РЕКОМЕНДАЦИИ МЕЖДУНАРОДНОГО ИНСТИТУТА ХОЛОДА

Наука: техника и технологии
«Рекомендации Международного института холода (МИХ) по производству и хранению замороженных пищевых
продуктов» (известные как «Красная книга»), изданные МИХ в Париже в 2006 г., обобщают результаты работ
научно-исследовательских организаций, отдельных ученых из разных стран и отражают современный мировой
опыт промышленного холодильного и морозильного консервирования пищевых продуктов.
Несмотря на то, что с момента выхода четвертого издания этого труда прошло 8 лет, он не утратил своей актуальности, особенно сегодня, когда перед сельским хозяйством и перерабатывающими отраслями пищевой промышленности поставлена важнейшая задача – обеспечить импортозамещение и пищевую безопасность России.
Вот почему возникла необходимость в переводе последнего издания этой книги. С этого номера наш журнал
начинает публиковать отдельные главы рекомендаций МИХ. В переводе и редактировании книги принимали
участие сотрудники ФГБНУ ВНИХИ: д-р техн. наук Г.А. Белозеров, д-р техн. наук О.В. Большаков, д-р техн.
наук М.А. Дибирасулаев, д-р техн. наук В.М. Стефановский, переводчики И.А. Горбатова и М.Б. Румянцев.
УДК 664.8.03652
РЕКОМЕНДАЦИИ МЕЖДУНАРОДНОГО
ИНСТИТУТА ХОЛОДА ПО ПРОИЗВОДСТВУ
И ХРАНЕНИЮ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПИЩЕВЫХ
ПРОДУКТОВ
ПРЕДИСЛОВИЕ ИЗДАТЕЛЯ
Целью 4-го издания книги «Рекомендации по производству и хранению замороженных пищевых продуктов», опубликованной Международным институтом холода (МИХ), является обзор ноу-хау в области
технологий производства и хранения замороженных
пищевых продуктов.
Этот документ о замороженных продуктах (известный как «Красная книга») вот уже много лет подряд
востребован работниками пищевой цепи, промышленниками, учеными и преподавателями. При публикации 4-го издания настоящей книги МИХ выражает
уверенность, что в руки читателям попадет полное и
легкочитаемое издание, содержащее солидную базу
научной и технической информации.
Первое издание «Красной книги» было выпущено
Я. Куприяновым (1964), второе – Bramsnæs (1972) и
третье – Hugh W. Symons (1986). Эти издания сделали
«Красную книгу» широко распространенной. В целом
книга является практическим руководством в условиях
быстроразвивающихся технологий.
Отрасль по производству замороженных продуктов
широка и разнообразна и за последние 20 лет бурно
развивалась как в научном направлении, так и в сфере
технологических инноваций. 4-е издание «Красной
книги» целиком основано на 3-м издании, но по сравнению с ним была проведена определенная работа по
совершенствованию материала. Кроме того, полный
текст рецензировался экспертами.
В 4-м издании в разделах по мясу и рыбе дана более
обширная научная база, расширен раздел по гигиене;
включено больше ссылок, относящихся к другим разделам книги. Раздел по практическому сроку хранения
в 3-м издании книги был предметом долгого и критического анализа, тем не менее в 4-е издание включены
лишь минимальные изменения.
36
В книге приведена сжатая информация, не претендующая на статус всеобъемлющего справочника по
проведению любых специфических операций по замораживанию. «Красная книга» создана как введение
в особенности технологии производства быстрозамороженных продуктов.
Издатель 4-го издания книги Leif Bøgh- Sørensen
ВВЕДЕНИЕ
Применение замораживания для хранения скоропортящихся продуктов стало привычным явлением за последнее столетие, в течение которого в коммерческий сектор
были внедрены холодильные технологии. В странах с
хорошо развитыми рыночными отношениями более 10%
объема продуктов покупается в замороженном состоянии.
Замораживание позволяет сохранить качество пищевых
продуктов на конкурентоспособном уровне.
Применение технологий замораживания растет в
странах с развитым рынком, в которых существует конкуренция. Технологии и рынок продолжают развиваться
как в направлении применения холода к большему числу
продуктов для улучшения их доступности потребителю,
так и путем комбинирования холодильных технологий с
другими применяющимися в пищевой промышленности
методами, такими, как, например, сушка или применение ионизирующей энергии.
