Стандартные морозильные камеры, которые используются в домашних и промышленных условиях, имеют ряд негативных особенностей, влияющих на качество конечного результата. Вместе с тем, в процессе производства мяса, рыбы, овощей, фруктов и различных полуфабрикатов все чаще применяется заморозка продуктов азотом (N2). Подобная технология на практике доказала свою эффективность, не только благотворно влияя на вкусовые характеристики и внешний вид продукции, но и оптимизируя производственные расходы. Собственно, о деталях криогенной технологии в пищевой промышленности и пойдет речь в этой статье.

 

Как процесс заморозки влияет на качество продуктов питания

Определяющим показателем процесса заморозки является скорость. Чем быстрее замерзает свежий продукт, тем лучше сохраняется его структура и полезные свойства. Обычно качество продукции определяется по ее внешнему виду, хотя для более правильного анализа следует заглянуть внутрь. Поскольку любая ткань живого и растительного происхождения содержит в своем составе большое количество воды, процесс ее кристаллизации во время заморозки выходит на первый план.

 

Если превращение влаги в лед занимает длительный период, что характерно для обычных морозильников, то образуются достаточно большие ледяные кристаллы, способные разрушать стенки клеток. Чем быстрее протекает криогенный процесс, тем меньше размер кристаллов и, соответственно, меньше их влияние на клетки.

Так выглядит результат

Кроме того, не следует забывать и о процессе испарения влаги, который может приводить к потере до 6% массы мяса или рыбы, если их замерзание длилось несколько часов. В случае заморозки продуктов азотом такая особенность отсутствует, поскольку ледяная корка, препятствующая выходу воды, образуется практически мгновенно (ниже об этом будет рассказано детальнее). Кстати, N2 помимо своих криогенных свойств способствует более длительному хранению свежей продукции, поэтому активно применяется в пищевой упаковке. Здесь можно прочитать об этом больше.

 

Заморозка продуктов азотом — технология мгновенного эффекта

Итак, рассмотрим подробнее технологию применения жидкого N2 в пищевой промышленности. Поскольку температура кипения азота равняется -196 ºС, при его воздействии на мясную, рыбную или растительную продукцию происходит практически мгновенная кристаллизация влаги. При этом кристаллы льда имеют настолько малый размер, что не наносят какой-либо вред клеткам, сохраняя все питательные вещества внутри. Сохраняется внутри и влага, которая не успевает испаряться, поэтому вес продукта снижается всего на 0,5%, что по сравнению с 6%, характерными для естественной заморозки, является существенным показателем.

 

Для реализации технологии используют специальное морозильное оборудование — фризеры. В зависимости от способа реализации криогенной заморозки фризеры делят на два типа — тоннельные и погружные. Вторые считаются более эффективными, поскольку позволяют уменьшить потери массы продукции до 0,1%. Однако такой метод требует больших объемов N2 по сравнению с эксплуатацией морозильных тоннелей. Стоит отметить, что фризеры (как тоннельные, так и погружные) потребляют на порядок меньше электроэнергии, чем стандартные морозильные камеры, что является их дополнительным преимуществом.

 

туннельный фризер для заморозки продуктов азотом

Тоннельный тип

 

 

кабинетный фризер для N2

кабинетный тип

 

Для заморозки пищевой продукции также можно использовать диоксид углерода. В состоянии сухого льда его температура достигает -79 ºС, что позволяет достаточно эффективно применять CO2 в мясной и рыбной промышленности. Азот и углекислый газ могут служить не только по отдельности, но и в связке. Например, с их помощью разрабатывают модифицированную газовую среду для длительного хранения мяса, колбас, рыбы, мучных изделий, фруктов, овощей и др. О пищевых газовых смесях детальнее можно прочитать по приведенной ссылке.

Также набирает популярность и молекулярная кухня:

 

Правила безопасности при работе с жидким N2

Учитывая чрезмерно низкую температуру жидкого азота, несоблюдение техники безопасности при работе с данным веществом может привести к опасным последствиям. Чтобы не допустить ожогов, повреждения глаз и удушья, следует:

  • использовать защитные средства (фартук, перчатки, очки), выдерживающие температуру жидкого N2;
  • для хранения газа в жидком состоянии применять специальные емкости — сосуды Дьюара — позволяющие избытку газа выходить наружу;
  • использовать просторные, хорошо проветриваемые помещения во избежание дефицита кислорода в атмосфере в случае утечки из баллона.

N2 и CO2 имеют достаточно много полезных свойств, поэтому широко применяются не только в пищевой, но и в других сферах промышленности — начиная от машиностроения и заканчивая производством электроники. Подробнее ознакомиться с типовыми формами поставок и чистоты данных газов можно здесь  и здесь.