Задачи и цели холодильного хранения

Холодильное хранение пищевых продуктов осуществляется в специальных сооружениях – холодильниках или в специальных сооружениях – холодильных камерах.

Процесс холодильного хранения принципиально отличается от процессов холодильной обработки.

Если целью, например, охлаждения, замораживания, подмораживания, является отведение теплоты и изменение состояния продукта как главного фактора, то целью хранения является обеспечение неизменности свойств продуктов в течении технологически заданного времени. В это время подвода или отвода теплоты от или к продукту не требуется.

Все предшествующие методы холодильной обработки продуктов имеют целью лишь подготовить продукт к последующему краткосрочному или длительному хранению.

При краткосрочном хранении продукт в основном хранится при близкриоскопической температуре.

При длительном хранении – в замороженном состоянии.

В холодильниках торговых предприятий продукт в замороженном состоянии хранится относительно недолго.

Не разрешается совместное хранение с другими продуктами колбасных изделий и мясокопченостей, сыра, солёной рыбы, дрожжей хлебопекарных, овощей и фруктов, т.е. тех продуктов запахи которых могут восприниматься другими продуктами.

Продукты в камерах должны хорошо омываться охлаждающим воздухом со всех сторон, поэтому:

Ø Укладываются на подтоварники или стеллажи

Ø Штабеля имеют отступы от стен и батарей

Ø Организуются проходы для подступа к продуктам

Принятые режимы хранения:

v Охлажденных продуктов

Температура на 0,5-2°С выше температуры криоскопической; φ= 85-90% ω=0,1-0,2 м/сек продукты укладывают неплотными штабелями с прокладкой реек между рядами; подвешивают на крюках и т.д. с таким расчетом, чтобы воздух свободно циркулировал вокруг них.

v Подмороженных продуктов:

Температура на 1-2°С ниже криоскопической φ=92-95% ω=0,1-0,2 м/с

v Замороженных продуктов

Режим хранения в зависимости от вида продуктов, упаковки, требуемой продолжительности хранения различны, но температура хранения должна быть не выше -18°С φ=100%

Замороженные продукты укладывают плотными штабелями, чтобы исключить циркуляцию воздуха внутри штабеля.

Иногда, при хранении охлажденных продуктов ставится задача не просто торможения изменений, а направленное их регулирование. Например:

Ø Созревание сыров

Ø Дозревание хранимых плодов

Ø Выдержка охлажденного мяса для разрежения посмертного окоченения и созревания.

В этих случаях выбираются режимы хранения благоприятные для этих процессов.

Разнообразие свойств продуктов и постановление задач приводит к значительным различиям режимов хранения в охлажденном состоянии.

Для хранения замороженных продуктов различия режимов невелики, но зависят от требуемой продолжительности хранения.

Основными параметрами хранения являются температура (t),относительная влажность воздуха (φ), скорость движения воздуха (ω)

Вспомогательными средствами являются:

Ø Ультрафиолетовое облучение

Ø Озонирование

Ø Хранение в газовых средах

Ø Упаковка

Ø Антибиотики

Ø Антиокислители и т.д.

1. Общие принципы и условия организации правильного хранения

1. Постоянство и равномерность поля режимных параметров: температуры, относительной влажности, скорости циркуляции воздуха достигается за счет изоляции помещений, компенсации теплопритоков, автоматизации контроля и регулирования скоростей и температур и т.д.

2. Сокращение теплопритоков, влияющих на температуру и относительную влажность

3. Приём на хранение только доброкачественных продуктов

4. Содержание холодильных камер в чистоте

5. Соблюдение правил размещения и укладки скоропортящихся продуктов

6. Соблюдение принципов товарного соседства

Правила приёмки

На хранение принимаются только доброкачественные продукты получившие соответствующую товароведную оценку (Ведь холод не улучшает показатели, а только замедляет процессы)

В зависимости от вида входного контроля продукты подразделяют на две группы:

I. – подлежащие товароведно-технологическому и ветеринарно-санитарному контролю: мясо всех видов животных и мясопродукты, птица, яйца, меланж, яичный порошок, жир-сырец, шпик, топленый животный жир, консервы мясные и мясорастительные.