Если замораживание пищевых продуктов призвано
служить всему человечеству, важно понять сущность
этой технологии. Замораживание очень редко улучшает качество пищевых продуктов. Качество сырья,
следовательно, является таким же важным, как обработка и упаковка, равно как и соблюдение временных
и температурных режимов. Ингибирование развития
бактерий при хранении продуктов в замороженном состоянии является гарантией обеспечения их пищевой
безопасности.
№ 1/2015
Тот факт, что технологию замораживания легко
осуществить, не должен исключать понимания основ
замораживания и необходимости пристального внимания ко многим другим факторам, играющим свою
роль в предоставлении потребителю продукта превосходного качества.
Не существует единого простого и универсального
свода правил, регулирующего процесс замораживания.
Выдержка перед замораживанием может быть слишком
короткой для мяса и, наоборот, слишком длинной для
многих овощей. Замораживание может быть слишком
медленным или слишком быстрым, упаковка может
быть неподходящей или не применимой к одному
продукту и может оказаться удовлетворительной для
другого продукта. Сроки приемлемого долгосрочного
хранения меняются в зависимости от типа продукта,
температуры и упаковки.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОЯСНЕНИЯ
ОБЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Замораживание пищевых продуктов
В обычной промышленной практике продукты принято замораживать при температуре –10 оС или ниже по
одной или нескольким из нижеприведенных причин:
• для сохранения исходного качества и целостности
продукта для дальнейшего употребления;
• для создания и поддержания особенной структуры
продукта, пригодного к употреблению только в данном
состоянии, например мороженого, шербета или мягкого замороженного йогурта;
• для проведения специфических процессов в производстве таких, как сублимационная сушка, концентрация фруктовых соков методом вымораживания,
приготовление фруктов для экстракции фруктовых
соков, понижение кислотности вина (формированием
и осаждением кристаллов винной кислоты) или ионизирующее излучение.
Замороженные пищевые продукты
Пищевые продукты, подвергшиеся процессу замораживания с целью сохранения их качества, в нашей
книге будут рассматриваться как замороженные пищевые
продукты.
Так, пищевой продукт считается замороженным,
когда его температура составляет –10 оС или ниже, или
когда бóльшая доля воды, содержащаяся в продукте,
превратилась в лед (обычно более 80% от общего содержания воды). Замороженные пищевые продукты
находятся в этих условиях во время последующего
хранения с целью минимизации физических, химических и микробиологических изменений, приводящих
к ухудшению качества продукта.
В особых случаях кристаллизация воды, обычно вызывающая разрушение нежной клеточной структуры, может быть частично или полностью подавлена введением
в продукт особых веществ, например сахаров. Качество
прод укта в большинстве случаев еще лучше сохраняется,
когда температура его поддерживается такой низкой, как
требуется на практике, во время долгосрочного хранения
(часто в диапазоне от –20 до –30 оС).
№ 1/2015
Замороженные пищевые продукты или
быстрозамороженные пищевые продукты
В промышленной и коммерческой практике признаны приемлемыми два диапазона температур для
хранения и розничной продажи продуктов, называемых
в зависимости от этой температуры замороженными и
быстрозамороженными продуктами (глубокозамороженными продуктами).
Термин замороженные продукты используется для
ограниченной группы (прежде всего мяса и птицы),
которые во время хранения и продажи имеют температуру –10 оС или ниже.
Термин быстрозамороженные (или глубокозамороженные) продукты правильно использовать, если речь идет
о продуктах, температура которых поддерживается на
уровне –18 оС (0оF) или ниже (с минимальными колебаниями) с целью сохранения их лучшего качества
во время хранения, транспортирования и продажи в
течение необходимого периода. Этот термин также подразумевает, что применялась соответствующая данному
продукту скорость замораживания.
В некоторых странах не существует различия между
замороженными и быстрозамороженными продуктами. В других странах быстрозамороженные продукты
должны быть заморожены по технологии быстрого
замораживания, при которой зона максимальной кристаллизации (часто это зона приблизительно от –1 до
–5 оС) проводится довольно быстро. В коммерческом
плане определение «быстрозамороженные продукты»
очень важно.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Процесс замораживания
Замораживание обычно рассматривается как процесс, происходящий в три стадии. Во время замораживания разные части продукта проходят различные
стадии в разное время. Если рассматривать определенное место в продукте, то можно выделить три стадии
изменения температуры (рис.1):
• стадия предварительного замораживания
(prefreezing stage): период между временем, когда
теплый продукт вовлекается в процесс замораживания, и временем, когда достигнута криоскопическая
температура (т.е. начинается кристаллизация воды);
• стадия замораживания (freezing stage): период,
когда температура в рассматриваемой точке продукта
почти постоянна, поскольку теплоотвод вызывает превращение большого количества воды в лед (фазовое
превращение);
• снижение до температуры хранения (reduction to
storage temperature): период, когда температура снижается от температуры, при которой бóльшая часть
воды замораживается, превращаясь в лед, до требуемой конечной температуры. Обычно это температура
хранения, измеренная в термическом центре*, или
температура, определяемая как равновесная.
