آشنایی با انواع روش های انجماد Leave a comment

انواع روش های نگهداری از مواد غذایی

از آنجایی که نمی توان تمامی فرآورده های خوراکی و غذایی را برای همیشه تازه نگهداری کرد و همچنین برخی از محصولات کشاورزی هستند که در فصول دیگر یافت نمی شوند، لذا از انواع روش های نگهداری همانند انجماد به منظور حفظ مواد غذایی استفاده می کنند. این موضوع، یعنی منجمد کردن محصولات غذایی با توجه به مزایای آن تا امروز همچنان ادامه داشته است. در واقع نگهداری از مواد غذایی مهم ترین مسئله ای بوده که بشر از دیرباز با آن درگیر و سعی در ابداع روش های متفاوتی برای انجام آن بوده است.

از اولین روش های کاربردی بشر، قرار دادن محصولات خوراکی در زیر خاک و یا داخل چاه بود. از دیگر روش ها، خشک کردن مواد غذایی زیر نور خورشید بود. نگهداری داخل یخ شیوه دیگری بود که بیشتر در مناطق سردسیر انجام می شد و ماه ها و سال ها می توانستند مواد خوراکی را نگهداری کنند. روش های ترشی گذاشتن و نمک زدن روش های دیگری بود که مانع از رشد میکروارگانیسم ها داخل مواد و فاسد شدن آنها می شد. نمک دارای حالت بازدارندگی است و بدون ایجاد تغییر در طعم مواد، طول دوره نگهداری مواد را افزایش می دهد. روش انجماد از جمله بهترین شیوه های نگهداری فرآورده های مختلف غذایی است که امروزه نیز با پیشرفت تکنولوژی بیشترین استفاده را دارد؛ لذا در این مقاله بصورت جامع و کلی سعی شده روش های مختلف انجماد مواد غذایی مورد بررسی قرار گیرد.

نگهداری محصولات غذایی با روش انجماد

منجمد کردن از روش های مناسب نگهداری مواد غذایی است. این روش در مقایسه با فرآیندهای دیگر مانند پاستوریزاسیون و استریل کردن، به کندی انجام می گیرد و تا حدودی در حفظ کیفیت مواد تاثیرگذار است. از مهم ترین مزیت هایی که در مورد این روش می توان ذکر کرد، جلوگیری از رشد میکروب هاست. روش های انجماد متفاوتی وجود دارند که از آنها جهت نگهداری از محصولات خوراکی استفاده می شود. این شیوه ها معمولا با در نظر گرفتن نوع ماده غذایی و شرایطی که برای نگهداری از آنها نیاز است، انجام می گیرد. به گروهی از روش های انجماد در ادامه اشاره شده است.

انواع روش های انجماد

انجماد کند

انجماد کند از روش های معمولی است که در آن محصول بیش از 2 ساعت در منطقه بحرانی می ماند. این شیوه در هوای ساکن انجام می گیرد و این عامل باعث انجام کند عمل انجماد می شود. از معایب استفاده از این روش، بخصوص در محصولات گوشتی که مقدار پروتئین بالایی دارند، این است که باعث تغییر ماهیت آن می شود. اگر پروتئین در دمای 1- تا 2- درجه بماند تغییر ماهیت داده و یا Denature می شود؛ این امر باعث تفاوت در کیفیت محصول تازه و یخ زده می گردد. از دیگر معایب این روش، ایجاد بلورهای یخ بزرگ است که باعث متلاشی شدن سلول های موجود در مواد غذایی و همچنین خروج مایعات و ترشحات بین بافتی در اثر انجماد زدایی می شود. البته در این روش محصول خشک و آب خود را از دست می دهد.

انجماد سریع

در این روش، مواد غذایی کمتر از 2 ساعت در منطقه بحرانی قرار دارند و خیلی سریع از آن عبور می کنند. در این شیوه از آنجا که سرعت عبور هوای سرد بسیار بالا است، حرارت محصول از آن گرفته شده و منجمد می شود. در این روش کریستال های یخ ایجاد شده کوچک تر است. این روش انجماد از متلاشی شدن سلول ها جلوگیری کرده و پروتئین موجود در محصول تغییر ماهیت نمی دهد. انجماد سریع خود به سه دسته طبقه بندی می شود، اولی، قرار گرفتن مستقیم محصول با مایع منجمد کننده، دوم، قرار گیری غیر مستقیم آن با مایع منجمد کننده و سومین روش انجماد به وسیله تونل های مخصوصی که جریان هوای سرد را با شدت بالایی به محصول انتقال می دهند. به این تونل ها، تونل انجماد گفته می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تونل های انجماد می توانید وارد این لینک شوید.

انجماد فوق سریع

انجماد فوق سریع از دیگر روش های انجماد است که با استفاده از گازهای سرمازای مایع (Cryogenic) انجام می گیرد و در آن محصول در زمانی کمتر از چند دقیقه منجمد می شود. با غوطه ور شدن محصول در مواد سرمازا و یا اسپری کردن این مواد زمان منجمد شدن آن به حداقل می رسد. مواد سرما زا شامل، نیتروژن مایع، دی اکسیدکربن مایع و یا فریون 12 است. از مهم ترین مزیت هایی که این روش دارد، حفظ کیفیت و بافت محصول است.

