Технология охлаждения пищевых продуктов

Технологические приемы холодильной обработки и хранения пищевых продуктов

Охлаждение пищевых продуктов преследует конкретные цели — понизить скорость биохимических процессов и уменьшить развитие микроорганизмов.

Охлаждение пищевых продуктов животного происхождения осуществляется после прекращения жизни теплокровных или хладнокровных животных и первичной обработки. После смерти животного в мышечной ткани протекают интенсивные процессы, связанные с расщеплением углеводов и эфиров фосфорной кислоты.

Результатом этих процессов является выделение теплоты и, как следствие, повышение температуры продукта. Тепловыделения в этом случае существенно превосходят количество теплоты, выделяемое при жизни организма.

Если мясо не охладить непосредственно после убоя животного, то это может привести к необратимому процессу — загару мяса. Последний возникает при повышении температуры в толще продукта до появления денатурационных и специфических ферментных процессов распада аминокислот или отдельных белковых веществ. В результате образуются летучие вещества, обуславливающие неприятный запах, и в глубине наиболее толстых частей туш мясо приобретает неестественный цвет. Аналогичные процессы протекают в рыбе и птице.

Количество выделяемой теплоты метаболических процессов находится в прямой зависимости от времени начала охлаждения и скорости охлаждения. Чем раньше будет начат процесс охлаждения и чем выше скорость охлаждения продукта, тем меньшее количество теплоты метаболических процессов выделяется и тем энергетически выгодным становится процесс охлаждения, а качество охлаждаемых продуктов будет выше.

Охлаждение мяса и мясопродуктов. Тепловыделения после прекращения жизни животного существенно превышают тепловыделения при жизни. Они могут привести к повышению температуры мясной туши в первый час после убоя на 3,3...7,9°С при отсутствии теплообмена с окружающей средой.

Отличительной особенностью мышечной ткани являются процессы окоченения и расслабления, т.е. созревания мяса. Задержка в наступлении окоченения, вызванная быстрым охлаждением, является причиной, препятствующей реализации мяса, до того как этот процесс полностью не закончится. В связи с этим следует разумно выбирать скорость охлаждения и конечную температуру продукта. Для ускорения завершения процесса окоченения (ферментации) его следует проводить при температуре +7...+9°С. Мясо высшей упитанности требует для завершения процесса ферментации больше времени, чем мясо более низкой упитанности или мясо молодняка.

После первичной обработки мясные туши, полутуши или четвертины размещают на подвесных путях и охлаждают в камерах, имеющих оборудование для охлаждения воздуха. Существует несколько способов охлаждения мяса:

- в камере хранения при постоянной температуре в течение всего процесса охлаждения. В этом случае температура в камере составляет 0°С, а относительная влажность 87...97%. Процесс охлаждения заканчивается при достижении температуры мяса в толще бедра +2...+4°С и продолжается 30...36ч;

- в камере интенсивного охлаждения интенсификация процесса охлаждения достигается понижением температуры охлаждающего воздуха и увеличением скорости его движения. Увеличение скорости движения охлаждающего воздуха до 1...2м/с позволяет сократить в два раза длительность процесса охлаждения. При понижении температуры охлаждающего воздуха до -8...-12°С и указанной скорости движения охлаждающей среды продолжительность охлаждения до средней конечной температуры по объему бедра +3...+4°С составляет 6...8ч. При таком интенсивном охлаждении между поверхностными и глубинными слоями будет наблюдаться значительная разность температур. Охлажденное таким образом мясо выдерживают в камере хранения при температуре 2°С;

- в камерах тоннельного типа, как правило, вдоль тоннеля располагают до четырех подвесных путей, по которым подвешенные туши перемещаются от зоны загрузки к зоне выгрузки. Движение охлаждающего воздуха внутри тоннеля обеспечивается принудительно с использованием вентиляторов или струйных систем. Воздух охлаждается в сухих или мокрых воздухоохладителях, устанавливаемых непосредственно в тоннеле или за его пределами.