* Термический центр продукта (или упаковки продукта, или
его части) – точка внутри продукта, в которой наблюдается
наиболее высокая температура в конце процесса
замораживания.
37
Наука: техника и технологии
Скорость замораживания
Для продукта в упаковке или без нее скорость замораживания (оС/ч) – это разность между начальной
температурой, которая выше начальной температуры
замораживания, и конечной температурой, которая
значительно ниже начальной температуры замораживания, отнесенная ко времени, необходимому для
перехода от одной стадии к другой. В данной части
продукта местная скорость замораживания (local
freezing rate) равна разности между начальной и желательной температурами продукта, отнесенной ко
времени, затраченному до того момента, когда в этой
определенной части продукта достигается желательная температура.
Рис. 1. Типичные температурные кривые при
замораживании в интенсивном потоке воздуха пищевых
продуктов больших размеров:
1 – температура воздуха; 2 – температура
поверхности; 3 – средняя температура; 4 – температура
в термическом центре продукта
В этом случае стадия предварительного замораживания длится приблизительно один час, стадия замораживания – приблизительно 6,5 ч, а снижение до
температуры хранения начинается примерно через 7,5 ч
после начала всего процесса замораживания продукта
(см. рис. 1).
Равновесная температура
Равновесная температура – это температура, измеренная по всему объему пищевого продукта после того,
как разность внутренних температур в его различных
частях выравнивается со временем. Выравнивание
должно проводиться в адиабатических условиях*.
Продолжительность замораживания
Продолжительность замораживания определяется как
время, прошедшее от момента начала стадии предварительного замораживания вплоть до достижения значений
конечной температуры. Продолжительность замораживания зависит не только от начальной и конечной температур продукта, а также количества тепла, которое требуется
отвести, но и от размеров (особенно толщины), формы,
тепловых свойств продукта, процесса теплопередачи и
температуры замораживания. В коммерческих целях принято определение продолжительности замораживания
как времени, необходимого для получения равновесной
температуры внутри продукта на уровне –18 оС или ниже.
Скорость замораживания (см/ч)
Скорость замораживания часто выражается через
скорость движения границы раздела фаз в продукте.
Эта скорость больше у поверхности, уменьшается по
направлению к центру; зафиксированные скорости
замораживания могут считаться средними величинами.
* Адиабатические условия – условия, при которых тепло не
отводится и не поступает из окружающей среды. Эти условия
достигаются при использовании изотермического контейнера.
38
Срок хранения
Теплофизические и биохимические процессы, проходящие в продуктах, приводят к постепенному накапливанию необратимых изменений качества продукта,
так что по истечении определенного периода времени
продукт или подвергается значительным изменениям,
или становится непригодным для употребления в пищу
(либо переработки). Используются два варианта срока
хранения: с сохранением высокого качества продукта
(HQL) и практический срок хранения (PSL).
Срок хранения с сохранением высокого качества
продукта (HQL)
Срок хранения с сохранением высокого качества продукта – это время, прошедшее с момента достижения
криоскопической температуры продуктом изначально
высокого качества до момента, когда будет установлено
согласно органолептической оценке статистически
значимое отличие (часто Р < 0,05) от изначально высокого качества (непосредственно после замораживания).
Это так называемая «статистически значимая разница»
(JND).
Органолептическая оценка обычно проводится путем трехстороннего теста, когда продукт сравнивается
с контрольным образцом, хранимым в условиях, не
приводящих к обнаруживаемой порче продукта за
рассматриваемый период времени. Срок хранения
(HQL) может быть определен как время, по истечении
которого 70 % опытных дегустаторов уверенно констатируют разницу между продуктом и контрольным
образцом.
Если для оценки качества используется гедоническая
шкала, то можно считать значительной разницей в
качестве, когда среднее количество баллов опускается
на статистически значимую величину от общего диапазона шкалы.
Практический срок хранения (PSL)
Практический срок хранения продукта – период
его хранения в замороженном состоянии при данной
температуре, в течение которого продукт сохраняет
свои характерные свойства и остается полностью
пригодным для употребления или запланированной
переработки.
Продолжение следует.
№ 1/2015