СПОСОБ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1994 года по МПК A23B4/06 F25D13/00 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к замораживанию пищевых продуктов.

Известен способ замораживания пищевых продуктов, предусматривающий размещение их на охлаждаемой опорной поверхности. Под этой поверхностью выполнены каналы для хладагента.

Недостатком этого способа является то, что продукты примораживаются к опорной поверхности. Поэтому после осуществления процесса продукты соскабливаются с опорной поверхности или отламываются от нее. При этом на поверхности остается примороженная часть продукта. Такая технология замораживания требует значительного пространства. Причем этот процесс не может быть изменен или прерван до тех пор, пока весь продукт не будет трансформирован в фазу твердого льда. Особенно большую роль эти недостатки играют для продуктов, имеющих мягкую консистенцию или мягкую или влажную поверхность.

Целью изобретения является предотвращение примерзания продуктов к охлаждаемой опорной поверхности.

Для достижения этой цели при осуществлении этого способа на опорной поверхности создают температуру ниже температуры, при которой происходит примерзание к ней продукта, и обеспечивают взаимодействие продукта с ней в течение времени, достаточного для достижения поверхностным слоем, ближайшим к этой поверхности, замороженного состояния, после чего удаляют продукт с опорной поверхности для окончательного замораживания в отдельном морозильном устройстве.

При этом согласно данному способу выбирают оптимальные время взаимодействия продукта с опорной поверхностью, температуру этой поверхности, толщину замороженного поверхностного слоя продукта.

Низкую температуру опорной поверхности могут создавать посредством охлаждающего агента. В течение замораживания упомянутого поверхностного слоя продукта осуществляют перемещение последнего вдоль опорной охлаждаемой поверхности посредством вибрации ее или перемещения расположенного на ней подвижного поверхностного слоя.

При осуществлении данного способа может быть использована опорная поверхность с углублениями и с покрывными элементами, расположенными под этими углублениями, температура которых равна температуре опорной поверхности. Продукты располагаются в этих углублениях или в полостях, образованных углублениями и покрывными элементами.

Изобретение основано, по-видимому, на явлении, заключающемся в том, что отсутствует тенденция примораживания какого-либо продукта к опорной поверхности, когда температура последней становится достаточно низкой. Температура, при которой возникает это явление, зависит от природы продукта и, следовательно, меняется в зависимости от композиции замораживаемого продукта. Таким образом, для каждого продукта имеется критическая температура, ниже которой это явление может возникнуть. Величина, на которую температура должна падать ниже критической температуры, на практике зависит от свойств материала опорной поверхности, на которой должно выполняться замораживание, и от того, как достигается снижение температуры опорной поверхности.

Поэтому, вероятно, увеличение водного содержания продукта выше определенного значения влечет за собой снижение критической температуры. То же самое возможно также применимо и к более жидкой консистенции продукта.

Свойствами материала опорной поверхности, которые наиболее вероятно влияют на практическую температуру, требуемую для того, чтобы избежать примораживания продукта к этой поверхности, являются его теплопроводность и теплоемкость. Это, видимо, можно объяснить процессом теплопередачи, имеющим место в течение периода времени, начиная с момента, когда продукт, подвергаемый поверхностному замораживанию, располагается на опорной поверхности, до момента, когда часть поверхности продукта, обращенная к опорной поверхности и вступающая в непосредственный контакт с этой поверхностью при расположении на ней, приводится в замороженное состояние. В течение этого периода времени температура на границе между продуктом и опорной поверхностью не должна превышать критического значения.

Температура самого продукта непосредственно перед тем, как он помещается на опорную поверхность, безусловно, в некоторой степени будет влиять на температуру опорной поверхности, требуемую для предотвращения примораживания продукта к ней.

На чертеже представлен вариант выполнения устройства для осуществления предлагаемого способа, вид сбоку.

