Замораживание рыбы производят после рассортировки по размерам и породам. Качество рыбы-сырца и не рыбных продуктов моря должно соответствовать техническим условиям, которые устанавливаются по органолептическим и физико-химическим показателям.
В процессе замораживания необходимо стимулировать факторы, благоприятные для сохранения первоначальных свойств продуктов и хорошей обратимости их, предупреждать или ослаблять действие неблагоприятных.
Чтобы сохранить первоначальные питательные и вкусовые свойства рыбы и нерыбных продуктов моря, необходимо не только знать характер различных изменений, сопутствующих процессу замораживания, но и направленно их регулировать.
Процесс замораживания необходимо производить с большой скоростью при высоком коэффициенте теплоотдачи по всей поверхности продукта. Охлаждающая среда не должна вызывать неблагоприятных изменений в продукте.
Замораживание рыбы и рыбопродуктов. По характеру теплообмена способы замораживания рыбы делятся на три группы: способ кондуктивного теплообмена, в котором основное значение имеет теплопроводимость; способ конвективного теплообмена, при котором в общем теплообмене доминирует конвекция; способ смешанного теплообмена, который характеризуется тем, что теплота объекта отводится за счет нескольких видов теплообмена.
Каждому способу замораживания соответствует определенная охлаждающая среда. Рыбу и рыбопродукты замораживают с помощью льдосоляной смеси, воздуха холодильной камеры, рассола (контактно и бесконтактно), твердой среды (контактно) и кипящего холодильного агента.
Замораживание в воздушной среде имеет наиболее широкое распространение. Способы воздушного замораживания отличаются большим разнообразием схем, но общим для всех способов замораживания является конвективный характер теплообмена между охлаждаемым продуктом и охлаждающей средой.
Воздушное замораживание рыбы и рыбных продуктов производят в раскладку, навалом или в формах на стеллажах, а также в подвешенном состоянии на подвесных путях или на вешалах.
Отдельные способы воздушного замораживания отличаются один от другого величиной коэффициента теплоотдачи. Наиболее малая величина коэффициента теплоотдачи – при способе замораживания рыбы подвесом. Условия теплообмена при замораживании рыбы на стеллажах более сложны. Здесь рыба и рыбопродукты непосредственно соприкасаются с хорошо проводящим тепло металлом с одной стороны (кондуктивный теплообмен) и с другой – с окружающим холодным воздухом (конвективный теплообмен). Так как кондуктивный теплообмен протекает энергичнее, то различные участки рыбы находятся в неодинаковых условиях теплообмена. Лучше и быстрее замерзают те участки, которые соприкасаются с металлической поверхностью.
В зависимости от пищевой ценности, жирности и размеров рыбы и рыбопродуктов процесс воздушного замораживания осуществляют при температурах -25 ¸ -45°С и скорости движения воздуха – 1–10 м/сек. Побудительная циркуляция воздуха улучшает условия теплообмена, продолжительность замораживания значительно сокращается. При увеличении скорости движения воздуха в камере до 1 м/сек, продолжительность процесса замораживания сокращается в 2 раза. При скорости движения воздуха 2 м/сек, процесс сокращается в 2,4 раза, а при 10 м/сек – в 3,5 раза по сравнению с процессом замораживания в неподвижном воздухе. Для жирных рыбопродуктов применяют более низкие температуры, так как имеющийся в них жир содержит непредельные жирные кислоты и его стойкость выше при более низких температурах. При замораживании необходимо строго соблюдать заданный технологический режим. Процесс замораживания считается законченным, когда температура тела рыбы достигает -12 ¸ -20°С.
Мелкую рыбу часто замораживают в блоках весом 3–5 кг, укладывая в формы из оцинкованного железа, плотно закрывают крышками, помещают на стеллажи в 1–2 ряд и направляют в морозильную камеру. По окончании процесса замораживания рыбу выгружают из камеры, упаковывают в тару (ящики, кули) и направляют в камеру хранения.
Отдельные породы рыб (особенно жирные) иногда глазируют, покрывая ее тонкой ледяной корочкой, предохраняющей рыбу от усушки, а жир – от окисления.
Для интенсификации процесса замораживания рыбы и рыбопродуктов применяют жидкую среду. Известно, что теплоотводящие свойства жидкой охлаждающей среды по сравнению с воздухом значительно выше, поэтому возможна и более высокая скорость замораживания.
Замораживание в жидкой среде может быть контактным (погружением и орошением) и бесконтактным. Среди применяемых типов контактных морозильных устройств чаще встречаются погружные. Контактное замораживание допустимо только для рыбы с плотной кожей, со значительным количеством подкожного жира или для рыбы, идущей на производство консервов. Технологический процесс контактного замораживания в жидкой среде (рассоле) наиболее рационально осуществлять в следующей последовательности: оценка качества сырья, сортировка рыбы по породам и размерам; промывание; охлаждение; замораживание; смывание рассола с рыбы; домораживание; глазирование мороженой рыбы; подсушивание; затаривание. Затаренную мороженую рыбу направляют в холодильные камеры на хранение. В процессе холодильной обработки необходимо строго соблюдать требования технологической инструкции и контролировать их по всем технологическим операциям процесса.