انجماد در هوای سرد (ساکن و متحرک)

این شیوه همانند انجماد کند انجام می گیرد و سرعت منجمد شدن مواد در آن بسیار پایین است. در این روش محصول به آرامی در دمای 10- درجه سانتی گراد تا 30- درجه سانتی گراد قرار داده می شود؛ برای مثال منجمد شدن بسته های فیله در دمای 21- تا 29- درجه حدود 14 الی 16 ساعت زمان نیاز دارد. جهت افزایش سرعت انجماد در این روش گاها از بادزن استفاده می کنند.

انجماد از طریق تماس غیر مستقیم با مواد سرمازا

در این روش، محصول به صورت غیرمستقیم با ماده سرمازا در تماس است و بدین منظور از صفحات فلزی توخالی استفاده می شود. در انجماد غیر مستقیم بوسیله فشاری که از صفحات فریزر به دو سمت محصول می آید، ضریب انتقال حرارت در بین محصول و صفحه افزایش پیدا می کند. از این روش بیشتر برای محصولاتی مانند فیله، استیک و ماهی های بسته بندی شده، استفاده می کنند. در صورت عدم تماس بین صفحه و محصول، سرعت انجماد کاهش یافته و ممکن است کیفیت ماده غذایی نیز افت کند. در نگهداری از فرآورده های دریایی از روش های انجماد مختلف استفاده می شود.

انجماد با استفاده از هوای فشرده متحرک (Air blast freezing)

روش فوق معمول ترین شیوه در منجمد کردن مواد غذایی است؛ چرا که هم سرعت انجماد در آن زیاد است و هم اینکه برای فرآورده هایی در ابعاد و حجم های مختلف می توان از این روش استفاده کرد. برای انجماد ماهی به این روش، آن را از سقف آویزان کرده و یا درون باکس پالت هایی در جریان هوای سرد 40- درجه سانتی گراد که دارای سرعت بین 30 تا 70 متر در دقیقه است قرار می دهند. در این روش سرعت یخ زدن ماهی افزایش یافته و هر دقیقه حدوداً 3 میلی متر از بدن ماهی یخ می زند. محصولی که بدین روش یخ می زند، کیفیتی به مراتب بالا خواهد داشت. در این شیوه انجماد، می توان مسیر جریان هوای سرد را تغییر داد که این امر باعث می شود از این روش در منجمد کردن محصولاتی که حجم زیادی دارند، مانند ماهی های بزرگ، استفاده کرد.

انجماد به وسیله غوطه وری در محیط های سرمازا (Immersion Freezing)

محصول غذایی در این روش، مستقیما در داخل ماده سرمازا غوطه ور می شود و یا اینکه این ماده بر روی آن اسپری می گردد. این تماس مستقیم باعث می شود تا انتقال حرارت به سرعت انجام گیرد. لازم به ذکر است در این روش، محصولی که در تماس با ماده سرمازا قرار دارد، باید قابلیت انتقال حرارت بالا و ویسکوزیته کم در درجات پایین دمایی داشته باشد. مواد سرمازایی که در این روش کاربرد دارند، کلرور سدیم، محلول های قندی و Cryogen است.

منجمد کردن بوسیله محلول نمکی

در این روش نیازی به ساختن سردخانه نیست و می توان از مخازن روباز استفاده کرد. آب نمک و یا محلول کلرور سدیم از رایج ترین محلول های سرمازا برای منجمد کردن است که در فرآورده های دریایی استفاده آن رایج تر است. نکته مهم نفوذ نمک در محصول و تغییر طعم آن است؛ البته در مورد محصولات دریایی مانند ماهی ها، در صورتی نمک جذب آنها می شود که حدود 4 ساعت در آب نمک نگه داشته شوند. از جمله مشکلات این روش، خوردگی وسایل و تجهیزات بکار برده شده در آن، بوجود آمدن مشکل در کاهش دما تا 30- درجه بویژه در مورد محصولات دریایی و نیاز به کنترل دقیق و لزوم مراقبت از آب نمک در مقابل نفوذ باکتری به داخل آن است. استفاده از روش های انجماد مختلف باعث می شود هر نوع ماده خوراکی را بتوان به مدت طولانی نگهداری کرد.

منجمد کردن با استفاده از گازهای مایع (Cryogenic Freezing)

سریع ترین روش برای انجماد مواد، استفاده از گازهای سرمازای کرایوژن است که امروزه در صنعت تولید مواد غذایی از آن بسیار استفاده می شود. از معمول ترین گازهای سرما زا، دی اکسیدکربن بصورت جامد و یا مایع و نیتروژن مایع است. در نگهداری از محصولات دریایی بیشتر از دی اکسیدکربن در سرد کردن، انجماد و بسته بندی محصولات در اتمسفر تحت کنترل استفاده می شود. دی اکسیدکربن این قابلیت را دارد تا ماهی را در دمای 78- درجه سانتی گراد منجمد کند. محصول در این روش بر روی نوار نقاله قرار داده می شود و این گاز با استفاده از دوش و یا آب پاش مخصوص بر روی محصول پاشیده می شود. نیتروژن مایع، دیگر ماده سرمازایی است که به منظور انجماد سریع مواد غذایی از آن استفاده می شود.