Устройство содержит опорную поверхность в виде плиты 1, например, из нержавеющей стали. Плита 1 имеет сквозные каналы 2, которые с одного конца соединены с общим входом 3, сообщающимся с источником 4 охлаждающего агента, например криогенного газа в виде жидкого азота. У другого конца каналы 2 соединены с выходом 5.

Плита 1 устанавливается с обеспечением упругости посредством пружин 6 и подсоединена к вибратору 7. При этом может обеспечиваться вибрация плиты 1 с такой амплитудой и в таком направлении, что продукт, расположенный на ней, будет перемещаться вдоль нее в заданном направлении. Следовательно, представляется возможным определить время нахождения продуктов на плите 1.

Для транспортирования продуктов вдоль плиты 1 как вариант возможно использование ленты в форме пленки или ткани, которая вступает в непосредственное соприкосновение с плитой 1 и удерживает продукты. В этом случае лента составляет часть опорной поверхности. Транспортирование также может быть обеспечено и любым другим приемлемым способом.

Как вариант опорная конструкция может и не подвергаться вибрации, но может быть подвижной, с выполнением стационарного скребка для съема продуктов с опорной конструкции. Также может быть приемлемой стационарная опорная поверхность в сочетании с подвижными скребками.

В описанном варианте осуществления изобретения опорная поверхность может быть совершенно ровной, но также может иметь форму канавок или углублений. Форма опорной поверхности обычно может согласовываться с формой, требуемой для каждого конкретного продукта.

Кроме того, опорная поверхность должна состоять из материала, имеющего хорошую теплопроводность и хорошую теплоемкость, но она также может быть выполнена из нескольких материалов, располагаемых в несколько слоев. При этом самый верхний слой должен иметь особенно высокую теплопроводность.

Одним из примеров приемлемого материала для опорной поверхности, как упомянуто выше, является нержавеющая сталь, однако пригодны и другие материалы, например алюминий. В случае нержавеющей стали при практических испытаниях установлено, что для предотвращения примораживания продукта к опорной конструкции необходимо иметь температуру порядка - 90^оС, в то время как в случае алюминия соответствующая температура может составлять порядка -60^оС. Однако возможно использование многих других материалов и их сочетаний.

Способ замораживания продуктов осуществляют следующим образом. На опорной поверхности создают температуру ниже температуры, при которой происходит примерзание к ней продукта. При использовании устройства, изображенного на чертеже, на плите 1 создают низкую температуру посредством подвода охлаждающего агента, пропускаемого через каналы 2 от источника 4. В качестве охлаждающего агента могут быть использованы, например, криогенный газ, рассол, либо хладагент от компрессорной холодильной установки. При этом на опорной поверхности создают температуру ниже минус 60^оС, предпочтительно ниже минус 90^оС. Продукты, например, такие как фигуры из льда, гамбургеры, рыбные филе, куски цыпленка, фруктовые доли и порции соуса размещают на охлаждаемой опорной поверхности. Обеспечивают взаимодействие продукта с этой поверхностью в течение времени, достаточного для достижения поверхностным слоем, ближайшим к этой поверхности, замороженного состояния. Согласно предпочтительному аспекту изобретения продукт взаимодействует с опорной поверхностью менее 30 с, предпочтительно менее 20 с, чтобы обеспечить поверхностному слою толщиной менее 5 мм, а предпочтительно, менее 1 мм достижение замороженного состояния.

В течение замораживания упомянутого поверхностного слоя продукта осуществляют перемещение последнего вдоль опорной охлаждаемой поверхности. При использовании устройства, представленного на чертеже, обеспечивают вибрацию опорной поверхности. При работе вибратора 7 продукт может перемещаться по верхней стороне плиты 1. В результате воздействия низкой температуры будет обеспечено замораживание поверхностного слоя продуктов вблизи плиты 1 без примораживания к ней. В то же время вибратор 7 заставляет продукты перемещаться вдоль плиты 1 с такой скоростью, что желаемое замораживание поверхности обеспечивается тогда, когда продукты достигают бокового края плиты 1, расположенного в направлении перемещения продуктов.