II. – подлежащие технологическому и товароведческому контролю: масло животное, маргарин, кисломолочные продукты, сыр, сгущённое молоко, плоды, ягоды, рыба и рыбные продукты.

При приёмке проверяется наличие всех необходимых сопроводительных документов о качестве (санитарные и ветеринарные свидетельства, удостоверение качества, сертификаты, накладные) и документов о количестве груза.

Проверяется наличие и состояние пломб, тары, температуры продукта.

Товароведную экспертизу продуктов проводят товароведы. Их обязанности:

§ Приемка по количеству и качеству поступающих продуктов;

§ Контроль за правильностью размещения продуктов в камерах;

§ Контроль за соблюдением сроков хранения, за качеством хранящихся продуктов;

§ Организация отпуска продуктов.

Запрещается прием на холодильное хранение продуктов, качество которых ниже, чем предусмотрено нормативной документацией.

Все грузы, поступившие с различными дефектами размещают в камерах (специальных) для кратковременного хранения.

Тару и упаковку проверяют на соответствие требованиям стандартов по качеству, санитарному состоянию, маркировке. Все продукты в неисправной таре отсортировывают, а их массу нетто определяют после освобождения тары.

Принимая мясо, птицу и рыбные продукты, характеризуют состояние, в котором эти грузы поступили (парное, остывшее, охлажденное, замороженное, оттаявшее …). При этом обязательно указывают температуру в толще мышц мяса. Температура измеряется погружением термометра на глубину 6-8 см на время 10-15 минут (стержнем делают отверстие, а затем погружают термометр в металлической оправе).

В процессе приёмки 5-10% от партии тщательно осматривают и в зависимости от результатов проверки определяют их дальнейшее назначение.

Продукты, прибывшие на хранение с температурой в толще на 3-4°С выше, чем требуемая температура хранения, направляют на доохлаждение или домораживание и лишь после этого помещают в камеры хранения (Температура продукта должна соответствовать температуре хранения).

Перед загрузкой продуктами помещения камеры и инвентарь (поддоны, решетки, рейки, транспортные средства, штабелеукладчики) очищают, дезинфицируют (в зависимости от микробиальной загрязнённости антисептололом: 2,5 части хлорной извести + 3,5 части углекислой соды; оксифенолят натрия; УФ излучение; озон)

В зависимости от температурных режимов камеры хранения подразделяются на :

§ Камеры хранения охлажденных продуктов

§ Камеры хранения мороженных продуктов

§ Универсальные камеры хранения

Кроме того, камеры хранения специализируют на хранении конкретных видов продуктов: мяса, масла, рыбы и т.д. и их загружают однородными продуктами.

В крайнем случае, загружают продуктами с одинаковой температурой хранения (но в камере должна быть температура не выше -15°С).

3.Хранение охлажденных продуктов.

Чаще всего используют хранение в воздушной среде с батарейной или смешанной системой охлаждения. Мясо хранят при t=0- -1°С φ=85-90% ω=0,1-0,2 м/с. Полутуши размещают на подвесных путях на расстоянии 2-3-5см одна от другой. Циркуляция воздуха должна обеспечивать отсутствие застойных зон (в них развиваются плесени), но быть минимальной, для снижения усушки.

Продолжительность хранения при t=0-1,5°С составляет 7-12 дней.

Одним из способов увеличения продолжительности хранения является покрытие продуктов ацетилированными моноглицеридами, образующими плёнку на поверхности мяса, колбасы, субпродуктов в сочетании с вакуумной упаковкой.

Продолжительность хранения при этом может составлять:

Для говядины – 50 дней

Свинины – 24 дня

Баранины – 70 дней

Птицу хранят в ящиках, штабели неплотные, t=0--2°С; φ=80-85%; τ-5 суток.

При большей продолжительности хранения в ящиках со льдом и добавлением антисептиков – 1 сутки; в холодильных камерах при t=0--2°; φ=90% - 2 суток. В качестве антисептиков применяются перекись водорода; гипохлорид; антибиотики – биомицин, хлортетрациклин. Продолжительность хранения при этом возрастает в 1,5-2 раза.

