Замораживание плодов и овощей

Замороженные плоды и овощи представляют собой плодоовощное сырье, подвергнутое обработке холодом. Замораживанию подвергают практически все сочные плоды (кроме цитрусовых), овощи, а также десертные, обеденные блюда и полуфабрикаты из них, отвечающие требованиям действующей нормативно-технической документации.

Быстрозамороженную плодоовощную продукцию подразделяют на натуральную без добавок и с добавками (в основном сахара, сахарного сиропа, пектина, молочной сыворотки и др.). Быстрозамороженные плоды и овощи на товарные сорта не подразделяются.

Замораживание сопровождается переходом влаги, содержащейся в продукте, в состояние льда. Замороженные продукты приобретают твердую консистенцию, достаточно яркую окраску. В результате замораживания резко сокращается скорость биохимических процессов, создаются неблагоприятные условия для развития микрофлоры - увеличивается концентрация растворов, изменяются осмотические условия.

Замораживание продуктов в меньшей степени изменяет исходные свойства сырья по сравнению с другими способами консервирования и обеспечивает возможность длительного хранения. Пригодность плодов и овощей для замораживания зависит от многих факторов, таких, как сортовые особенности, видовой состав, степень зрелости. Одним из условий пригодности для замораживания является способность замороженного продукта восстанавливаться после размораживания без ухудшения товарного вида. Не подвергают замораживанию следующие виды плодоовощной продукции: салат, редис, белая смородина. Продукция из замороженных огурцов характеризуется низким качеством.

При понижении температуры плодоовощного сырья в клетках происходит переохлаждение клеточного сока и возникают центры кристаллизации, в результате чего образуются кристаллы льда внутри клетки. При быстром замораживании плодов и овощей протекают процессы кристаллизации, рекристаллизации и дефростации (при оттаивании). При сверхбыстром замораживании в жидком азоте протекает процесс витрификации (застекловывание), а при сверхбыстром оттаивании - девитрификация (расстекловывание).

Кристаллизация характеризуется скоростью образования кристаллов и их роста. Форма кристаллов льда зависит от скорости замораживания. Так, при медленном замораживании образуются кристаллы гексагональной формы; средней и высокой скорости замораживания - кристаллы неправильной формы (дендриды); при сверхбыстрой скорости - кристаллы округлой формы. Чем ниже температура замораживания, тем больше образуется центров кристаллизации и тем меньше размеры кристаллов льда, что обусловливает уменьшение деструктурных изменений клеток тканей продукта, в результате чего при дефростации не происходит потерь клеточного сока.

Дефростация (размораживание) - процесс оттаивания замороженных продуктов. Процесс замораживания биологических объектов отличается от замораживания физиологических. В живых организмах во время замораживания продолжают протекать биохимические процессы и одновременно с этим происходит разрушение структуры тканей и затормаживание биологических процессов. При замораживании живых тканей криоскопическая точка ниже по сравнению с аналогичным показателем мертвых тканей или отжатого сока. При замораживании биологических объектов в них протекают разнообразные процессы, такие, как изменение свойств клеточных стенок, которые утрачивают свойства полупроницаемости. После дефростации ткань теряет тургор, вытекает сок.

Независимо от способа замораживания различают три фазы замораживания, при этом разделение второй и третьей фаз условное. В первой фазе продукт охлаждается от начальной до криоскопической температуры. Вторая фаза представляет собой собственно процесс замораживания. По мере вымораживания воды повышается концентрация клеточного сока, и криоскопическая температура непрерывно понижается. В третьей фазе происходит домораживание продукта, при этом он достигает температуры, предусмотренной технологическим процессом.

Скорость замораживания непосредственно влияет на качество продукта - чем быстрее протекает замораживание, тем меньше повреждаются ткани и выше качество продукта.

Принято считать, что повреждающим фактором при замораживании в основном является механическое повреждение клеток кристаллами льда, однако установлено, что основным повреждающим фактором является денатурация протоплазматических белков, которая вызывается обезвоживанием клеток по причине вымораживания воды.

Существуют различные методы замораживания, различающиеся между собой способом отвода тепла от продукта. В настоящее время в холодильной технологии наиболее распространены методы, основанные на отводе тепла от продукта теплопроводностью, конвекцией, радиацией и теплообменом при фазовых превращениях. На практике чаще всего охлаждающей средой является холодный воздух различной температуры от -30 до -40º С, подаваемый с различной скоростью.

Различают следующие способы замораживания плодов и овощей: контактный односторонний; контактный двусторонний; с использованием жидкого хладоносителя; в потоке воздуха, подаваемого с одной стороны; в поперечно-проточном потоке воздуха; методом вращения банок с продуктом; в «кипящем слое».

Контактное одностороннее замораживание используется в ряде замораживающих аппаратов; замораживание осуществляется на металлической охлаждаемой пластине. Отрицательным моментом данного способа является недостаточный теплообмен поверхности замораживаемого продукта и продолжительное время замораживания.

Контактный двусторонний способ замораживания является более эффективным по сравнению с первым. В активном теплообмене участвует приблизительно 60-70 % поверхности в зависимости от толщины замораживаемого продукта.

При замораживании продукта с помощью жидкого хладоносителя жидкий хладоноситель подается через форсунки, распределяющие жидкость. Продукт может омываться хладоносителем с двух сторон или быть погружен в перемешивающийся жидкий хладоноситель.