Установлено, что мясо в полутушах можно охлаждать до -2°С, при этом кристаллизации содержащейся в мясе воды не происходит.

Охлаждение птицы. Мясо домашней птицы и дичи более нежное, чем мясо животных, и поэтому требует своевременного и быстрого охлаждения. Тушки птицы поступают на охлаждение после технологической обработки. Птицу охлаждают в воздушной среде, ледяной воде и тающем льде.

Продолжительность охлаждения птицы в камере при температуре 0...+1°С и естественной циркуляции охлаждаемого воздуха может составлять до 24ч и более. Интенсификация процесса может осуществляться понижением температуры воздуха в камере до -2°С и повышением скорости движения воздуха до 4м/с. В этом случае длительность процесса охлаждения сокращается до 3...6ч. Воздушное охлаждение применимо только для тушек птицы, подвергнутых сухой ощипке и обработке при температуре +50...+54°С, в противном случае птица обезвоживается и теряет товарный вид.

Более эффективным является охлаждение птицы в «ледяной воде», имеющей температуру 0...+2°С. Длительность ее охлаждения составляет 20...50 мин в зависимости от вида и упитанности птицы. Кожа тушек при этом становится чистой, отбеляется, исчезают пятна от ушибов и кровоизлияний. Вследствие поглощения некоторого количества воды кожей и подкожной тканью форма тушек округляется, и они приобретают хороший товарный вид. Недостатком данного способа охлаждения является возможность перекрестного микробиологического обсеменения, в частности инфицирование сальмонеллой. Для реализации данного способа требуется строгий санитарный контроль с применением дезинфицирующих средств.

Охлаждение тушек птицы тающим льдом осуществляется в специальных ваннах или в таре для хранения. Тушки укладывают на колотый лед, каждый слой пересыпают также колотым льдом. Продолжительность охлаждения составляет 2...4 ч. Вследствие большой трудоемкости и неполного использования тары данный метод не получил большого распространения.

К перспективным методам относится охлаждение тушек птицы орошением ледяной водой. При этом охлаждение совмещается с очисткой и промывкой охлаждаемых тушек. Установлено, что микробиологическое обсеменение на поверхности тушек сокращается на 85...95%, а количество влаги, поглощаемой тушками, не превышает 2...3%.

Охлаждение рыбы. Рыба и рыбопродукты охлаждаются непосредственно на месте вылова, т.е. на рыболовных судах, оснащенных холодильным оборудованием, или в береговых производственных холодильниках. Наибольшее распространение получило охлаждение с использованием водного льда, охлажденной морской воды или водного раствора хлористого натрия.

При использовании ледяного охлаждения предварительно отсортированную рыбу помещают в тару, перемежая слои рыбы и колотого водного льда. Для охлаждения используется естественный и искусственный лед, но предпочтение отдается искусственному, так как он менее заражен микроорганизмами. Наибольший эффект достигается при изготовлении льда из морской воды. В зависимости от температурных условий, времени года и продолжительности охлаждения рыбы расход льда на охлаждение составляет 40...100% массы охлаждаемой рыбы.

В качестве жидких сред для охлаждения рыбы используется морская вода или 2%-ный водный раствор хлористого натрия (поваренной соли). Применение раствора хлористого натрия имеет преимущества, так как концентрация раствора близка к концентрации солей в тканевом соке рыбы, вследствие чего осмотические явления сводятся к минимуму. Кроме того, использование искусственно приготовленного раствора снижает микробиологическую обсемененность. Рыба охлаждается в специальных корзинах, которые погружаются в ванны с циркулирующей охлажденной до температуры -2°С жидкой средой. Продолжительность охлаждения 1...2ч. Разновидностью охлаждения с использованием жидких сред является охлаждение рыбы холодным жидким теплоносителем на конвейере. Как правило, после охлаждения рыбы жидким солевым раствором ее промывают холодной пресной водой.