Консервы при t=0-10°С

Мясные стерилизованные – 1-3 года

Молочные с сахаром – 12 месяцев

Рыбные в масле – 12-24 месяца

Натуральные – 6-24 месяца

В томатном соусе – 6-18 месяцев

Для хранения охлажденных продуктов, упакованных герметически применяется смешанная система охлаждения. Она обеспечивает равномерность температурного поля; а усушки при этом не наблюдается из-за герметичности упаковки.

Растительные продукты за счет выделения теплоты дыхания подвергаются самосогреванию (в штабеле). Поэтому важно отводить эту теплоту, поддерживая температуру t=2,5°С и φ=92-97%.

Применяется воздушная система охлаждения с циркуляцией воздуха со скоростью ω=0,1-0,3 м/с и кондиционирование воздуха. Кроме того применяется хранение в регулируемой газовой среде (РГС).

4.Хранение замороженных продуктов.

Замораживание и хранение пищевых продуктов в замороженном состоянии способствует удлинению сроков, в течении которых сохраняется качество продуктов.

Существует тесная связь между температурой и допустимыми сроками хранения, которые устанавливаются в зависимости от изменений происходящих в продукте. И вопрос о связи между температурой и продолжительностью хранения занимает одно из значительных мест в холодильной технологии. По-английски это называют проблемой Т-Т-Т (time-temperature-tolerance).

Обычно выделяют то изменение в продукте, т.е. ту реакцию, которая определяет все остальные и вызывает ощутимые изменения качества.

Ø В растительных продуктах – об изменениях судят по реакции, сопровождающейся выделением углекислого газа

Ø В жиросодержащих – по изменению перекисного числа, накоплению кетонов и других продуктов окисления

Ø В мясных – по денатурации и распаду белков

Скорость протекания типичных реакций такого рода характеризуется накоплением продуктов реакции во времени и является функцией температуры.

Зависимость возможной длительности хранения от температуры выражается графиком.

На графике имеется характерный излом линии при криоскопической температуре.

Смысл излома линии состоит в сокращении переноса реагирующих веществ, ухудшении условий жизнедеятельности микроорганизмов при превращении воды в лед.

Льдообразование т.о. дополняет благотворное действие низких температур.

Выбор температуры хранения замороженных продуктов зависит от намечаемой продолжительности хранения (неоправданно низкие температуры хранения потребуют дополнительного расхода холода). Выбор относительной влажности и скорости воздуха - от влияния на усушку.

При хранении замороженных продуктов, подверженных усушке, в отечественной практике предпочитают применение так называемого «тихого хранения», т.е. хранения в камерах с батарейной системой охлаждения (без принудительной циркуляции).

За рубежом применяют воздушную систему охлаждения с побудительным движением и температурами -30 и даже -50°С. Такая система предпочтительна при хранении упакованных продуктов, где проблема усушки теряет остроту.

Важно, чтобы колебания температуры продукта при хранении не превышает ±2°С, иначе возникнет перекристаллизация льда (рост крупных кристаллов за счет мелких).

При «тихом хранении» мороженое мясо хранят в плотных устойчивых штабелях и контейнерах температура хранения не более -18°С; φ=95-100%; ω=0,1 м/с. В этих условиях продолжительность хранения говядины = 12 месяцам; свинины – 6 месяцев.

При температуре -25°С продолжительность хранения говядины =18 месяцам; свинины – 12 месяцев.

Несоленый фарш в упаковке хранится

при t=-12°С 6-8 месяцев

t=-18°С 8-12 месяцев

Хранение мороженой птицы осуществляется в ящиках, но в ряде случаев птицу упаковывают в синтетическую пленку. Поэтому может применяться воздушная система охлаждения камер (для упакованной птицы с большими скоростями движения воздуха) Температура хранения не более -12°С φ=85-95% при t=-12°С τ=8 месяцев

t=-18°С τ=12 месяцев

Замороженный яичный меланж хранят в герметичной таре, поэтому требования предъявляются только к температуре хранения.

