Отепление охлаждённых пищевых продуктов.

Некоторые продукты , подлежащие реализации, должны перед выпуском из холодильника пройти специальную тепловую обработку. Она необходима для охлажденных и замороженных продуктов.

Когда выпускается продукт, хранившийся в охлажденном состоянии, на его поверхности возможна конденсация влаги из теплого наружного воздуха, если температура поверхности ниже точки росы для воздуха данного состояния.

Конденсация влаги на продукте вредна, т.к. влажная поверхность его представляет благоприятную среду для развития микрофлоры. Кроме того, при конденсации паров из воздуха поверхность продукта дополнительно заражается микрофлорой. Всё это может привести к порче продукта. Поэтому применяется специальный процесс - отепление.

Отеплением охлажденных продуктов называют процесс повышения температуры до предела, при котором исключается конденсация влаги на их поверхности.

Этот процесс осуществляется за счет постепенного повышения температуры окружающего воздуха с учетом соотношения его температуры и все время ниже температуры поверхности продуктов. Таким образом при отеплении следует постоянно регулировать температуру и относительную влажность влажность воздуха.

В то же время излишне сухой отепляющий воздух вызывает значительную усушку, что так же нежелательно. Поэтому следует регулировать и влагосодержание воздуха, омывающего продукт в соответствии с постоянным повышением температуры поверхности продукта.

Параметры отепляющего воздуха должны обеспечить хороший теплообмен, чтобы избежать перегревания поверхности продукта и приблизить состояние воздуха при температуре поверхности продукта к состоянию насыщения водяными парами.

Отепление считается законченным, когда температура поверхности продукта становится такой, что при перенесении этого продукта в новые условия будет исключена возможность поверхностной конденсации влаги.

Это состояние можно определить, пользуясь диаграммой h-d (i-d) или диаграммой Рютова. По ним можно решить две задачи:

1. Можно рассчитать относительную влажность поступающего воздуха, при которой произойдет конденсация, если известна температура воздуха и температура продукта.

2. Можно найти до какой температуры необходимо отеплить продукт, чтобы полностью избежать конденсации влаги на наружных поверхностях.

В рекомендациях международного института холода приведена номограмма, которая позволяет оценить параметры процесса при котором будет отсутствовать поверхностная конденсация.

Вертикальные прямые на номограмме представляют собой линии постоянного влагосодержания воздуха. Они же соответствуют температурам поверхности продукта.

Горизонтальные прямые – изотермы воздуха.

Наклонные линии – линии относительной влажности.

Пользование номограммой.

Если продукт поместить в камеру с температурой 29°С и относительной влажностью 35% или в помещение с температурой воздуха 20° и относительной влажностью 60%, то при температуре поверхности продукта 12°С будет достигнута точка росы и на его поверхности произойдет конденсация атмосферной влаги.

При меньшей влажности воздуха в помещении влаговыпадение наблюдаться не будет.

На практике, вероятно из-за того что H-d диаграмма состояния влажного воздуха более распространена, чем данная номограмма, чаще прибегают к ней.

Если состояние воздуха в помещении соответствует точке 1, а процесс охлаждения воздуха на поверхности продукта отображается отрезком 1-2 (далее воздух охлаждается по линии насыщения φ=100%) это при температуре продукта, соответствующей изотерме влаговыпадение не будет наблюдаться. Влаговыпадение будет наблюдаться, если температура воздуха в помещении соответствует изотерме.

Однако, если состояние воздуха помещения соответствует точке 3, то при любой из указанных температур воздуха влаговыпадения не будет.

Отепление – теплообменный процесс противоположный охлаждению. Расчет количества затраченного тепла ведется по тем же формулам

кДж

G – масса продукта, кг

С – теплоемкость продукта, кДж/кг*°С

- температура отепленного продукта, °С

- начальная температура продукта, °С

Отепление особенно важно для яиц, фруктов, овощей, баночных консервов.

Не отепляют сливочное масло, сметану, творог, мясопродукты, сыр.

Способы отепления

Отепление продуктов осуществляется в камерах, оборудованных устройствами для циркуляции кондиционируемого воздуха. Кондиционирование – поддержание параметров воздуха в оптимальных предела с точки зрения технологического процесса.

Обработка воздуха проводится как ступенчатый процесс. Тогда в диаграмме h-d (i-d) изменение состояния отепляющего воздуха можно изобразить следующим образом:

Вертикальные линии 1-2; 3-4; 5-6; 7-8 представляют собой состояния отепляющего воздуха (охлаждение) при соприкосновении его с отепляемым продуктом.

При этом точки 2,4,6,8 показывают состояние воздуха у поверхности продукта, которое должно быть близким к состоянию насыщения (φ=100%) в соответствии с постепенным повышением температуры поверхности продукта, наиболее низкой в начале (т.2) процесса и высокой в конце (т.8).

Линии 2-3; 4-5; 6-7 характеризуют обработку воздуха в кондиционере (нагрев и увеличение влагосодержания до состояния 3-5-7.)

При автоматическом регулировании изменение состояния воздуха происходит плавно, а не скачками.

3.Размораживание пищевых продуктов

Размораживание пищевых продуктов – это технологический процесс превращения содержащейся в них воды из твердого состояния в жидкое и ее распределение в продукте таким же образом, как это предшествовало замораживанию.

