Sposoby mrożenia
Mrożenie przeprowadza się różnymi sposobami. Jedną z najbardziej typowych metod mrożenia jest stosowanie owiewu produktu zimnym medium za-mrażalniczym, którym jest zazwyczaj powietrze (zamrażanie odbywa się na zasadzie konwekcji). Zamrażanie takie może zachodzić w tunelach działania ciągłego (z jednej strony jest transportowany do tunelu surowiec, z drugiej strony tunelu odbiera się produkt zamrożony). Temperatura powietrza w tunelu wynosi zazwyczaj -30—35°C. Bardzo często stosowaną odmianą zamrażania owiewowego jest mrożenie fluidyzacyjne. Polega ono na tym, że produkt (koniecznie v/ niewielkich kawałkach i cząsteczkach o równomiernych rozmiarach) jest poddawany silnemu nawiewowi zimnego powietrza (od spodu taśmy), tworząc rodzaj gęstej zawiesiny unoszącej się na taśmie. Jest to bardzo szybki i skuteczny rodzaj zamrażania.
Oprócz sposobów owiewowych wykorzystuje się również metody kontaktowe. Zapakowany produkt układa się na przewodach (płytach), przez które od dołu przepływa czynnik chłodniczy powodujący zamrożenie materiału. Jest to tzw. zamrażanie kontaktowe jednostronne. Bardziej korzystne jest zamrażanie kontaktowe dwustronne, polegające na tym, że produkt układa się na jednej płycie, w której przepływa czynnik chłodniczy, i dociska drugą - również z przepływającym medium zamrażalniczym. Zamrażarki kontaktowe mają zazwyczaj postać szaf.
Odmianą zamrażania kontaktowego są techniki zamrażania szokowego, polegające na bezpośrednim kontakcie czynnika chłodniczego z produktem.
Zamrażanie szokowe
W literaturze coraz częściej opisuje się zamrażanie w bardzo niskich temperaturach z wykorzystaniem ciekłego azotu i zestalonego (lub/i występującego w postaci par) dwutlenku węgla*. W niektórych źródłach taką operację określa się mianem „zamrażanie szokowe”. Jak wcześniej wspomniano, krzywa takiego mrożenia wykazuje przebieg zbliżony do pionowego. Stąd okres tworzenia się kiyształków lodu jest bardzo krótki. Pozwala to na uzyskanie produktów o bardzo dobrych cechach jakościowych i dobrze zachowanej strukturze.
Zamrażanie szokowe jest możliwe dzięki bezpośredniemu kontaktowi medium (o bardzo niskiej temperaturze) z produktem, co daje dużą różnicę temperatur między zamrażanym materiałem a czynnikiem zamrażającym. W takim
" Publikacje z tego zakresu podano w spisie piśmiennictwa na końcu rozdziału (np. Kondratowicz, 2000 i 2001).
procesie współczynnik wnikania ciepła jest kilkakrotnie wyższy (5 do 10 razy) niż w technikach tradycyjnych. Dlatego przemiana fazowa (zamiana wody w lód) następuje znacznie szybciej.
Zalety mrożenia szokowego są następujące:
-j podczas takiej operacji następuje bardzo szybkie zamrożenie żywności, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie produktów końcowych o dobrych cechach jakościowych;
-t szybkie mrożenie powoduje wcześniejsze zahamowanie procesów enzymatycznych, chemicznych, oddechowych, a także mikrobiologicznych, co dodatkowo korzystnie wpływa na cechy jakościowe produktu zamrożonego;
1 podczas szokowego zamrażania powstaje mniejsza ususzka niż w przypadku technik tradycyjnych, co ogranicza straty ilościowe surowca;
-] azot stosowany do procesu, jako gaz inertny, w znacznym stopniu chroni produkt w czasie procesu i stabilizuje podczas składowania (zapobiegając ewentualnym zmianom wynikającym z procesów utleniania); a taka operacja umożliwia mrożenie surowców trudnych do mrożenia, np.
malin, produktów plastycznych, hamburgerów, ciast; a aparaty działające z wykorzystaniem ciekłego azotu zwiększają moc przerobową zakładów i mogą stanowić rezerwę w okresie szczytu produkcyjnego;
□ możiiwe jest stosowanie tuneli przewoźnych, któie mogą być zainstalowane w warunkach polowych.
Urządzenia stosowane w tej technice nie wymagają budowy obiegu chłodniczego, ale wymagają sukcesywnego dostarczania czynnika chłodniczego, którym może być ciekły azot lub ciekły dwutlenek węgla. Obecnie innych czynników w praktyce przemysłowej nie stosuje się. Zamrażanie z udziałem ciekłego azotu ma skrót LNF, z zastosowaniem dwutlenku węgla LCO?.F.
Do mrożenia z udziałem ciekłego azotu i zestalonego dwutlenku węgla (dwutlenek węgla jest cieczą w butli pod zwiększonym ciśnieniem, pod ciśnieniem atmosferycznym nie występuje w formie ciekłej, ale w formie zestalonej lub w postaci par) stosuje się różnego rodzaju określenia:
O mrożenie w skroplonych gazach;
Cl mrożenie immersyjne w cieczach wrzących;
Cl mrożenie z użyciem skroplonych gazów;
O mrożenie kriogeniczne.
Według Jarczyka (2003), najbardziej poprawnym wyrażeniem jest mrożenie z użyciem skroplonych gazów. Stosowane powszechnie określenie „mrożenie kriogeniczne” nie jest ścisłe z tego względu, że dotyczy ono wyłącznie sto-
— 53 —