При замораживании в поперечно-проточном потоке воздуха структура льда образуется равномерно, что обусловливается тем, что в отдаче тепла участвует вся поверхность продукта.

Замораживание вращающихся банок обеспечивает достаточно высокую эффективность. Горизонтальное расположение банок исключает влияние воздушной прослойки на скорость замораживания продукта.

Замораживание в "кипящем слое" относится к сверхбыстрому способу замораживания. В качестве жидкого хладоносителя могут быть использованы жидкий азот, фреон и др. При использовании данного способа замораживания вся поверхность продукта отдает тепло, а низкие температуры хладоносителя обеспечивают быстрое замораживание в течение нескольких минут или секунд в зависимости от вида продукта и хладоносителя, а также от степени измельчения продукта.

Для замораживания плодов и овощей используются разнообразные холодильные аппараты, которые классифицируют по следующим признакам: по назначению (стационарные и передвижные с централизованным и децентрализованным охлаждением); по производительности (крупные - 3,0 МВт, средние - 1,0 МВт, мелкие - до 60 кВт); по температурному режиму (высокотемпературные - температурой от +10 до -10° С, среднетемпературные - температурой от +5 до -20º С, низкотемпературные − температурой от -20 до -120° С); по режиму работы (непрерывные и периодического действия); по виду холодильного агента - аммиачные, фреоновые, пропановые, этановые, углекислотные и с использованием смешанных хладоносителей). Ниже будут рассмотрены особенности технологии замораживания в зависимости от сырьевой принадлежности.

Быстрозамороженный картофель. На первом этапе производства картофель подготавливают к замораживанию. Сначала проводят предварительную мойку в специальных моечных машинах барабанного типа, при этом удаляются механические загрязнения и примеси. После этого картофель калибруют и очищают на машинах с абразивной поверхностью, а затем инспектируют и доочищают вручную. При доочистке удаляют глазки, загнившие и поврежденные клубни, темные пятна. Затем картофель взвешивают и сульфитируют, для чего погружают в ванну с раствором бисульфита или пиросульфита.

Для производства гарнирного картофеля клубни нарезают брусочками сечением 8×8 мм и длиной не менее 30 мм, затем ополаскивают водой и сортируют по размеру для отсеивания мелочи. Брусочки нарезанного картофеля бланшируют при температуре 90-95º С в течение 3-5 минут. После бланширования картофель промывают с целью удаления крахмала, охлаждают до 15-20° С и обсушивают, обдувая воздухом. После подсушивания картофеля его направляют на замораживание в скороморозильный аппарат. Замораживание проводят при температуре - 40º С, при этом в начальный момент замораживания картофель с целью предотвращения слипания необходимо ворошить. Замораживание проводят до достижения температуры в толще продукта -15° С, после чего продукт фасуют в потребительскую тару.

Быстрозамороженные овощи. Для замораживания овощей их предварительно подготавливают: моют, инспектируют по качеству, сортируют, очищают, доочищают вручную, калибруют по размерам, вторично промывают, режут и бланшируют. После бланширования овощи охлаждают, обсушивают и направляют на замораживание. Перед замораживанием овощи фасуют в потребительскую тару.

Ассортимент быстрозамороженных овощей достаточно широк и включает следующие наименования: морковь бланшированная целая или нарезанная кубиками или брусочками; свекла бланшированная или нарезанная; зеленый горошек бланшированный; цветная капуста бланшированная, разделенная на соцветия; стручковая фасоль; кабачки, нарезанные ломтиками; сладкий перец; капуста белокочанная; тыква, нарезанная кубиками; баклажаны; репчатый лук; зелень петрушки, укропа, сельдерея (измельченные или веточками); наборы быстрозамороженных овощей; наборы овощей для супов (борщей, щей и др.); наборы овощей с рисом и т. д.

Производство быстрозамороженных плодов и ягод. На первом этапе ягоды очищают от плодоножек, кроме винограда и красной смородины, которые допускается замораживать с плодоножкой.

Груши и яблоки моют, сортируют, калибруют, очищают от кожицы, разрезают на дольки и помещают в раствор хлорида натрия (0,1 %) и аскорбиновой кислоты (0,1 %) на 3-5 минут. После этого груши и яблоки бланшируют в воде температурой 90-95° С в течение 3-5 минут, охлаждают в холодной воде, укладывают в коробки или банки, заливают 40-50%-ным сахарным сиропом и замораживают.

Виноград замораживают гроздями или частями гроздей, красную смородину - кистями. Сливу, вишню, черешню замораживают без применения бланширования, без сиропа и сахара. Ягоды - в сахарном сиропе, с сахаром и без сахара.

Замораживание проводят в аппаратах при температуре от -35 до -45° С до достижения температуры долек плодов или ягод -18° С. Если до замораживания плоды и ягоды не упаковываны в потребительскую тару, упаковку осуществляют сразу после замораживания.

Перспективным считают замораживание плодов и ягод в «кипящем слое», при котором замораживание проходит более интенсивно и лучше сохраняется биологическая ценность.

Замороженную плодоовощную продукцию хранят при температуре от -15 до 18º С и относительной влажности воздуха до 95 % в течение 6-12 месяцев.