Înghețul de șoc

Înghețarea prin șoc există de aproximativ 100 de ani și diferă de înghețarea convențională ca viteză. Anterior, se credea în mod eronat că, cu cât congelarea era mai rapidă, cu atât calitatea este mai bună, deoarece cristalele de gheață sunt mai mici decât în ​​cazul congelarii convenționale. Cercetările moderne au arătat că creșterea vitezei de congelare nu duce la o îmbunătățire a calității și că există o viteză optimă de congelare care este specifică fiecărui produs.

Rata standard de congelare în UE este definită ca scăderea temperaturii în centrul produsului de la +5° la -18° Celsius în 4 ore. Această viteză de congelare are ca scop reducerea contaminării produselor congelate.

În disertația lui Wenger K. P. „Fundații științifice pentru crearea unei tehnici de congelare rapidă a alimentelor” [1] la pagina 22 a rezumatului, se arată că indicele de calitate integrală este maxim nu la viteza maximă. În schimb, există o viteză la care calitatea este la maxim, iar abaterile de la această viteză, în sus sau în jos, au ca rezultat o scădere a calității produsului.

Aceleași date sunt confirmate în disertația lui Dang Van Lai [2]

Dacă rata optimă de congelare este depășită, atunci „apar lacrimi adânci în mușchiul de ton”.

Înghețarea de șoc a fost spionată de indienii din nord, care, după prins, nu au înghețat imediat peștele, ci după ce l-au prins îl țineau în bazine de gheață și îl înghețau doar când se ridica un vânt puternic și temperatura era scăzută. Acest lucru a dat calitatea peștelui mult mai mare decât de obicei.

Dar această logică nu se aplică altor tipuri de alimente. Indienii din punct de vedere fizic nu au putut crea asemenea viteze de flux de aer pe care le creează congelatoarele moderne cu șoc. Și indienii aveau un singur produs - peștele. Aplicarea vitezei maxime disponibile din punct de vedere tehnic chiar și peștilor duce la o deteriorare bruscă a calității. [2] - Lacrimi adânci.

Găsirea ratei optime de înghețare pentru diferite produse în timpul înghețului șoc necesită cercetări, iar astfel de cercetări sunt efectuate în prezent de unul dintre rezidenții Fundației Skolkovo.

Există mai multe motive principale care oferă avantaje înghețarii șoc față de congelarea lentă.

  1. Înghețarea prin șoc duce la formarea unui număr mai mare de nuclee de cristal decât înghețarea lentă și, în consecință, la o reducere a cantității de apă disponibilă pentru creșterea nucleelor ​​de cristal. Apariția unor monocristale foarte mari [3] este cauzată de creșterea competitivă a nucleelor, deoarece rata de creștere a unui cristal este proporțională cu suprafața acestuia. Cu cât sunt mai mulți nuclei, cu atât mai puține șanse ca cristalele simple să crească. Cu toate acestea, datorită mobilității protonilor din rețeaua cristalină, recristalizarea are loc în timp .
  2. Încetinirea reacțiilor chimice, cum ar fi autoliza și fermentația. În conformitate cu „Regula lui van’t Hoff ”, viteza reacțiilor chimice încetinește odată cu scăderea temperaturii. Cu cât răcirea este mai rapidă, cu atât distrugerea produsului este mai lentă.
  3. Oxidarea grăsimilor . sublimare la rece. [4] Gheața înghețată sub formă de ace de gheață are dimensiuni care ajung până la 180 de microni sau mai mult, ceea ce este de câteva ori mai mare decât dimensiunea celulelor și diametrele fibrelor musculare. Cristalele străpung membranele celulare și treptat are loc procesul de recristalizare în timpul depozitării . Toate cristalele de gheață alăturate se unesc într-un cristal poros care ocupă întregul volum al produsului. Apoi începe procesul de sublimare . Apa evaporată deschide canale pentru pătrunderea oxigenului în interior. Are loc oxidarea grăsimilor și râncezirea lor. Glazura este folosită pentru a preveni sublimarea în industria alimentară. Congelarea cu șoc are avantajul că sublimarea începe de la 3-4 luni de depozitare a produsului congelat, în timp ce la congelarea convențională, sublimarea începe imediat. Motivul acestei întârzieri este că recristalizarea cristalelor mai mici create prin înghețarea șocului începe mai târziu, ceea ce întârzie debutul sublimării active.
  4. Modificările de deformare [2] apar în produs în timpul înghețului rapid, deoarece densitatea gheții și a apei este diferită. De exemplu, în industria mobilei , pentru a îndoi piciorul unui scaun, este necesar să se efectueze o deformare lentă, altfel piciorul se va rupe. În același mod, încetinirea deformării îmbunătățește calitatea produsului congelat. Contrar credinței populare că, cu cât congelarea este mai rapidă, cu atât calitatea este mai bună, în realitate nu este cazul. După cum arată Wenger, o creștere a ratei de congelare duce în mod necesar la o deteriorare a calității produsului.

Congelarea șoc este utilizată pe scară largă în industria alimentară pentru depozitarea pe termen lung a cărnii, peștelui, legumelor, fructelor de pădure și a mâncărurilor gata.

Congelarea IQF (Individual Quick Freezing, Individual Quick Freezing) este o modificare a congelarii prin soc in care fiecare produs este congelat separat. Produse de congelare practicate anterior sub formă de blocuri. Înghețarea blocului, spre deosebire de IQF, deformează produsele.

Până în prezent, nu sunt cunoscute motivele pentru o anumită îmbunătățire a calității în timpul congelării rapide, precum și motivele reducerii dimensiunii cristalului în timpul congelării rapide.

În secolul 21 au apărut și alte tipuri de tehnologii de congelare. Una dintre ele este tehnologia japoneză CAS și analogii săi. Aceasta este o congelare rapidă într-un câmp magnetic, care funcționează la temperaturi de îngheț și depozitare sub -40C. Datorită utilizării unor astfel de temperaturi scăzute, durata de valabilitate a produselor este crescută. Cu toate acestea, un astfel de echipament nu este utilizat pe scară largă datorită costului său extrem de ridicat și, de aceea, este folosit doar pentru produse foarte scumpe precum fileul de ton.

Înghețarea magnetică PROTON este un analog apropiat al tehnologiei CAS. În mod similar, nu are controlul undelor și funcționează la temperaturi de îngheț și depozitare extrem de scăzute (sub -40C).

În ultimii ani, s-a acordat atenție înghețului folosind unde ultrasonice. [3]

Note

  1. Clara Petrovna Wenger. Baze științifice pentru crearea tehnicilor de congelare rapidă a alimentelor . — 1992.
  2. ↑ 1 2 3 Dezvoltarea unui sistem foarte eficient de temperatură joasă pentru congelarea rapidă a produselor din pește . www.dslib.net. Data accesului: 12 februarie 2020.
  3. ↑ 1 2 Hossein Kiani, Liyun Zheng, Da-Wen Sun. Capitolul 27 - Asistență cu ultrasunete pentru congelarea alimentelor  //  Tehnologii emergente pentru prelucrarea alimentelor (ediția a doua) / Da-Wen Sun. - San Diego: Academic Press, 2014-01-01. - P. 495-513 . — ISBN 978-0-12-411479-1 .
  4. Sublimarea singulară a  cristalelor de gheață și zăpadă . mafiadoc.com. Data accesului: 12 februarie 2020.