Первостепенной потребностью производителей скоропортящихся продуктов питания является возможность длительного хранения продукции без потери её потребительских свойств. На текущий момент максимально полно этому запросу соответствует шоковая заморозка — особая процедура замораживания, позволяющая впоследствии, при разморозке продуктов, сохранить их структуру, вкус, цвет и запах.

Что представляет собой шоковая заморозка, какими она обладает преимуществами в сравнении с «классическим» хранением продукции в морозильной камере, и какое оборудование позволяет осуществить шоковое замораживание — подробному разбору каждого из этих вопросов посвящается представленная публикация, подготовленная специалистами компании «Ice Ventura». 

Что такое шоковая заморозка

Шоковая заморозка — это технология замораживания, позволяющая минимизировать величину кристаллов льда, образуемых при замерзании внутриклеточной и внеклеточной жидкостей в животных и растительных биологических тканях.Чтобы объяснить особенности этого механизма, сначала нужно рассказать, какие процессы происходят внутри тканей при обычном замораживании.

Замораживание продуктов стандартным методом

При «классическом» замораживании продукты помещаются в условия постоянной низкой температуры в среднем от -4⁰ C до -20⁰ C. Под действием холода внутри тканей замедляются метаболические процессы отмирания и распада, что и позволяет осуществлять хранение продуктов.Вместе с этим, превращение внутриклеточной и внеклеточной жидкостей в кристаллы льда вызывает ряд других физико-химических изменений, ухудшающих качество продукта:

Кристаллы льда достигают среднего размера в 160-180 мкм, в то время как диаметр обычной клетки мышечного волокна или волокна плодоовощной культуры составляет максимум 100 мкм. В ходе своего формирования кристаллы льда разрывают клеточную ткань, чем значительно ускоряют её последующее отмирание.При длительном хранении продукта первично образовавшиеся кристаллы льда начинают постепенно испаряться, вследствие чего внутри тканей образуются пустоты. В эти пустоты проникает кислород и провоцирует тканевое дыхание — окисление жиров, аминокислот и углеводов с распадом их молекулярной структуры до воды (H₂O) и углекислого газа (CO₂). Результатом становится ускорение распада биологических тканей пищевого продукта и существенное ухудшение вкусовых качеств.

Одной из главных задач размораживания продуктов является максимальное усвоение клетками той жидкости, которая была превращена в лёд. Проблема заключается в том, что после замораживания клетки организма могут усвоить только часть первоначальной жидкости, а потому значительная доля внутриклеточных и внеклеточных жидкостей приобретают статус «свободных», испаряясь или вытекая наружу — что тоже негативно влияет на вкусовые качества  продукта.

Замораживание шоковым методом. Шоковая заморозка

Технология шоковой заморозки предусматривает образование значительного большего количества кристаллов льда, чем при обычном замораживании, и остановку процесса кристаллизации на первоначальном этапе. 

То есть, если объяснять, что такое шоковая заморозка простыми словами, технологию можно описать следующим образом: вначале формируется очень много кристаллов, чтобы тканевые жидкости оказались в эдаком «ледяном коконе», после чего процесс резко замедляется и кристаллы дальше не растут.

Методика шоковой заморозки помогает решить все три вышеперечисленные проблемы:

• кристаллы льда не достигают больших размеров, а потому не расщепляют клеточную ткань;
• процесс испарения кристаллов не наступает в полной мере, что позволяет избежать кислородного окисления питательных веществ;
• тканевая жидкость не вымораживается полностью, а потому та её часть, которая была кристаллизованна, легко поглощается клетками обратно в ходе размораживания продукта.

Принцип технологии шоковой заморозки

Определение «шоковая» нередко вводит в заблуждение, поскольку понимается как «моментальная». В действительности же процесс шоковой заморозки занимает в среднем около 4-х часов.

Технология построена на быстром замораживании продукта до -18⁰ C потоком холодного воздуха температурой до -40⁰ C. Процедура выполняется в три этапа:

• Этап №1: охлаждение. Первичное охлаждение продукта до отметки 0⁰ C. Длительность этапа зависит от первоначальной температуры продукта.
• Этап №2: подмораживание. Перевод жидких сред в кристаллическую форму посредством снижения температуры с 0⁰ C до -5⁰ C.
• Этап №3: домораживание. Интенсивное снижение температуры до -18⁰ C с целью остановки процесса кристаллизации тканевых жидкостей.