در سیستم هایی که امروزه وارد بازار شده اند، نیتروژن مایع را بر روی مواد اسپری می کنند. از آنجا که نیتروژن در فشار اتمسفر و دمای 196- درجه سانتی گراد به جوش می آید، بعد از اینکه بر روی مواد غذایی اسپری می شود به شکل گاز درآمده و این امر گرمای محصول را گرفته و آن را سرد و در نهایت منجمد می کند. زمانی که ماده غذایی وارد تونل انجماد می شود، این گاز بر روی آن اسپری شده و به دلیل کاهش تدریجی دما، شوک حرارتی به محصول وارد نمی آید و در نتیجه شکستگی و ترک بر روی آن اتفاق نمی افتد. زمانی که محصول در نیتروژن مایع غوطه ور می شود، وزن آن تغییری نمی کند و بالا بودن سرعت انجماد از کاهش کیفیت آن جلوگیری می کند. این روش از به صرفه ترین شیوه های انجماد است که به فضای کمی نیاز دارد.

تجهیزات مورد استفاده در منجمد کردن مواد غذایی

با توجه به آشنایی که با انواع روش های انجماد در بالا داشتیم، اکنون زمان آن است با سیستم ها و تجهیزاتی که توسط مهندسین هیمورا ساخته شده و در آنها از این روش ها استفاده می کنند، آشنا شویم. سردخانه ها از متداول ترین مکان هایی هستند که برای نگهداری از فرآورده های غذایی از آنها استفاده می کنند. در حالت کلی دو مدل سردخانه وجود دارد، سردخانه بالای صفر و سردخانه زیر صفر (آشنایی با این سردخانه ها در این لینک) که از آنها برای نگهداری از محصولات غذایی متنوعی استفاده می شود. از دیگر تجهیزات مورد استفاده برای این کار، تونل های انجماد هستند. این تونل ها با استفاده از روش های انجمادی که در بالا گفته شد، یعنی بکارگیری انواع گازها، مواد خوراکی را منجمد می کنند. البته لازم به ذکر است که در برخی موارد، محصولات غذایی را فقط با سردکردن نگهداری می کنند.

آیا منجمد کردن باعث کاهش ارزش غذایی مواد می شود؟

آیا بر این باور هستید که خوراکی های منجمد شده دارای ارزش غذایی پایینی هستند؟ آیا فکر می کنید که مقدار ویتامین پایینی دارند؟ باید بگوییم که این باوری کاملا اشتباه است؛ چراکه فریز کردن مواد غذایی با رعایت شرایط لازم هیچ آسیبی به بافت این مواد وارد نکرده و ارزش غذایی آنها را کاهش نمی دهد. محققان معتقدند که محصولات یخ زده دارای ویتامین ها و آنتی اکسیدان هایی به مراتب بیشتر از محصولات تازه هستند. دلیل این امر نیز این است که در انبارهای نگهداری از میوه ها که سیستم برودتی مناسبی ندارند، خواص آنها از بین رفته و ارزش غذایی خود را از دست می دهند. برای اینکه محصولی بدون از دست دادن ویتامین ها و مواد مغذی خود روزها حفظ و نگهداری شود، لازم است شرایط نگهداری از آنها رعایت شده و از تجهیزات و روش های انجماد مناسب هر ماده خوراکی استفاده شود.

سخن نهایی

نگهداری از مواد خوراکی در طولانی مدت نیازمند استفاده از روش های انجماد و تجهیزاتی است که بدون آسیب زدن به بافت محصول و حفظ کیفیت و تازگی از آن می باشد. امروزه روش های انجماد متفاوتی وجود دارد که از آنها برای فریز کردن فرآورده های غذایی استفاده می کنند. مهم ترین نکته ای که در انجماد این مواد به آن توجه می شود، نوع محصول و شرایطی است که باید در آن نگهداری شود.

برخی بر این باورند که در اثر انجماد ویتامین های موجود در مواد خوراکی از بین می رود، شاید این موضوع در مورد فرآورده های گوشتی تا حدودی درست باشد، زیرا باعث تغییر در پروتئین آنها می شود؛ اما این شیوه اصولی ترین راه برای نگهداری از مواد غذایی است که مسافت های طولانی را طی می کنند تا به دست مشتری برسند و یا اینکه باید بعد از روزها انبار شدن در یک مکان راهی بازار شوند. برای مثال میوه ای که به دلیل قرار گیری در شرایط نامناسب خراب و پلاسیده شده، بهتر است یا میوه هایی که منجمد و با کیفیت هستند.