Также продукт можно перемещать вдоль опорной поверхности на подвижном поверхностном слое в виде пленки или ткани.

После заморозки слоя продуктов их удаляют с опорной поверхности для окончательного замораживания в отдельном морозильном устройстве. В случае полужидкого или жидкого продукта опорная поверхность имеет соответствующие углубления для захождения в них этого продукта. В этом случае продукт будет обеспечен замороженной коркой, охватывающей незамороженную часть продукта. Опорная конструкция также может быть снабжена покровными элементами, которые совместно с опорной поверхностью образуют замкнутые полости для продукта. Этим крышечным элементам сообщается такая же температура, что и опорной конструкции. В обоих последних случаях представляется возможным использование эжекторных средств определенного типа для выемки продукта из соответствующего углубления.

Данный способ замораживания обеспечивает стабилизацию поверхности продукта, соприкасающегося с опорной поверхностью, а следовательно, и всего продукта, с которым при этом становится легче обращаться, причем продукт не подвергается деформации. Кроме того, на опорной поверхности не будет оставаться часть продукта, а это означает, что не требуется никаких специальных мер для очистки опорной поверхности. После этого продукт также будет сохранять свой первоначальный вес. Он легко может быть перемещен к другому морозильному устройству, например, на перфорированной ленте, и окончательно заморожен в нем без опасности примораживания или потери части продукта, придания ему отпечатков, либо его деформации. (56) Авторское свидетельство СССР N 302095, кл. F 25 D 13/00, 1971.

Использование: в холодильной технике, в области замораживания пищевых продуктов. Сущность: продукты располагают на опорной поверхности, которой предварительно сообщают температуру ниже той, при которой происходит примерзание продукта к поверхности. Последний взаимодействует с опорной поверхностью в течении времени, достаточного для того, чтобы привести в замороженное состояние, по крайней мере, поверхностный слой продукта. В процессе замораживания обеспечивают перемещение продукта вдоль опорной поверхности. 9 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. СПОСОБ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, предусматривающий размещение их на охлаждаемой опорной поверхности, отличающийся тем, что на опорной поверхности создают температуру ниже температуры, при которой происходит примерзание к ней продукта, и обеспечивают взаимодействие продукта с ней в течение времени, достаточного для достижения поверхностным слоем, ближайшим к этой поверхности, замороженного состояния, после чего удаляют продукты с опорной поверхности для окончательного замораживания в отдельном морозильном устройстве. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что низкую температуру опорной поверхности создают посредством охлаждающего агента. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что взаимодействие продукта с опорной поверхностью обеспечивают в течение времени, достаточного для достижения замороженного состояния поверхностным слоем продукта толщиной менее 5 мм, предпочтительно менее 1 мм. 4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что обеспечивают взаимодействие продукта с опорной поверхностью в течение менее 30 с, предпочтительно менее 20 с. 5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что на опорной поверхности создают температуру ниже -60^oС, предпочтительно ниже -90^oС. 6. Способ по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что в течение процесса замораживания поверхностного слоя продукта осуществляют перемещение последнего вдоль опорной охлаждаемой поверхности. 7. Способ по пп. 1 - 6, отличающийся тем, что обеспечивают вибрацию опорной поверхности. 8. Способ по пп. 1 - 7, отличающийся тем, что используют опорную поверхность с углублениями и продукты размещают в последних. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что используют опорную поверхность с покрывными элементами, расположенными над углублениями с образованием замкнутых полостей, при этом продукты размещают в указанных полостях, а покрывным элементам обеспечивают такую же температуру, как и опорной поверхности. 10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что используют опорную поверхность с расположенным на ней подвижным поверхностным слоем в виде пленки или ткани, при этом продукты перемещают вдоль опорной поверхности путем перемещения указанного слоя.