Bảo quản thực phẩm bằng phương pháp đông lạnh
Cấp đông là một phương pháp bảo quản, trong quá trình đông lạnh, nhiệt độ của thực phẩm được hạ xuống dưới điểm đóng băng và một phần nước trải qua sự thay đổi trạng thái để tạo thành các tinh thể đá. Tốc độ đóng băng rất quan trọng đối với loại tinh thể nước đá được hình thành. Làm đông chậm cho tinh thể nước đá lớn. Những chất này vẫn bị mắc kẹt vào các cấu trúc và tế bào và phá hủy cấu trúc của sản phẩm. Cấp đông nhanh tạo ra nhiều tinh thể đá nhỏ khiến sản phẩm còn nguyên vẹn.
Đông lạnh nhanh giúp sản phẩm có thời hạn sử dụng lâu hơn. Các vi sinh vật không thể phát triển ở những nhiệt độ thấp này. Sự hư hỏng do enzym vẫn có thể xảy ra. Để khử hoạt tính của các enzym, rau được chần (một quá trình xử lý nhiệt ngắn).
Tiêu chuẩn công nghiệp để cấp đông thực phẩm yêu cầu nhiệt độ dưới -18 ° C. Thông thường, một sản phẩm được cấp đông đến -20 đến -24 ° C.
Lĩnh vực ứng dụng
Nhiều loại sản phẩm thực phẩm khác nhau có thể được đông lạnh, ví dụ như trái cây, rau, cá, thịt, thực phẩm chiên và các sản phẩm thực phẩm chế biến sẵn (kem, pizza, v.v.).
Kỹ thuật, phương pháp và lắp đặt
Trong quá trình cấp đông, nhiệt quan sát được đầu tiên được loại bỏ để hạ nhiệt độ của sản phẩm xuống điểm đóng băng; điều này cũng bao gồm nhiệt được tạo ra bởi quá trình hô hấp (như trong các sản phẩm thực phẩm tươi sống). Nhiệt tiềm ẩn của quá trình kết tinh sau đó được loại bỏ và các tinh thể băng được hình thành. Có nhiều phương pháp và cách lắp đặt để cấp đông sản phẩm. Nổi tiếng nhất là:
Thiết bị đông lạnh nhanh theo mẻ hoặc liên tục
Không khí lạnh từ -30 đến -40 ° C được luân chuyển qua thực phẩm với tốc độ 1,5 đến 6 m / s. Không khí được làm mát bằng chất làm lạnh amoniac hoặc freon. Làm mát bằng nhiệt độ không khí là có thể, nhưng điều này mất rất nhiều thời gian. Trong tủ đông lạnh dạng mẻ, thực phẩm được xếp trong các thùng hoặc tủ trong các thùng. Trong các hệ thống lắp đặt liên tục, hộp đựng thực phẩm được đặt trên xe đẩy hoặc thực phẩm được vận chuyển qua hầm cấp đông trên băng chuyền. Đôi khi đường hầm nhiều pha được sử dụng với một số loại lốp. Sản phẩm rơi từ lốp này sang lốp khác; điều này cũng phá vỡ các tắc nghẽn của thực phẩm đông lạnh. Độ dày của lớp thực phẩm trên đai có thể thay đổi từ 25 đến 125 mm. Trong tủ đông lạnh, một lượng lớn không khí được tái chế có thể gây ra cháy đông và các biến đổi oxy hóa trong thực phẩm chưa được bao gói. Độ ẩm từ thực phẩm được vận chuyển trong không khí đến các cuộn làm mát, điều này cần thiết phải đóng băng thường xuyên. Tùy thuộc vào kích thước của sản phẩm thực phẩm và bao bì, việc đông lạnh mất một số giờ.
Thiết bị đông lanh IQF xoắn ốc, liên tục (cấp đông băng truyền hình xoắn ốc).
Nguyên lý của hàm cấp đông băng truyền cũng giống: sản phẩm được làm đông bằng không khí lạnh. Băng truyền dạng lưới linh hoạt liên tục được sử dụng ở dạng một mặt thẳng hoặc ở dạng hàng hình xoắn ốc. Thực phẩm cấp đông đặt trên bề mặt băng truyền. Một nhược điểm của hình dạng xoắn ốc là đầu ra của sản phẩm ở điểm cao hơn đầu vào. Vấn đề này có thể được giải quyết bằng một hình xoắn ốc kép. Trong vòng xoắn đầu tiên, sản phẩm được nâng lên, trong khi ở vòng xoắn thứ hai, sản phẩm lại được đưa xuống. Luồng khí song song được sử dụng hoặc không khí lạnh hoặc nitơ lỏng có thể được đưa xuống luồng ngược. Điều này làm giảm sự bay hơi của nước từ thực phẩm.
