Оптимальная температура шоковой заморозки продуктов

Шоковая заморозка заслуженно считается одним из наиболее эффективных способов длительного хранения пищевой продукции. Между тем, температурный режим этой методики нередко вызывает сомнения у потенциальных покупателей морозильного оборудования — речь идёт о владельцах цехов производства и точек реализации продуктов питания.

Причина скепсиса проста: когда для замораживания продукции применяется шоковая заморозка, температура хранения не опускается ниже отметки -18⁰ C. И если сравнивать голые цифры, то показатель не выглядит впечатляющим, ведь многие современные морозильники легко выдают и -25⁰ C, и даже -40⁰ C.

Так почему же именно шоковая заморозка, при столь скромных температурных значениях, занимает лидирующие позиции в рейтингах самых эффективных методов хранения продуктов? Исчерпывающий ответ на этот вопрос предоставляют специалисты компании «Ice Ventura».

Задачи заморозки

Есть такое правило: чёткое понимание целей требуется для безошибочного выбора эффективных методов их достижения. Отсюда следует вопрос №1: какие задачи должно решить замораживание продуктов питания?

В былые времена охлаждение пищевого сырья преследовало только одну цель — защита от гниения. То есть, когда жители северных регионов хранили мясо и рыбу в ледовых бассейнах, они озадачивались исключительно проблемой создания «резервного пайка», чтобы не умереть с голоду в случае неудачи на охоте или рыбалке.

Цели заморозки в глазах современного обывателя стали значительно шире: потребитель хочет не просто утолить голод, но и получить удовольствие от поедания пищи. Следовательно, заморозка должна не только защитить конкретно взятый продукт от порчи, но и сохранить его оригинальный вкус.

Однако любой человек, имеющий мало-мальский опыт в кулинарии, подтвердит, что обычное замораживание, в особенности длительное, с этой задачей не справляется. Мясо и рыба, овощи и фрукты, ягоды и даже полуфабрикаты: все они после размораживания приобретают немного другой вкус — пресноватый, водянистый, слегка «картонный» и в целом менее насыщенный.

Так возникает вопрос №2: почему заморозка ухудшает качество пищи?

Действие низких температур на биологические ткани

С момента помещения животного или растительного продукта в условия отрицательной температуры внутриклеточная и внеклеточная жидкости начинают превращаться в лёд. Переход жидкости в твёрдое состояние сопровождается увеличением её объёма примерно на 10% — хорошо всем известный факт из школьных уроков физики.

Образовавшаяся ледяная масса растягивает и разрывает клеточные ткани, вследствие чего продукты теряют изначальную целостность структуры, что само по себе заметно ускоряет процессы органического разложения.

Если хранение продукта длится дольше 3-4 недель, ледяная масса начинает постепенно испаряться и общий вес продукта слегка уменьшается. Полые пространства, появляющиеся на месте испарившегося льда, заполняются кислородом, который неизбежно вступает в реакцию окисления со всеми питательными веществами: белками, жирами, углеводами, витаминами и минеральными элементами.

Результаты кислородного окисления тоже всем хорошо известны по школьным урокам химии: вещество расщепляется до углекислого газа и воды, тем самым не только заметно ухудшая вкусовые качества продуктов, но и ощутимо снижая их питательную ценность.

Такая цепочка рассуждений закономерно приводит к вопросу №3: почему же довольно низкая температура шоковой заморозки не провоцирует вышеперечисленные деструктивные процессы?

Шоковая заморозка, или как обмануть законы природы

Поскольку главной проблемой хранения продуктов при минусовой температуре является замерзание тканевых жидкостей, решение напрашивается само собой: необходимо остановить формирование ледовой массы.

Полностью избежать образования кристаллов льда невозможно, однако в рамках заявленной выше цели это и не требуется: достаточно замедлить разрастание льда раньше, чем он начнёт разрывать клетки мышечной ткани или растительных волокон.

Реализовать столь непростую задачу позволяет специальный температурный режим шоковой заморозки, предусматривающий три последовательно активируемых этапа: охлаждение, подмораживание и домораживание.

Охлаждение

На этом этапе выполняется предельно быстрое охлаждение продукта до температуры 0⁰ C. Осуществляется это посредством направленного интенсивного потока холодного воздуха температурой до -40⁰ C.

Быстрая потеря тепловой энергии приводит к замедлению всех обменных процессов и химических реакций внутри биологических тканей, а также к снижению активности различного рода патогенных бактерий. Такой продукт полностью готов к заморозке потому, что никакие остаточные реакции не нарушат оледенение тканевых жидкостей.