Недостатками контактного способа замораживания является частичное просаливание рыбы, низкий санитарный уровень, быстрое загрязнение рассола и трудоемкость процесса.
Для рассольного контактного замораживания орошением характерны следующие технологические и технически особенности: в установках непрерывного действия все основные и промежуточные операции, начиная от промывки и заканчивая глазированием, могут быть автоматизированы; рыба замораживается в естественном виде (в подвешенном состоянии), не деформируется, меньше просаливается, улучшается товарный вид. Однако продолжительность процесса рассольного оросительного замораживания по сравнению с процессом погружного контактного увеличивается вдвое.
Разновидностью способа рассольного контактного замораживания орошением является замораживание в холодном мелкораспыленном рассоле. Распыление производят специальными форсунками-распылителями, установленными в камере. Холодный рассол (-16 ¸ -18°С) под давлением подают через фильтры к распылителям. Распыление рассола до состояния мельчайших взвешенных частиц и равномерное орошение поверхности продукта улучшают условия теплообмена и ускоряют процесс замораживания. Скорость замораживания продукта распыленным рассолом приближается к скорости погружного способа, при этом просаливание рыбы заметно уменьшается.
При бесконтактном рассольном замораживании целесообразно применять растворы хлористого кальция либо хлористого магния, имеющие более низкую криогидратную температуру по сравнению с раствором хлористого натрия. Рыбу и рыбопродукты укладывают в противни специальных конструкций, закрывают крышкой, комплектуют в рамы по 12–20 шт. и погружают в рассольный бак. Температура рассола в баке поддерживается в пределах -35 ¸ -45° С. При температуре рассола в среднем -40° С рыба в противнях вместимостью 15–16 кг замораживается в течение 30 мин.
При таком способе замораживания устраняется просаливание, сохраняется форма рыбы.
Замораживание в контакте с твердой средой широко применяют в холодильной технике, так как при этом создаются наилучшие условия кондуктивного теплообмена. Современные многоплиточные аппараты для замораживания рыбы и рыбопродуктов выполняют в виде изолированного шкафа, внутри которого монтируют полые плиты из алюминиевого сплава, на которых размещают продукт. Внутри плиты имеются перегородки, образующие каналы, или трубы для прохождения охлаждающей среды. В качестве охлаждающей среды применяют холодильный рассол или жидкий хладагент, который испаряется в полостях плит за счет отнятия тепла от стенок плит и охлаждаемого продукта. Многоплиточные аппараты позволяют замораживать рыбу с довольно большой скоростью, полностью отвечают санитарно-техническим требованиям, имеют высокую производительность и легко управляемы.
С 1964 г. в рыбной промышленности применяют роторные морозильные агрегаты типа MAP и АРСА, в которых продукты замораживаются в блоках. Агрегаты являются установками пульсирующего действия с заданным циклом при работе в автоматическом режиме. Продолжительность замораживания в них в 1,5–2 раза меньше, чем в воздушных морозильных аппаратах. Блоки, упакованные в парафинированную бумагу или пергамент, имеют значительно меньшую естественную убыль и лучшие санитарные условия хранения и транспортировки.
В настоящее время в холодильной промышленности испытывается процесс замораживания рыбы и рыбопродуктов путем погружения их в нетоксичный испаряющийся холодильный агент, при котором наиболее полно используется теп- лота испарения агента, упрощается схема замораживающей установки, исключаются промежуточные звенья процесса.
Замораживание нерыбных продуктов моря. Нерыбные продукты моря по особенностям и товарному значению классифицируют на беспозвоночные, морские млекопитающие и водоросли. Основное значение имеют продукты из беспозвоночных, которые характеризуются большим разнообразием строения тела и размеров, химическим составом. Среди промысловых морских беспозвоночных пищевого назначения известны двустворчатые моллюски (устрицы, мидии, гребешки), головоногие моллюски (кальмары, каракатицы, осьминоги), ракообразные (крабы, омары, лангусты, креветки, криль) и иглокожие (трепанги, морские ежи, голотурии-кукумарии).
Съедобная часть беспозвоночных содержит полноценные белки, в состав ее входят ценные микроэлементы, витамины и различные ферменты. В 100 г сырого белка беспозвоночных содержится полный комплекс незаменимых кислот выше необходимой для человека суточной нормы. Общее количество ценнейших для организма человека микроэлементов – солей меди, кобальта, цинка, марганца, йода, мышьяка и других – в мясе морских беспозвоночных десятки раз больше, чем в говядине. Поэтому при хранении необходимо сохранять первоначальные свойства, присущее исходному сырью. Для пищевых целей используют только живой или безусловно свежий сырец, замороженных при – 35–45°С и хранившийся при температуре не выше -18° С.