Охлаждение яиц. Яйца направляют на охлаждение после проверки качества и упаковки в стандартную тару. Ящики или коробки с яйцами устанавливают в шахматном порядке в камере охлаждения, облегчая тем самым доступ воздуха к продуктам и интенсификацию процесса. Дополнительными мерами интенсификации процесса являются понижение температуры воздуха в камере ниже криоскопической температуры яиц и увеличение скорости движения охлаждающего воздуха до 1...2м/с. Учитывая способность яиц к переохлаждению, температуру в камере хранения можно принимать на 1...2°С ниже криоскопической при относительной влажности воздуха в камере 87...90%.

Охлаждение молока и молочных продуктов. Свежевыдоенное молоко является неблагоприятной средой для развития микроорганизмов. Продолжительность данной бактерицидной фазы молока зависит от температуры и при температуре +30°С составляет около 3ч. Охлажденное до 0°С молоко сохраняет бактерицидную фазу в течение 48ч. Молоко охлаждают непосредственно после удоя в специальных бесконтактных молокоохладителях, используя в качестве охлаждающей среды холодную (ледяную) воду, охлажденный рассол или кипящий холодильный агент (хладагент). Длительность охлаждения в проточных молокоохладителях исчисляется минутами, в емкостных ‑ до 3ч.

На молокозаводах охлаждают в основном продукты переработки молока ‑ сливки, сметану, кефир, ряженку, творог, масло, сыры и др.; сливочное масло охлаждают в камерах хранения с принудительной циркуляцией воздуха и невысоких отрицательных температурах. Сыры после производства требуют определенных тепловлажностных условий для созревания и хранения при температуре несколько ниже 0°С.

Охлаждение пищевых продуктов растительного происхождения. При охлаждении продукции растительного происхождения затормаживаются процессы дыхания и созревания, снижается активность микробиологической флоры и скорость ферментативных процессов. Все эти факторы способствуют увеличению сроков хранения. Поступающие на охлаждение продукты должны быть отсортированы, не иметь механических повреждений и видимых следов микробиологического поражения.

Овощная продукция в виде клубней и корнеплодов (картофель, морковь, свекла) охлаждается в камерах хранения при реверсивном продувании охлажденного воздуха через уложенный в бурт слой продукта, достигающий по высоте 2...3м. Достаточно часто овощи помещают в стандартные контейнеры, устанавливаемые в камерах хранения в штабели до 5 штук по высоте.

Охлажденный воздух омывает каждый клубень или корнеплод и обеспечивает интенсивное охлаждение и равномерное температурное поле по всей массе продукта. Данный способ охлаждения позволяет снизить влажность продукта и провести лечебный процесс — подсушку раненых поверхностей клубней и корнеплодов.

Овощная продукция с развитой поверхностью (салат, зелень) часто охлаждается погружением в ледяную воду. При этом зелень одновременно с охлаждением моется и очищается. Отработанная ледяная вода после доохлаждения и дезинфекции используется для повторного охлаждения. Возможна реализация процесса охлаждения на конвейере. При новом методе охлаждения используются вакуумные камеры. При понижении давления воздуха в них до 1,3...1,9кПа происходит испарение влаги с поверхности овощей (до 1...2%) и овощи охлаждаются за 15...20мин.

Фрукты целесообразно охлаждать непосредственно на месте сбора ‑ в станциях предварительного охлаждения. Как правило, станции охлаждения изготавливают в виде легкосборных или надувных теплоизолированных конструкций, оснащаемых системами искусственного охлаждения. Окончательное охлаждение фруктов осуществляется в транспортных холодильниках ‑ автомобильных или железнодорожных. В транспортных холодильниках предусматривают принудительное движение воздуха, обеспечивающее ускорение процесса охлаждения и выравнивание температуры по всему охлаждаемому объему.