Rynek technologii schładzania i zamrażania żywności rozwija się niezwykle dynamicznie. Postęp w tej dziedzinie jest w dużej mierze zdeterminowany rosnącymi potrzebami przemysłu spożywczego – mrożenie i schładzanie żywności to kluczowe aspekty produkcji i przedłużania przydatności produktów do spożycia, co ułatwia także ich dystrybucję.

Wybór najlepszej technologii mrożenia nie jest prosty ze względu na ilość zmiennych, które należy wziąć pod uwagę. Z całą pewnością na rynku nie ma jednej uniwersalnej technologii, a każdy producent poszukuje jak najlepszych rozwiązań z tego zakresu dla siebie. Jak wobec tego dokonać wyboru urządzenia, jak najbardziej odpowiadającego potrzebom przedsiębiorstwa?

Zróżnicowane technologie
Urządzenia do zamrażania żywności dostępne na rynku można podzielić na trzy kategorie (ze względu na technologię, która jest w nich wykorzystywana): rozwiązania do mrożenia kriogenicznego, mechanicznego oraz uderzeniowego. W urządzeniach do mechanicznego mrożenia temperatura zostaje obniżona dzięki wymianie cieplnej między żywnością a powietrzem – czynnik chłodniczy, którym zazwyczaj jest amoniak, krąży wówczas w układzie. Technologia ta stosowana jest w liniach zamrażających i chłodzących, a systemy tego typu są zwykle własnością przetwórcy żywności. kolei urządzenia do zamrażania kriogenicznego wykorzystują właściwości mrożące ciekłego azotu lub dwutlenku węgla. Tego typu rozwiązania to jedne z najnowocześniejszych dostępnych obecnie technologii. W odróżnieniu od systemów do mrożenia mechanicznego, są częściej wynajmowane, rzadziej zaś należą do producenta żywności. Urządzenia do zamrażania uderzeniowego (z ang. impingement) korzystają z właściwości powietrza – na produkt żywnościowy kierowany jest odpowiednio przygotowany wcześniej strumień powietrza o bardzo dużej prędkości. Jest to stosunkowo szybka metoda mrożenia. Systemy wykorzystujące powyższe technologie są zróżnicowane. To, które rozwiązanie jest odpowiednie dla danego typu produkcji, zależy od bardzo wielu czynników. Należy pamiętać, że każdy z nich ma zarówno zalety, jak i wady – dlatego wybór konkretnej technologii powinien być dokonany rozsądnie. Nie każde rozwiązanie będzie się sprawdzało u każdego producenta. Dobór technologii to nie szybkie zakupy, a raczej szycie na miarę. W tabeli 1. przedstawiono różnice pomiędzy wymienionymi technologiami zamrażania.

Jak dokonać najlepszego wyboru technologii mrożenia?
Istnieje szereg czynników, na które warto zwrócić uwagę wybierając odpowiednią technologię mrożenia. Wśród nich warto wymienić: jakość produktu finalnego, zarządzanie zakładem produkcyjnym, koszty oraz wpływ na środowisko.