Основным показателем высокого качества продуктов беспозвоночных является содержание летучих оснований, которые не превышают 10–15 мг/%.
Вполне удовлетворительного качества считаются продукты длительного холодильного хранения, которые содержат до 25–30 мг/% летучих оснований. Если летучих оснований 60–80 мг/% и выше, потреблять в пищу продукты из беспозвоночных опасно.
Технология замораживания для различных видов морских беспозвоночных неодинакова, поскольку, она учитывает возможности сохранения первоначальных свойств и пищевой ценности продукта.
Двустворчатые моллюски замораживают блоками весом от 0,4 до 1 кг при температуре -35 ¸ -45°С в скороморозильных аппаратах.
Головоногих замораживают блоками весом от 1 до 5 кг до температуры в толще продукта не выше -18° С и обязательно глазируют.
По строению тела и размерам ракообразные значительно отличаются между собой, поэтому технология замораживания их различна. Краба свежемороженого выпускают в виде комплектов конечностей из свежего, полновесного сырца весом от 0,8 ' до 2 кг (средние) и свыше 2 кг (крупные); температура в толще мяса – не выше -18°С.
Омары и лангусты могут быть свежеморожеными, варено-морожеными, неразделанными и разделанными. Перед замораживанием каждую шейку, а у омаров и каждую пару клешней, обертывают пергаментом, целлофаном или полимерной пленкой. Шейки можно замораживать блоками до 1 кг с обязательным глазированием. Температура замораживания -35 ¸ -45°С. Продукт считается замороженным, если температура в его толще достигнет -18°С.
Креветки для реализации поступают в живом виде, свежеморожеными, варено-морожеными, а также в виде натуральных консервов. Качество мяса креветок наилучше сохраняется, когда их замораживают вареными. Замораживают креветки целиком или только основную съедобную часть – шейки (в панцире или очищенные), в формах весом нетто до 1 кг или блоками до 2,5 кг и обязательно глазируют. Температура внутри блока не должна превышать -18° С. Блоки или коробки упаковывают в картонные ящики емкостью до 30 кг и направляют на хранение в холодильные камеры с температурой не выше -18°С.
Иглокожие – обитатели дальневосточных вод. Тело иглокожих представляет собой однополостный мешок.
Трепанг имеет своеобразную цилиндрическую форму тела, покрытого короткими заостренными концентрическими щупальцами. Вес полноценных трепангов – 120–130 г. Мясо трепангов высокопитательное и обладает лечебными свойствами. В продажу трепанг поступает чаще солено-сушенным и реже мороженым.
Замораживают трепанг при температуре -35 ¸ -45° С и упаковывают в картонные ящики емкостью до 30 кг.
Голотурию-кукумарию (морской огурец) выпускают в основном солено-сушенной и в консервах.
Изменения в рыбе и рыбопродуктах при замораживании. При замораживании рыбы и рыбопродуктов происходят сложные изменения. Некоторые из них не влияют отрицательно на качество продуктов, другие же являются необратимыми и снижают его. Так, в процессе замораживания вода, содержащаяся в рыбе, переходит в кристаллическое состояние, в связи с чем объем ее увеличивается примерно на 10%, что приводит к частичному разрушению сарколеммы мышечных волокон и вытеканию при размораживании сока.
Значительное влияние на структуру мышечной ткани оказывает посмертное состояние рыбы. В рыбе, замороженной до наступления окоченения, кристаллы мелкие и многочисленные. Рыба, замороженная в стадии окоченения, имеет более крупные кристаллы, как в волокнах, так и в межволоконном пространстве, что можно объяснить сокращением мышечных волокон и переходом части связанной воды в свободное состояние.
При замораживании рыбы всегда происходят структурно-механические изменения мышечной ткани, которые влияют на снижение вкусовых и других свойств.
При замораживании рыбы и рыбопродуктов вес их уменьшается на 0,5–1,5%, причем усушка тем значительней, чем больше удельная поверхность продукта и чем ниже относительная влажность воздуха морозильной камеры. На величину усушки влияют также химический состав продукта, характер упаковки, продолжительность процесса замораживания и др.
При замораживании изменяется цвет рыбы: при быстро замораживании рыба становится бледной с желтоватым оттенком, а при медленном – более темной.
При замораживании рыбы и рыбопродуктов происходит биохимические изменения, которые характеризуются понижением процесса обратимости. По мере вымерзания воды из мышечного сока увеличивается концентрация солей в нем. Раствор солей начинает действовать как электролит, вызывая перезарядку белковых частиц, выпадение их в осадок и тем самым нарушение обратимости процесса. Замораживание рыбы и рыбопродуктов резко сокращает микробиологические процессы. Количество микроорганизмов при температуре -25°С и ниже уменьшается в силу нарушения обмена веществ и механического разрушения бактерий кристаллами льда.
Гидролиз и окисление жира в процессе замораживания резко задерживается лишь при -18°С и ниже.
