструкции Молдавского НИИ пищевой промышленности, превосходящий по некоторым показателям зарубежные образцы флюидизационных аппаратов. Его габаритные размеры 4X6X12 м, производительность 2,5—8 т/ч. Замораживание и переохлаждение продукта во флюидизационных аппаратах осуществяется воздухоохладителями, работающими с температурой кипения —40 °С и обеспечивающими температуру воздуха в камере —33 °С. При прохождении через слой продукта (предварительно охлажденного до 3°С) нагнетаемый воздух нагревается примерно на 6°С. Следовательно, замораживание продукта происходит в диапазоне температур —27...—33 °С, чаще всего при —30 °С.

Заслуживает внимания аппарат непрерывного действия флюидизационного типа ФГФ-80 (ГДР). Высокая производительность установки (до 3 т/ч по зеленому горошку) обеспечивается системой интенсивной подачи охлажденного воздуха к замороженному продукту, находящемуся на перфорированной сетке. Применение пневматической системы транспортировки продукта внутри тоннеля позволяет избежать его механического повреждения. Морозильное оборудование ФГФ-80 можно комплектовать с автоматическими или полуавтоматическими дозаторами, с фасовочно-упаковочными автоматами. Установка может быть использована для замораживания большого ассортимента плодоовощной продукции в свежем, бланшированном и даже протертом виде, так как позволяет замораживать не только в кипящем слое (для свежих плодов и овощей мелкого размера), но и на лотках, поддонах и в специальных пластмассовых ящиках. Продолжительность замораживания составляет в среднем 12—15 мин при температуре испарителя 40 °С. В качестве хладогента используют жидкий аммиак.

Для замораживания предварительно упакованных плодов и овощей используют конвейерные универсальные или туннельные морозильные аппараты.

Еще совсем недавно считалось, что на качество замороженных продуктов решающее влияние оказывает режим и метод замораживания.

По результатам микроскопирования было установлено, что при быстром замораживании за счет образования более мелких кристаллов льда меньше повреждаются ткани, чем при медленном: Более поздние исследования показали, что даже при быстром замораживании, когда размер кристаллов воды не превышает 11X25X30 мкм, значительная часть клеток растительных тканей, имеющих у плодов в среднем размер около 15 мкм, прокалывается образующимися кристаллами, что способствует вытеканию сока при размораживании плодов. При медленном же замораживании механические повреждения тканей гораздо существеннее за счет образования крупных кристаллов размером от 200 до 800 мкм.

На примере земляники сорта Зенга-Зенгана было установлено, что наиболее высокую оценку получал продукт, замороженный при скорости 0,015 м/ч, и дальнейшее увеличение скорости в основном не имеет существенного значения. Выраженное ухудшение качества наблюдается при скорости замораживания w = 0,006 м/ч.

Но в связи с обнаруженным явлением рекристаллизации оказалось, что в процессе хранения продуктов в замороженном виде практически полностью устраняются различия в качестве продуктов, полученных при различной скорости замораживания.

Раньше предполагали, что замороженный продукт стабилен и не подвержен структурным изменениям вплоть до оттаивания льда. Однако гистологические исследования последних лет позволили обнаружить ряд видоизмененных форм кристаллической структуры: даже в продуктах, полученных при сверхбыстром замораживании, по мере повышения температуры размер кристаллов увеличивается, а затем они постепенно объединяются в монолитные пластины льда. Вначале при низких температурах этот процесс протекает замедленно (рекристаллизация медленным шагом), а по мере приближения к криоскопической точке наблюдается очень быстрый рост кристаллов за счет уменьшения количества малых (рекристаллизация перед оттаиванием).

Таким образом, под рекристаллизацией понимают процесс непрерывного роста кристаллов в результате миграции частиц воды от малых кристаллов к большим. Это объясняется тем, что на поверхности малых кристаллов давление водяных паров больше, чем у крупных. Вторая причина в том, что при колебаниях температуры в момент ее даже незначительного повышения вначале плавятся мелкие кристаллы, и оттаявшая вода при повторном понижении температуры намораживается вокруг больших кристаллов.

Снижение температуры хранения и ограничение ее колебаний замедляют процесс рекристаллизации. Установлено, что при низкой температуре, например при —25 °С, разница давлений водяных паров над крупными и мелкими кристаллами в 4 раза меньше, чем при температуре —10°С. Но полное торможение рекристаллизации наблюдают при температуре —65 °С и ниже.

В связи с открытием явления рекристаллизации выяснилась ведущая роль индивидуальных особенностей вида и сорта плодов и овощей, также как и методов предварительной подготовки в стабильности их качества при длительном хранении в замороженном виде.


Copyright © 2008-2014. Все права защищены  Статьи  | Архив  |  Карта сайта