Особо следует подчеркнуть, что главная особенность шоковой заморозки — это строгая последовательность смены температурных режимов в заданных временных рамках. Именно это позволяет эффективно контролировать процесс образования кристаллов льда и защищать органические ткани и волокна от холодовой деструкции.

Преимущества

К числу преимуществ шоковой заморозки традиционно относят следующие достоинства данной технологии:

Увеличение сроков хранения. Продукция, подвергнутая шоковой заморозке, может храниться 90 суток без потери вкуса, снижения массы и изменения цвета. Это ключевой момент, который не следует путать с общей продолжительностью хранения, составляющей в среднем 12-18 месяцев.Снижение потери веса. В ходе размораживания продукта, замороженного «классическим» методом, продукция может потерять около 7-10% веса за счёт испарения свободной тканевой жидкости, о чём говорилось выше. При шоковой заморозке такие потери не превышают 0,8-1%.Сохранность вкусовых качеств. Отсутствие потерь тканевой жидкости обеспечивает полную сохранность первоначального вкуса пищевой продукции — без той характерной «водянистости», на которую нередко жалуются потребители продуктов, замороженных обычным методом.

Сохранность пищевой ценности. Поскольку молекулярная масса липидов, углеводов и аминокислот не подвергалась кислородному окислению, продукт полностью сохраняет свою пищевую ценность, включая витаминно-минеральный состав.Скорость замораживания. Предельный срок завершения цикла шоковой заморозки составляет 4 часа, в то время как для охлаждения продуктов до температуры -18⁰ C обычным способом может потребоваться не менее 8 часов.Бактериальная чистота. Все патогенные бактерии приостанавливают свою деятельность в течение первых двух часов шоковой заморозки, а при стандартном замораживании они могут оставаться активными в течение 10-12 часов.

Экономия рабочего пространства. Оборудование для шоковой заморозки (шокеры) занимает в среднем на 50-100% меньше квадратных метров площади, чем обычные холодильные агрегаты — при равноценной товарной вместительности.

Ещё одно преимущество, о котором нужно сказать отдельно — в камеры-шокеры можно ставить даже горячую продукцию температурой до +90⁰ C. Обычные морозильные камеры требуют предварительного охлаждения продуктов как минимум до +30⁰ C.

Какие продукты можно замораживать

• Мясо и рыбу всех видов, включая субпродукты.
•  мясная и рыбная продукция — за исключением консервов.
• Морепродукты: креветки, раки, икра и прочее.
• Молочная продукция: сыр, творог, брынза, сливки, сливочное масло.
• Овощи, фрукты, ягоды и грибы в сыром и приготовленном виде, исключая консервированные формы.
• Полуфабрикаты: вареники, пельмени, котлеты, картофель фри, суповые смеси и прочее.
• Готовые блюда, допускающие повторный разогрев: крем-супы, гарниры, печёные слойки и др.

Используемое оборудование

Для осуществления шокового замораживания продуктов используются следующие виды охлаждающих установок (шокеров):

Шкафы. Благодаря компактным размерам используется в сфере общественного питания и торговли для хранения ограниченного количества продукции, предназначенной для розничного сбыта. Шкаф шоковой заморозки может использоваться даже в частном домохозяйстве в качестве альтернативы обычной морозильной камере.

Морозильники. Предназначены для крупных пищевых производств, выпускающих до 5-7 тонн продукции в сутки. Существует два вида морозильных установок: туннельные и спиральные. Туннельные шокеры используются для хранения крупных партий продовольствия при планах его реализации в течение 7-14 дней. Спиральные шокеры в основном применяются для организации непрерывного цикла заморозки, в том числе без участия персонала.

Морозильные камеры. Мобильное оборудование контейнерного типа для замораживания продукции суммарным весом до 5 тонн. Используется для междугородней и международной перевозки продуктов питания любым видом грузового транспорта: автомобильным, железнодорожным, морским, авиационным.