Szybkie metody chłodzenia produktów spożywczych

Techniki utrwalania żywności a także materiałów biologicznych od dawna stanowią niezwykle ważny obszar rozwoju technologii chłodniczych, ponieważ pozwalają na kontrolowanie procesów fizykochemicznych zachodzących w niskich temperaturach. W zależności od zastosowania stosuje się różnorakie metody obniżania temperatury, które wpływają na strukturę wewnętrzną zamrażanych towarów. Jednym z podejść używanych w przemyśle spożywczym i logistycznym jest szybkie obniżanie temperatury, które ogranicza powstawanie dużych kryształów lodu i w konsekwencji może wpływać na strukturę komórkową produktów.

W tego rodzaju procesach kluczowe znaczenie ma czas ekspozycji a także intensywność konwersji cieplnej.

W kontekście technologii niskotemperaturowych bardzo istotną rolę odgrywa zjawisko szybkiego przechodzenia przez strefę krytycznych temperatur, w której dochodzi do intensywnych przekształceń fazowych wody. Zamrażanie szokowe opiera się na bardzo szybkim odbieraniu ciepła z produktu, co prowadzi do gwałtownego spadku temperatury w relatywnie krótkim czasie. Proces ten odbiega od tradycyjnych metod mrożenia głównie dynamiką chłodzenia oraz sposobem powstawania kryształów lodu wewnątrz struktury materiału. W praktyce oznacza to konieczność stosowania urządzeń o wysokiej wydajności chłodniczej oraz precyzyjnie kontrolowanych parametrów pracy, takich jak przepływ powietrza i temperatura medium chłodzącego.

W zastosowaniach przemysłowych wykorzystywane są specjalistyczne urządzenia, które umożliwiają realizację tego procesu w sposób powtarzalny i testowany. Komory szokowego mrożenia stanowią przykład technologii, w której produkty poddawane są intensywnemu działaniu niskiej temperatury przy jednoczesnym wymuszeniu cyrkulacji powietrza. Dzięki temu możliwe jest równomierne odprowadzanie ciepła z całej powierzchni, co wpływa na jednorodność procesu chłodzenia. W współzależności od konstrukcji urządzenia mogą różnić się one wielkością, sposobem załadunku oraz zakresem regulacji parametrów pracy, co umożliwia na implementację ich do różnych typów towarów i procesów technologicznych.

Zastosowanie tego typu metod wiąże się też z analizą zjawisk fizycznych zachodzących w materiale w trakcie szybkiego obniżania temperatury. Struktura wewnętrzna towarów ulega zmianom w zależności od szybkości przejścia przez punkt krystalizacji, co może wpływać na ich właściwości po rozmrożeniu. Ważne znaczenie ma również równowaga pośród efektywnością procesu a zużyciem energii, ponieważ intensywne chłodzenie wymaga odpowiednich zasobów technicznych. W efekcie technologie powiązane z szybkim mrożeniem stanowią obszar łączący zagadnienia inżynierii cieplnej, fizyki materiałowej a także organizacji procesów przemysłowych.

Więcej informacji: zamrażanie szokowe mięsa.