Congelación de choque

La congelación de choque existe desde hace unos 100 años y se diferencia de la congelación convencional en velocidad. Anteriormente, se creía erróneamente que cuanto más rápido se congelaba, mejor era la calidad porque los cristales de hielo eran más pequeños que con la congelación convencional. La investigación moderna ha demostrado que aumentar la velocidad de congelación no conduce a una mejora en la calidad y que existe una velocidad de congelación óptima que es específica para cada producto.

La tasa de congelación estándar en la UE se define como la disminución de la temperatura en el centro del producto de +5° a -18° Celsius en 4 horas. Esta tasa de congelación tiene como objetivo reducir la contaminación de los productos congelados.

En la disertación de Wenger K. P. “Fundamentos científicos para la creación de una técnica para la congelación rápida de alimentos” [1] en la página 22 del resumen, se muestra que el índice de calidad integral es máximo no a máxima velocidad. En cambio, hay una velocidad a la que la calidad es máxima y las desviaciones de esta velocidad, hacia arriba o hacia abajo, dan como resultado una disminución en la calidad del producto.

Los mismos datos se confirman en la disertación de Dang Van Lai [2]

Si se supera la velocidad óptima de congelación, entonces "aparecen profundas lágrimas en el solomillo del atún".

Los indios del norte espiaron la congelación de choque, quienes, después de la captura, no congelaron inmediatamente el pescado, sino que después de capturarlo lo mantuvieron en estanques de hielo y lo congelaron solo cuando se levantó un fuerte viento y la temperatura era baja. Esto le dio a la calidad del pescado mucho más alta de lo habitual.

Pero esta lógica no se aplica a otros tipos de alimentos. Los indios físicamente no podían crear tales velocidades de flujo de aire que crean los congeladores modernos. Y los indios tenían un producto: pescado. Aplicar la máxima velocidad técnicamente disponible incluso al pescado conduce a un fuerte deterioro de la calidad. [2] - Lágrimas profundas.

Encontrar la tasa de congelación óptima para varios productos durante la congelación rápida requiere investigación, y tal investigación la está llevando a cabo actualmente uno de los residentes de la Fundación Skolkovo.

Hay varias razones principales que dan ventajas a la congelación rápida sobre la congelación lenta.

  1. La congelación rápida conduce a la formación de un mayor número de núcleos cristalinos que la congelación lenta y, como consecuencia, a una reducción de la cantidad de agua disponible para el crecimiento de los núcleos cristalinos. La aparición de monocristales muy grandes [3] se debe al crecimiento competitivo de los núcleos, ya que la tasa de crecimiento de un cristal es proporcional a su área superficial. Cuantos más núcleos, menos posibilidades de que crezcan monocristales. Sin embargo, debido a la movilidad de los protones en la red cristalina, la recristalización ocurre con el tiempo .
  2. Ralentización de reacciones químicas como la autólisis y la fermentación. De acuerdo con la "Regla de van't Hoff ", la velocidad de las reacciones químicas se ralentiza al disminuir la temperatura. Cuanto más rápido sea el enfriamiento, más lenta será la destrucción del producto.
  3. Oxidación de grasas . sublimación en frío. [4] El hielo congelado en forma de agujas de hielo tiene dimensiones que alcanzan las 180 micras o más, que es varias veces más grande que el tamaño de las células y el diámetro de las fibras musculares. Los cristales perforan las membranas celulares y gradualmente ocurre el proceso de recristalización durante el almacenamiento . Todos los cristales de hielo adyacentes se fusionan en un cristal poroso que ocupa todo el volumen del producto. Entonces comienza el proceso de sublimación . El agua evaporada abre canales para la penetración de oxígeno en el interior. Se produce la oxidación de las grasas y su enranciamiento. El glaseado se utiliza para evitar la sublimación en la industria alimentaria. La congelación rápida tiene la ventaja de que la sublimación comienza a partir de los 3-4 meses de almacenamiento del producto congelado, mientras que con la congelación convencional, la sublimación comienza de inmediato. La razón de este retraso es que la recristalización de los cristales más pequeños creados por la congelación rápida comienza más tarde, lo que retrasa el inicio de la sublimación activa.
  4. Los cambios de deformación [2] ocurren en el producto durante la congelación rápida porque la densidad del hielo y el agua es diferente. Por ejemplo, en la industria del mueble , para doblar la pata de una silla, es necesario realizar una deformación lenta, de lo contrario la pata se romperá. Del mismo modo, ralentizar la deformación mejora la calidad del producto congelado. Contrariamente a la creencia popular de que cuanto más rápido se congela, mejor es la calidad, en realidad este no es el caso. Como muestra Wenger, un aumento en la tasa de congelación conduce necesariamente a un deterioro en la calidad del producto.

La congelación rápida se usa ampliamente en la industria alimentaria para el almacenamiento a largo plazo de carne, pescado, verduras, bayas y comidas preparadas.

La congelación IQF (Individual Quick Freezing, Individual Quick Freezing) es una modificación de la congelación rápida en la que cada producto se congela por separado. Anteriormente se practicaba la congelación de productos en forma de bloques. La congelación en bloque, a diferencia de IQF, deforma los productos.

Hasta la fecha, no se conocen las razones de alguna mejora en la calidad durante la congelación rápida, así como las razones de la reducción del tamaño de los cristales durante la congelación rápida.

En el siglo XXI han aparecido otros tipos de tecnologías de congelación. Uno de ellos es la tecnología japonesa CAS y sus análogos. Se trata de una congelación rápida en un campo magnético, que funciona a temperaturas de congelación y almacenamiento inferiores a -40C. Debido al uso de temperaturas tan bajas, aumenta la vida útil de los productos. Sin embargo, dicho equipo no se usa mucho debido a su costo extremadamente alto, y es por eso que se usa solo para productos muy costosos como los filetes de atún.

La congelación magnética PROTON es un análogo cercano de la tecnología CAS. Del mismo modo, no tiene control de ondas y funciona a temperaturas de congelación y almacenamiento extremadamente bajas (por debajo de -40C).

En los últimos años, se ha prestado atención a la congelación mediante ondas ultrasónicas. [3]

Notas

  1. Clara Petrovna Wenger. Base Científica para la Creación de Técnicas de Congelación Rápida de Alimentos . — 1992.
  2. ↑ 1 2 3 Desarrollo de un sistema de baja temperatura altamente eficiente para la congelación rápida de productos pesqueros . www.dslib.net. Fecha de acceso: 12 de febrero de 2020.
  3. ↑ 1 2 Hossein Kiani, Liyun Zheng, Da-Wen Sun. Capítulo 27 - Asistencia ultrasónica para la congelación de alimentos  //  Tecnologías emergentes para el procesamiento de alimentos (segunda edición) / Da-Wen Sun. - San Diego: Prensa Académica, 2014-01-01. - pág. 495-513 . — ISBN 978-0-12-411479-1 .
  4. Sublimación singular de  cristales de hielo y nieve . mafiadoc.com. Fecha de acceso: 12 de febrero de 2020.