Мороженую рыбу хранят при низких температурах с учетом предотвращения окисления жира низкожирную t=-18- -30°С

жирную t=-30 - -35°С

Часто применяется глазирование льдом, а также альгинатные пленки.

При хранении как продуктов животного, а особенно растительного происхождения особенно важен контроль влажности, т.к. снижение ее приводит к увяданию продукции, а увеличение – к развитию микроорганизмов.

Для удаления из воздуха летучих продуктов метаболизма камеры вентилируют:

В первый месяц хранения – 2 раза в неделю

В последующие – 1 раз в неделю

Применение регулируемых газовых сред радикально улучшает условия хранения свежих фруктов и овощей ( В РГС пониженное содержание и повышенное , постоянное содержание . Уменьшается газовыделение и теплота дыхания. Поэтому уменьшаются и физиологические заболевания, лучше сохраняется вкус, аромат, витамины, увеличивается продолжительность хранения.

В США созданы цветные температурные индикаторы изменения стойкости продуктов. В них либо меняется окраска, со скоростью, зависящей от температуры, либо со временем появляется надпись (цветная), предупреждающая о недопустимости дальнейшего хранения продукта, либо смещается окрашенная граница в ампуле, причем скорость смещения зависит от температуры.

Но специалистами они не очень «приветствуются» т.к. информация весьма приблизительная, потому что изменения в продукте зависят не только от температуры.

Перекристаллизация льда (рекристаллизация) в тканях при холодильном хранении

При замораживании продуктов преследуется главная технологическая цель – сохранение исходных свойств продукта, иными словами, получение замороженного продукта высокого качества.

В основу любого из принятых методов замораживания положен принцип интенсификации процесса. При этих условиях тканевая влага замораживается в продукте без ее перераспределения по объему.

Наряду с другими методами результат замораживания обычно оценивают, рассматривая под микроскопом гистологические препараты замороженной ткани.

Стандартная гистологическая методика анализа результатов льдообразования состоит в том, что в замороженной ткани при температуре ткани спиртом или иным веществом растворяют кристаллы льда. Препараты окрашивают, и оставшиеся пустоты заполняют парафином. Таким образом, эффект льдообразования оценивается по величине и количеству пустот, которые рассматриваются как эквивалент кристаллов.

Изменение размеров кристаллов льда принято соотносить с различием упругости водяных паров над поверхностью кристаллов, имеющих малый и большой радиусы кривизны. Так как у поверхности кристаллов, имеющих небольшие размеры, упругость насыщения больше, то они постепенно растворяются, пар перемещается к поверхности крупных кристаллов и конденсируется на этих кристаллах.

Изменение размеров кристаллов может происходить на основе процесса режеляции (смерзания). Оно вызывается неравномерностью удельных давлений на различные части кристаллов, плавлением тех частей, где давление повышенное, и перемещением жидкости с последующим ее смерзанием в областях, характерных малым давлением. На этой основе отдельные кристаллы способны образовывать конгломераты, крупные слитки.

Рост кристаллов тем более ощутим, чем выше температура холодильного хранения продуктов и чем больше амплитуда колебаний температуры воздуха в охлажденном объеме и как следствие в объеме продукта.

Процесс растворения кристаллов обусловлен тем, что тканевый сок является многокомпонентной системой, в котором растворены компоненты, имеющие различные эвтеклические температуры. При колебаниях температуры в продукте ускоряется процесс растворения мелких кристаллов. При повышении температуры они растворяются, при понижении температуры происходит намерзание влаги на поверхности больших кристаллов.

Рост кристаллов в процессе длительного хранения может быть обусловлен не только перераспределением тканевой влаги, но и биохимическими процессами при которых протекает денатурация белковых компонентов ткани с потерей связанной влаги. Оценка приращения количества вымороженной воды, выполненная на основе калориметрических исследований, подтверждает это мнение.

Таким образом, общее правило длительного хранения продуктов состоит в том, что продукт следует хранить при той температуре, при которой он замораживался, или по крайней мере достаточно низкой температуре, при которой процесс перекристаллизации не будет выражен. Колебания температуры в продукте в процессе хранения недопустимы.