Чтобы в пищевом продукте восстановилось первоначальное распределение влаги, она должна сначала из твердого состояния превратиться в жидкое, а затем переместиться и восстановиться в тех коллоидных системах (и белковых субстанциях) откуда она мигрировала при замораживании.

Т.о. размораживание должно сопровождаться обратным перемещением влаги при таянии кристаллов льда.

Практически такого состояния добиться трудно (из-за травмирования клеток кристаллами льда, денатурации белков и пр.). Поэтому размороженные продукты выделяют наружу часть содержащейся в ней влаги вместе с растворенными в ней питательными веществами. По количеству теряемого сока судят о полноте обратимости холодильной обработки и хранения.

В то же время выделение соков (влаги) при размораживании зависит от условий и направления процесса.

Размораживание рассматривают как процесс теплофизически обратный замораживанию. Подводимую теплоту находят так же как и теплоту отводимую при замораживанию

W – содержание воды в долях единицы

ω – степень вымораживания в долях единицы

G – вес размораживаемого продукта

- теплоемкость его в обогретом состоянии

- криоскопическая температура

- начальная температура

- теплота превращения воды в лед (80 ккал/кг)

t – конечная температура

- теплоемкость продукта в замороженном состоянии

Но процесс идет медленнее, чем при замораживании из-за различий в условиях теплообмена.

Суть этих различий состоит в том, что при размораживании продукта к его тепловому центру через уже размороженный слой. Но в этом слое и кроме того, требуется подвести теплоту для обеспечения фазового перехода льда в воду.

Окончание процесса определяют по температуре в тепловом центре пищевого продукта. Пищевые продукты нагревают до температуры, при которой возможна их кулинарная обработка или при которой восстанавливаются вкусовые достоинства (ягоды до температуры окружающей среды; мясо, рыба до -1 - +1°С; замороженные кулинарные изделия до температуры +7°С.

До 20-30-х годов XX века считалось, что медленное размораживание в воздухе технологически совершенно, т.к. приводит к наиболее полному восстановлению распределения воды.

Но далее было установлено, что размораживаемый продукт (как нестерильный) подвергается микробиологическому воздействию и, кроме того, по мере повышения температуры активизируется ферменты. В результате доброкачественность продукта снижается.

И поэтому поскольку более распространенными способами замораживания стали быстрые процессы, при которых влага замерзает в местах естественного нахождения, то эти доводы в пользу медленного замораживания исчезли.

В настоящее время более предпочтительно быстрое размораживание с применением повышенной температуры теплопроводящей среды и повышенной её скорости, что увеличивает теплоотдачу. Но при размораживании крупных объектов нельзя допускать значительного нагревания отдельных его частей.

4. Способы размораживания

Они подразделяются на две группы:

1. С подводом теплоты к поверхности продукта от внешних источников, а затем передачей теплоты к внутренним слоям (в воздушной или жидкой среде)

2. С подводом теплоты во всем объеме размораживаемого продукта (СВЧ-нагрев)

Мясные полутуши размораживают, в основном, в воздушной среде при относительной влажности воздуха 90-95% по двум режимам.

a. ω=0,2 м/с естественная циркуляция t=16-18°С τ=24-30 часов

b. принудительная циркуляция 1-2 м/с t=20-22°С τ=12-16 часов

При этом применяется воздушное душирование.

Используется так же 2х и 3х стадийное размораживание с повышенной температурой воздушной среды.

Продолжительность размораживания сокращается на 30-40%. За счет интенсивного ведения процесса полнее сохраняется естественный цвет мяса, меньше микробиологическая обсемененность, быстро образуется корочка подсыхания, препятствующая дальнейшей усушке и потере сока.

В воздушной среде можно размораживать все продукты в том числе мясо, сливочное масло, творог, рыбу, птицу, овощи. Продукты размещают в специальных камерах (дефростерах) с кондиционером или калорифером.

В штабелях продукты располагают в шахматном порядке; а так же на стеллажах или на подвесных путях.

В жидкой среде (воде, рассоле) размораживание идет быстрее, чем в воздухе поскольку ее теплоемкость ( С воздуха) в четыре раза больше, коэффициент теплоотдачи в 20 раз больше, исключается усушка.

В жидкой среде размораживают рыбу, мясные блоки, птицу.

Размораживают погружением в воду или орошением.

Температура не больше 25°С (opt t=5-15°C); время τ=2-3,5 часа.

Размораживание может быть контактным, но при этом поглощается 3-5% воды; и в упаковке (по виду продукт близок к охлажденному)

В вакууме. Способ эффективен (температура воздушно-паровой среды меньше 20°С; φ=100%; продолжительность сокращается в 1,5-2 раза.

Но наилучшее качество размороженного продукта и быстрота процесса обеспечивается при использовании безградиентного (объемного) нагрева (поле СВЧ).

В этом случае происходит нагрев всех частей продукта одновременно и равномерно (а не теплопередачей от поверхности внутрь за счет теплопроводности). Обработку можно проводить и в упаковке.

Сравнили время размораживания брикета кильки

В воздухе 10-12 час

В воде 50-60 минут

СВЧ 4 минуты

Размораживание – последнее звено в цепи холодильной обработки и хранения пищевых продуктов. При неудовлетворительном его проведении может быть значительно ухудшено качество, несмотря на соблюдение режимов на предыдущих процессах.

Размораживание пищевых продуктов проводят перед их употреблением или переработки, т.к. размороженный продукт быстро теряет качество (т.е. не в торговой точке).

Повторное замораживание не допускается.