Замразяване; дълбоко замразяване - Хранително инженерство

1-студено, агрохранителна нужда

11- Обща информация за студа

Студът съответства на понижаване на температурата на тялото, така че значително да намали развитието му.
Използването на източници на студ винаги е съществувало: събирането и съхраняването на лед от езера или реки през зимата, за охлаждане на риба или месо, изпаряване на вода от глинен буркан за поддържане на прясна храна, са някои древни примери. Днес във Франция се изчислява, че поне 50% от храната ни е била подложена на охлаждане. Следователно студът е съществен компонент на хранителната промишленост: при съхранението на суровини (сурово мляко, държано в хладилен резервоар при 3 - 4 ° C), по време на производството на продукта (блокиране на процеса на подкисляване от студ до 3 ° C производство на кисели млека), за консервиране (съхранение на прясна храна в хладилни помещения), транспорт (хладилни превозни средства) и разпространение (хладилни или фризерни шкафове).

Когато говорим за „студ“ в хранителната индустрия, говорим за две температурни нива:
• Над точката на промяна на състоянието на втвърдяване на водата: говорим за положителен студ или охлаждане и продуктите са средно между 0 ° C и 10 ° C.
• Под тази точка: говорим за отрицателен студ; това са замръзване и дълбоко замразяване, в зависимост от скоростта на спадане на температурата. Продуктите са между - 40 ° C и -10 ° C. (-18 ° C най-често)

Тук в видео (от „C’est pas Sorcier“) обяснението за замразяване/замразяване !

12 Източници на студ

Използват се хладилни агенти, т.е. течности със специални характеристики, като лекотата на промяна на състоянието (течно в твърдо и обратно) при ниско налягане и ниски температури. Обикновено се използват два вида течности:
а) хладилни агенти получени чрез химични трансформации (халогениране, хлориране)
Появиха се две поколения продукти:
• Хладилни агенти, състоящи се от буквата „R“ (за хладилен агент), последвана от две или три цифри: R - xyz. Това са халогенирани въглеводороди, като R22, често използвани, или RI 15. Тези хладилни агенти попадат в специфична номенклатура, която няма да обсъждаме.
• Хладилни агенти, състоящи се от буквата "С", които са съединения, съдържащи хлор, като CFC (хлорофлуорвъглеводороди) или HCHC (водороден атом вместо хлор). Тези съединения участват силно в разрушаването на озоновия слой. Също така, на регулаторно ниво, ЕИО ограничи използването на CFC и HCHCs, с ограничение на потреблението от днес, изчезване през 2030 г.

б) Естествени хладилни агенти, наречени "криогенни газове"
Течният азот и въглеродният диоксид имат особеността на променящото се състояние при нормално налягане и при много ниски температури .

13 Приложени техники

Възможни са две техники: така наречената "механична" студена техника, която използва хладилна машина (тип хладилник) и така наречената "криогенна" студена техника, която директно използва азот или въглероден диоксид.

131 Механичен студ
Концепцията на хладилната машина датира от средата на 19 век благодарение на лорд Келвин.

* Принцип
Хладилен агент (или хладилен агент) циркулира в затворен цикъл и лесно променя състоянието си под въздействието на налягане. Използваме факта, че всяка промяна на състоянието води до консумация или освобождаване на енергия.
По-специално:
• преминаването от течно състояние в газообразно изисква външна енергия (+ Q),
• преминаването от газообразно в течно състояние отделя енергия (-Q).
Всъщност е необходима енергия, за да дезорганизира материята и да отдели молекулите (течен газ), докато обединяването им освобождава енергия.

Опростено описание на механична хладилна инсталация
(хладилник или фризер ...)

Инсталацията включва затворен кръг за циркулация на хладилен агент: фреон (рядък газ) или синтетични хладилни течности.
Инсталацията включва:

Изпарителят:
Съдържа хладилен агент при 20 ° C; при нормално атмосферно налягане P1 течността се изпарява (преминавайки от течно състояние в газообразно състояние): следователно има нужда от енергия. Това се взема от въздуха във вътрешното отделение на хладилника (заграждението). Въздухът и храната в него се охлаждат.
Изпарителят е основният компонент в производството на студ.
Компресорът
В компресора налягането става P2> P1. Течността все още е газообразна и нейната температура се повишава до T2> Tl.
Кондензаторът
В кондензатора газът се охлажда при контакт с околния въздух, което води до втечняване на газа (преминаване от газообразно в течно състояние): след това се отделят калории, следователно топлина (това обяснява, че задната част на хладилникът е горещ).
Регулаторът
Позволява налягането на хладилния агент да се понижи, за да се върне към първоначалната си стойност (P1). Температурата също спада.

132 Криогенен студ
• Принцип
Изпаряването на някои втечнени газове при директен контакт с храна поглъща топлината от тях (енергия) и позволява много бързото им охлаждане.
В храната се използват два течни газа, които са интересни поради много ниската си температура при промяна на състоянието при ниско налягане:
• течен CO2, който става газообразен при - 78,5 ° C под 1 атм,
• течен N2, който става газообразен при -196 ° C под 1 атм.

14 Студ и качество

Определени от Александър МОНВОАЙЗИН (1928), основните принципи на прилагане на студа за запазване на нетрайни храни са изложени под термина " Хладилен статив MONVOISIN ":

1. Прилагане на студ към здравословни продукти: Тъй като охлаждането забавя явленията на разваляне и размножаване на микроби, от съществено значение е храната първоначално да е с отлично качество и малко замърсена.
2. Скорост: Студът трябва да се приложи възможно най-скоро след сечта или прибирането на реколтата, преди да започнат различните влошения.
3. Непрекъснатост: Всеки тип охладен продукт трябва да се поддържа с подходяща температура (например температура от 4 ° C максимум за месо, птици и др.) Всяко значително повишаване на температурата на продукта над тази стойност води до ускоряване на размножаването на микроби и явления на деградация. Температурата на съхранение на храните трябва да остане възможно най-постоянна под тази граница, от клането или прибирането на реколтата до консумацията. По този начин говорим за "студена верига", неговата ефективност в зависимост от тази на най-слабото звено.