Jakość
Mówiąc o jakości istotne są trzy kwestie: utrata wody (tzw. ususzka), kolor zamrożonego produktu, a także deformacja struktury powierzchniowej produktu. Każda z dostępnych na rynku metod zamrażania powoduje mniejszą lub większą utratę wody – ma to miejsce zarówno podczas zamrażania, jak i rozmrażania żywności. W pierwszym wypadku chodzi o utratę masy z powodu parowania – im dłużej trwa proces mrożenia, tym więcej masy traci produkt. Wpływa to także negatywnie na jego teksturę i kolor oraz czas obróbki cieplnej. Dlatego najlepszym rozwiązaniem jest jak najszybsze obniżenie temperatury. Z kolei w przypadku utraty wody spowodowanej rozmrażaniem, produkt ma nie tylko gorszy kolor i smak, ale zawiera także mniej wartości odżywczych, które usuwane są wraz z wodą. Związane jest to z uszkodzeniem komórek – dzieje się tak na skutek procesu wolnego zamrażania, ponieważ rozwijają się wówczas duże kryształy lodu. Także tutaj remedium jest błyskawiczne zamrażanie, wykorzystujące technologie kriogeniczne. Kolor produktu to kolejny istotny czynnik świadczący o jego wysokiej jakości. Podczas rozmrażania może dojść do utraty barwników na skutek odsączania wody oraz utleniania i brązowienia enzymatycznego. Dzieje się tak wtedy, gdy podczas zamrażania, rosną kryształy lodu, a w pozostałej części niezamrożonej frakcji występuje duże stężenie substancji rozpuszczonych. Im dłużej trwa proces mrożenia, tym bardziej powyższe czynniki oddziałują na produkt. Dlatego, jak i w powyższych przypadkach, bardziej wskazane jest stosowanie szybkich metod mrożenia żywności. Delikatne produkty, które łatwo ulegają uszkodzeniu, także po zamrożeniu powinny wyglądać apetycznie. Najlepszym rozwiązaniem wykorzystywanym do mrożenia tego typu wyrobów są kriogeniczne urządzenia chłodzące, które doskonale nadają się np. do mrożenia różnego rodzaju miękkich owoców. (...)

Koszty
Nie tylko zakup urządzenia lub jego modernizacja generują koszty. Należy pamiętać także o kosztach eksploatacji czy konserwacji oraz obsługi zastosowanych w danym przedsiębiorstwie rozwiązań. W tej kwestii widać wyraźne różnice między zamrażaniem kriogenicznym i mechanicznym. To drugie rozwiązanie wymaga zdecydowanie większych początkowych nakładów kapitałowych, natomiast koszty związane z eksploatacją są z kolei wyższe w przypadku systemów kriogenicznych. Mimo wszystko jednak urządzenia wykorzystujące ciekły azot uznawane są za korzystniejsze. Przykładem może być tunel do głębokiego zamrażania Freshline^® QF, który jest nie tylko tani, ale także wydajny, łatwy w rozbudowie oraz oferuje wysokiej jakości produkt finalny, co zwiększa zyski producenta żywności. Z kolei technologia zamrażania uderzeniowego prawie zawsze jest najdroższa. Jeżeli zaś chodzi o koszty konserwacji i czyszczenia urządzeń, są one wyższe w przypadku urządzeń do mechanicznego zamrażania – ze względu na ich rozmiary i skomplikowaną konstrukcję. Wybierając urządzenie do zamrażania żywności warto także pamiętać o jakości finalnego produktu – im jest ona wyższa, tym mniejsze straty ponosi producent.

Wpływ na środowisko
Wpływ urządzenia na środowisko naturalne jest obecnie niezwykle ważnym kryterium wyboru najlepszego systemu mrożenia. Chodzi m.in. o takie czynniki jak: zużycie energii, produkcja odpadów, emisja związków węgla oraz zgodność z obowiązującymi przepisami prawnymi. W tym zakresie mniej energii zużywają urządzenia do zamrażania mechanicznego (w stosunku do metod wykorzystujących ciekły azot), jednak tak naprawdę obie technologie emitują niewielkie ilości szkodliwych związków do atmosfery.

Podsumowanie
Wybór najlepszej technologii mrożenia nie jest prosty ze względu na ilość zmiennych, które należy wziąć pod uwagę. Z całą pewnością na rynku nie ma jednej uniwersalnej technologii. Technologia kriogeniczna ma liczne zalety jeżeli chodzi o czas zamrażania i możliwość mrożenia różnych produktów, oferując tym samym wyroby wysokiej jakości. Urządzenia mechaniczne, choć wymagają sporych nakładów kapitału, po dłuższym czasie mogą być korzystne finansowo. Z kolei zamrażanie uderzeniowe – choć wypada najgorzej w tym zestawieniu – może być opłacalne w przypadku niektórych produktów.

Rys. 4. Tunel do głębokiego zamrażania Freshline® QF firmy Air Products

LITERATURA
Chris KENNEDY: Chłodnym okiem: wybór właściwej technologii zamrażania dla każdej linii produkcyjnej.