Thiết bị đông lạnh tầng sôi IQF
Thực phẩm được làm sôi (lơ lửng) với không khí từ có nhiệt độ từ -25 đến -40 ° C bằng cách nâng không khí theo phương thẳng đứng qua đĩa hoặc băng truyền có đục lỗ và xuyên qua lớp thực phẩm trống từ 2-20 cm. Hình dạng và kích thước của các bộ phận thực phẩm quyết định độ dày của tầng sôi và vận tốc không khí để tầng sôi. Trong hệ thống này, thực phẩm được tiếp xúc với không khí nhiều hơn so với hầm đông lạnh khác, do đó tất cả các bề mặt đóng băng đồng thời và đồng đều. Điều này có tác dụng làm đông nhanh hơn và ít tách nước hơn, điều này cũng dẫn đến việc rã đông ít hơn. Thiết bị đông lạnh tầng sôi sử dụng cực kỳ hiệu quả cho các loại thực phẩm nhỏ (đậu Hà Lan, hạt ngô ngọt, tôm, dâu tây, trái cây cắt lát, mảnh,.. v.v.).
Thiết bị đông lạnh dạng tấm truyền nhiệt lạnh
Các đĩa dọc hoặc đĩa ngang được làm mát bằng công chất làm mát khoảng 40 ° C. Thực phẩm được phủ lên bề mặt thành từng lớp mỏng. Đôi khi các tấm được nén nhẹ. Điều này giúp cải thiện sự tiếp xúc giữa thực phẩm và các tấm chống đóng băng trên bề mặt. Ưu điểm của những thiết bị đông lạnh này là thực phẩm ít bị mất nước, làm giảm tần suất rã đông. Một dạng đặc biệt của thiết bị đông dạng tấm là thiết bị đông dạng tấm vụn. Điều này bao gồm một xi lanh cấp đông có chứa các dao quay để loại bỏ vật liệu đông lạnh khỏi bề mặt đóng băng. Ví dụ, kiểu lắp đặt này được sử dụng trong sản xuất nước đá.
Thiết bị đông lạnh chìm, hàng loạt và liên tục
Thực phẩm đã đóng gói được đặt trên một đai lưới rồi cho ngập trong buồng với dung dịch glycol, nước muối, glycerol hoặc canxi clorua được làm lạnh. Trong phương pháp này, thực phẩm tiếp xúc gián tiếp với chất làm lạnh. Tốc độ đông đặc cao đạt được với phương pháp này, nhiệt tiếp xúc chuyên sâu dễ dàng di chuyển. Sản phẩm có thể được đông lạnh trong vài phút. Ví dụ, nó được sử dụng để đông lạnh nước cam cô đặc trong các gói, trái sâu riêng nguyên trái, và để làm đông lạnh sơ bộ gia cầm được bọc trong giấy bạc trước khi chuyển đến kho đông lạnh.
Thiết bị đông lạnh với nhiệt độ lạnh sâu (sốc lạnh) theo mẻ hoặc liên tục.
Trong quá trình đông lạnh, thực phẩm tiếp xúc trực tiếp với chất làm lạnh, chất này có thể là carbon dioxide rắn hoặc lỏng (-80 ° C) hoặc nitơ lỏng (-200 ° C). Chất làm lạnh bay hơi hoặc thăng hoa, loại bỏ nhiệt từ thực phẩm và gây ra đông lạnh nhanh chóng. Sản phẩm có nhiệt độ -40 ° C hoặc thấp hơn trong vòng vài phút. Làm đông lạnh còn được gọi là đông lạnh sốc. Chất làm lạnh nitơ lỏng và carbon dioxide không màu, không mùi và trơ. Làm đông lạnh là một phương pháp đông lạnh đắt tiền. Chi phí sản xuất cao gấp đôi so với khi làm lạnh bằng không khí lạnh, nhưng chi phí đầu tư thấp và tốc độ cấp đông rất cao.
