Опытные наблюдения показывают, что многие органические вещества и некоторые биологические объекты лучше сохраняются при быстром и сверхбыстром замораживании (например, яичный желток утрачивает биологическую активность после замораживании до минус 60С, но не повреждается при замораживании в жидком азоте и быстром оттаивании в теплой ртути). В ряде случаев и активность ферментов сохраняется в значительной степени при быстром и сверхбыстром замораживании.
Для интенсификации процесса замораживания в практике холодильной обработки продуктов используют холодильное оборудование, име¬ющее общее название — аппараты для замораживания продуктов. Их подразделяют на воздуш¬ные, аппараты для бесконтактного замораживания в жидких средах и в контакте с твердой теплоотводящей средой и аппараты для контактного замораживания.
К воздушным скороморозильным аппаратам относят тележечные, конвейерные, гравитационные и флюидизационные аппараты.
В тележечном аппарате перемещение тележек обеспечивается цепной передачей. Загрузка и выгрузка осуществляются одновременно. Шаг транспортера равен размеру одной тележки. В верхней части аппарата установлены 4 вентилятора, периодически изменяющие направление движения воздуха. Достоинство аппарата — простота, недостаток — металлоемкость.
При создании конвейерного скороморозильного аппарата преследуется цель сокращения его длины, что позволяет разместить его в помещение ограниченного размера. Это достигается увеличением высоты аппарата, что одновременно порождает другие проблемы, касающиеся решения способа загрузки в аппарат продукта и его выгрузки. Кроме того, есть проблемы со способом перемещения продукта с одного транспортера на другой. /В ряде случаев продукт самостоятельно сбрасывается с одного транспортера на другой./
В гравитационных аппаратах движение продукта осуществляется последовательно с верхнего уровня на нижний. Вместо традиционного транспортера реализован принцип единовременного пере¬мещения специальным устройством (гребенкой) всех противней, расположенных на направляющих, вначале в одну сторону, затем в другую. Аппараты этого типа оригинальны конструктивно, но чрезвычайно требовательны к качеству изготовления и обслуживания.
Во флюидизационных аппаратах используется эффект замораживания продуктов во взвешенном состоянии. В промышленных условиях широкое применение находят аппараты, в которых продукт, подаваемый через бункер, находится во взвешенном состоянии над перфорированным поддоном. Благодаря организации потока воздуха продукт непрерывно перемещается к разгрузочному окну и далее на расфасовку и упаковку. Аппараты этого типа в основном используют для замораживания растительных продуктов - зеленого горошка, клубники, малины и т. д. Аппараты энергоемки, и вследствие этого их применяют преимущественно на крупных специализированных сельскохозяй¬ственных предприятиях.
Аппараты бесконтактного замораживания предназначены для замораживания продуктов в виде блоков и мелкоштучных товаров как имеющих упаковку, так и не имеющих ее. Аппараты этого типа вследствие эффективной теплоотдачи от поверхности продукта позволяют уменьшить длительность замораживания. К ним относят плиточные и аппараты для замораживания продуктов в жидких хладоносителях. Плиты (испарители) с хладоносителем или с кипящим холодильным агентом прижимаются к продукту, что обеспечивает его формовку и подпрессовку. Плиточные аппараты интенсивны, компактны, экономичны. Недостаток аппарата состоит в том, что замораживать можно только ограниченный ассортимент продуктов.
В контактных скороморозильных аппаратах обеспечивается непосредственный контакт теплоотводящей среды с поверхностью продукта. В качестве теплоотводящей среды чаще всего используют жидкий азот, углекислоту, раствор хлористого натрия. Жидкий азот в многосекционных скороморозильных аппаратах используют на второй или третьей стадиях замораживания продукта. В аппарате продукт вначале подморажи-вается в парах азота, и только затем он может быть орошен жидким азотом или в него погружен. При нарушении этой технологии, т.е. при погружении продукта в жидкий азот без его предварительного подмораживания, в продукте возникают внутренние напряжения, при которых продукт разрывается на части. Достоинство аппаратов этого типа состоит в высокой интенсивности замораживания, компактности и простоте. Недостаток аппарата обусловлен тем, что он работает в условиях разомкнутого холодильного цикла. Температура паров азота, выходящих из аппарата, составляет -40...-30oС, что предполагает целесообразность последующего использования паров для целей холодильной обработки продуктов, например, для их холодильн. хранения.
Аппараты контактного замораживания включают криогенные, углекислотные, хладоновые, аппараты для замораживания в хладоносителях. Аппараты этого типа существенно не отличаются от рассмотренных ранее. В этих аппаратах продукты замораживают без упаковки, что накладывает определенный отпечаток на технические особенности конструкции. Например, при замораживании пельменей транспортер¬ная лента, на которой осуществляется штамповка, должна иметь полимерное покрытие, которое препятствовало бы примерзанию пельменей к ленте транспортера. При отсутствии этого покрытия прибегают к установке ножа, который срезает с транспортерной ленты подмороженные пельмени.
Замораживание продуктов в солевом растворе предполагает решение целого ряда технических проблем. В частности, появляется необходимость в строгом контроле над неизменностью концентрации солевого раствора. Это необходимо для того, чтобы раствор не разбавлялся влагой и не происходило его подмерзание при прохождении через испаритель. Несмотря на отмеченные ограничения в части применения рассоль¬ных аппаратов, они продолжают совершенствоваться и применяться не только для замораживания традиционной продукции - рыбы, но и овощей. /При замораживании в растворе поваренной соли сладкого перца установлено, что витамин С — наиболее яркий технологический показатель качества продукта — сохранялся на протяжении 9 мес. холодильного хранения. Его количество в продукте после 9 мес. хранения сравнительно с замораживанием перца в воздухе было больше на 9%. При замораживании плодов небольшого размера — вишни, черешни — поваренная соль практически в плоды не проникает./ Замораживание в растворе поваренной соли энергетически выгодно и эффективно. В ряде случаев, например при замораживании пельменей, его эффективность неоспорима.
Представленные скороморозильные аппараты для замораживания продуктов применяют преимущественно в том случае, когда представляется целесообразным обеспечить поточное производство большого количества замороженной продукции, например на специализированных комбинатах при замораживании пельменей, кулинарно подготовленной и другой продукции.
На предприятиях общественного питания находят применение преимущественно аппараты шкафного и камерного типа. Как правило, это аппараты периодического типа. Производительность аппаратов определяется их емкостью и температурным режимом.
В шкафы небольшого объема продукты помещают индивидуально, выкладывая их на каждую полку.
Более удобным способом является перемещение продукта в функциональной емкости (ФЕ) с передвижного стеллажа на полки шкафа (высота полок стеллажа и шкафа одинаковы). Наиболее технологически рациональным способом является разме¬щение в холодильном шкафу всего стеллажа с ФЕ.
Производительность шкафов для замораживания продуктов относительно невысока и составляет не более 25 кг/ч. Поэтому потребности производства в большей производительности удовлетворяют установкой одного, двух или более шкафов.
Вернуться на главную страницу