Важная особенность: когда используется шоковая заморозка, температура самого продукта принципиального значения не имеет. В морозильную камеру можно ставить горячие блюда до +90⁰ C — чем, к слову, успешно пользуются многочисленные кафе и рестораны, по достоинству оценившие все преимущества обсуждаемой технологии

Подмораживание

Температура снижается от 0⁰ C до -5⁰ C. Как показали многочисленные физико-химические исследования, при температуре -5⁰ C начинается массовая поверхностная кристаллизация жидких сред, а молекулы воды при этом принимают форму шестигранной призмы — одну из 18-ти существующих кристаллических фаз воды.

Говоря проще, тканевые жидкости словно покрываются ледяной корочкой, но не промерзают полностью — что-то наподобие пруда, скованного льдом. Примерная величина кристаллов льда, которые образуются в первые часы действия такой температуры, составляет около 30-50 мкм. Это допустимый размер, потому что средняя величина живой клетки составляет 100 мкм.

При обычном замораживании кристаллы льда продолжают расти дальше и достигают в итоге около 180 мкм, естественным образом разрывая любую клетку. Нарушить этот процесс помогает смена температурного режима.

Домораживание

Температура ещё раз снижается — на этот раз сразу до -18⁰ C. В таких условиях молекула воды уже не может принять форму шестигранной призмы, вследствие чего процесс кристаллизации льда нарушается и приостанавливается.

Кристаллы льда новой формы не могут вырасти на зачатках тех шестигранных призматических кристаллов, которые образовались во время режима подмораживания, а потому тканевая жидкость так и остаётся в переохлаждённом, но не кристаллизированном состоянии.

Это и является ключевой особенностью технологии шоковой заморозки — внутриклеточная жидкость не оказывается вытесненной за пределы клеток. Дело в том, что при размораживании продукта повреждённая льдом клетка принимает обратно только часть своей жидкой среды — столько, сколько способна вместить. Этим и объясняется пресноватость вкуса обычных замороженных продуктов.

Но поскольку при шоковом замораживании клетки не были физически повреждены, а их содержимое не подвергалось кислородному окислению, то потребительские качества продукта остаются неизменными — что, собственно, и требовалось.

В дальнейшем замороженные продукты так и хранятся при -18⁰ C. Снижение температуры ниже этой отметки не требуется, потому что никакой дополнительной практической пользы оно не приносит.

Пример шоковой заморозки

Более образно понять, как именно шоковая заморозка позволяет добиться идеальной сохранности продуктов питания, без использования сверхнизких температур, поможет описание процесса заморозки мяса.

1. Охлаждение. Мясо подвергается интенсивному обдуву ледяным воздухом, вследствие чего верхний слой толщиной 1-1,5 миллиметра слегка подсушивается. Цвет существенных изменений не претерпевает.

2. Подмораживание. Мясо всё ещё сохраняет полумягкую консистенцию, поскольку объём подмерзшей тканевой жидкости не превышает 30-40%. Цвет — естественный, но более бледный. При микроскопическом разрезе становится отчётливо видно, как каждое волокно покрыто огромным количеством очень мелких кристалликов льда.

3. Домораживание. Мясо становится твёрдым и приобретает бледновато-красный цвет. При микроскопическом исследовании видно, что общее количество мелких кристаллов уменьшилось (в сравнении с этапом подмораживания), а сами они незначительно увеличились в размере. Уровень pH мяса составляет 5,85, то есть сохраняется в пределах нормы.

Разморозка продуктов, замороженных шоковым способом, осуществляется по стандартным правилам: сначала 1-2 часа на нижней полке холодильника при +4⁰ C (в среднем), а затем при комнатной температуре до полного размораживания.

Температура решает не всё

Из всего сказанного выше получается, что задаваться вопросом, при какой температуре осуществляется шоковая заморозка, не имеет никакого смысла. В рамках данной технологии решающую роль играет вовсе не понижение градуса хранения продукта, а правильное чередование циклов заморозки, нарушающее естественный процесс превращения жидкости в лёд.

Такой подход напрочь разбивает старые взгляды на хранение пищевого сырья, следуя которым, производители морозильных установок неустанно стремились снизить температуру — полагая, что только приближение к значениям абсолютного нуля (−273° C) поможет сберечь продукты в их первозданном свежем виде.

Шоковая заморозка предлагает другой путь — добиваться желаемого результата при минимальных затратах, действуя не грубой силой, то есть запредельным холодом, а строго рассчитанным управлением природными физико-химическими процессами. А низкая температура в этом случае является лишь заурядным инструментом природы, которому человеческая мысль нашла правильное применение.