Замораживание с использованием жидкого азота и фреона
Можно выделить два способа замораживания с использованием жидкого азота:
- погружение, при котором ленту конвейера, транспортирующую замораживаемые продукты, опускают в ванну с жидким азотом. Поскольку хладагент непосредственно соприкасается с продуктом, замораживание происходит очень быстро;
- опрыскивание, при котором замораживаемые продукты орошают жидким азотом, а образующийся газ служит для предварительного их охлаждения и домораживания.
Большинство современных криогенных морозильных аппаратов работают именно по этому принципу.
Целесообразность применения жидкого азота как хладагента, несмотря на его высокую стоимость, обусловливается следующими факторами:
- небольшие габариты и простота конструкции установок;
- хорошее качество замораживаемых продуктов и небольшая их усушка;
- отсутствие потребности в дополнительном холодильном оборудовании;
- возможность организации непрерывного процесса;
- снижение затрат труда;
- регулирование в широких пределах производительности скороморозильных установок;
- возможность автоматизации процесса.
Однако жидкий азот имеет очень низкую точку кипения, и, чтобы не подвергать замораживаемый продукт столь критическим условиям, многие фирмы США, Канады, Англии и других стран используют в качестве хладагента диоксид углерода. При –20 °С он сжижается под давлением 5,85 МПа. Сжатый диоксид углерода после компрессора холодильной установки поступает в конденсатор, а из него в жидком виде – в находящуюся под давлением морозильную камеру, где обрызгивает продукт.
К преимуществам аппаратов, в которых в качестве хладагента используют диоксид углерода, относятся хорошее качество замораживания, его небольшая продолжительность, незначительная усушка продукта. Кроме того, на поверхности продуктов (например, тесто, кондитерские изделия, украшенные сверху взбитым кремом) при замораживании в жидком азоте могут образовываться трещины, при использовании диоксида углерода этого не происходит.
Другой способ замораживания продуктов в хладагенте — с помощью жидкого фреона. В настоящее время для замораживания применяется фреон-12 чистотой 99,97%.
Замораживаемые продукты омываются в установке жидким фреоном с температурой –30 °С. Поскольку хладагент непосредственно соприкасается с продуктом, то замораживание происходит очень быстро.
К преимуществам указанного способа относятся легкая регулируемость продолжительности замораживания и небольшая длительность процесса.
Источник
Криогенная заморозка продуктов
Криогенная заморозка продуктов – методика с использованием криогенных газов в жидком состоянии – углекислоты и жидкого азота. Она достаточно широко распространена в пищевой промышленности для заморозки продуктов разных категорий.
Принцип заморозки
В составе любого продукта питания содержится определенное количество воды. Больше всего ее в овощах и фруктах, меньше всего – в кондитерских изделиях. Заморозка характеризуется переходом влаги в твердое состояние.
- Компания АСМ имеет большой опыт постройки камер шоковой заморозки, в связи с этим мы знаем все тонкости замораживания продуктов и все моменты связанные с различными типами продукции в процессе заморозки
- Возможно проектирования нестандартных технологических решений
- Опыт проектирования шоковой заморозки продукции с применением ленточного конвейера (линейный и спиральный)
- Возможность комплектации камер шоковой заморозки новым и уже использованным оборудованием с предоставлением годовой гарантии и сервисного обслуживания с существенным уменьшением цены за готовый проект
- Опыт создание модульных и контейнерных камер шоковой заморозки различного исполнения и объема.
Заморозка проходит в три фазы:
- Предзаморозка предполагает охлаждение до начальной точки заморозки, то есть начала кристаллизации.
- Заморозка – из продукта удаляется тепло, вода кристаллизуется, превращаясь в лед. Эта фаза называется латентной зоной.
- Домораживание – температура понижается до заданной конечной точки.
Вторая фаза – самая важная, так как от ее интенсивности зависят конечные вкусовые и физико-химические качества продукта. Чем выше будет скорость, тем более высоких показателей можно достичь. Если она недостаточна, то кристаллизация начинается с межклеточных зон и только потом в клетках. В этом случае разрушения структуры не избежать. Криогенная заморозка продуктов обеспечивает минимальную по времени продолжительность второй стадии, поэтому свободная жидкость кристаллизуется одновременно снаружи и внутри клетки.
Преимущества криогенной заморозки
Температура внутри камеры во время заморозки может достигать -70С. За счет этого заморозка протекает практически моментально и не сопровождается разрушением структуры. Также можно выделить следующие преимущества.
- Незначительная дегидратация в результате высокой скорости заморозки. Вес, внешний вид и сочность продуктов остается прежними. Особенно это важно для растительной продукции, содержание воды в которых может достигать 90%.
- Срок хранения увеличивается в несколько раз.
- При разморозке не выделяется влага.
- Сохраняются все качества – питательные вещества, микроэлементы, витамины, структура, упругость, аромат.
- Бактериологическая чистота за счет быстрого прекращения жизнедеятельности бактерий и отсутствия ферментативных изменений.
- Повышение производительности предприятия со снижением затрат на электроэнергию.
- Криогенные установки имеют относительно небольшой размер, поэтому экономят рабочее пространство.
- Гибкое в отношении режимов работы оборудование – возможен быстрый пуск и при необходимости остановка производства.
Способы заморозки при помощи жидкого азота
Криогенная заморозка продуктов может осуществляться разными способами. Для этого используются установки определенного конструктивного исполнения.
- Продукт орошается струей сжиженного газа.
- Заморозка происходит путем окунания в емкость с жидким азотом.
- Обдув холодным газом при температуре от -60 до -90С.
- Охлаждение азотом металлических поверхностей и дальнейший контакт с ними продуктов.
Это совершенно безопасный инертный газ, не влияющий на пользу и вкусовые качества продукции. Технология заморозки проста и в то же время эффективна.
Сфера применения
Криогенный метод можно применять для любых продуктов. Наибольшее распространение получили эти установки в следующих областях пищевой промышленности:
- Рыбопереработка – заморозка, глазировка рыбы и морепродуктов.
- Мясопереработка – заморозка сырья, полуфабрикатов, фарша.
- Кондитерские цеха.
- Производства готовых первых, вторых блюд и десертов.
- Изготовление мороженого.
- Заморозка растительной продукции – фруктов, ягод, овощей, грибов.
Для того чтобы криогенная заморозка продуктов дала ожидаемые результаты, необходимо уделить предельное внимание качеству оборудования и его соответствию вашим требованиям. «АквилонСтройМонтаж» — компания, которая долгие годы занимается холодильным оборудованием. У нас вы можете получить подробные консультации, приобрести оборудование по разумным ценам, заказать его монтаж и пусконаладочные работы.
Источник
Установки криогенного замораживания
Криогенное замораживание пищевых продуктов жидким азотом протекает быстро и при очень низких температурах. Существует несколько способов замораживания пищевых продуктов с помощью жидкого азота: при непосредственном контакте с газообразным азотом; погружением в азот; орошением жидким азотом. При обычных условиях азот – инертный газ без запаха и вкуса, который при контакте с пищевыми продуктами вредного влияния на них не оказывает. Получают азот путем сжижения воздуха с последующим его разделением на азот и кислород в ректификационных колоннах, используя разности температур кипения при атмосферном давлении: азота –196 °С, а кислорода –183 °С.
Температура замерзания азота составляет –210 °С, удельная теплота парообразования 200 кДж/кг, плотность жидкости 0,81 кг/л, плотность газа 1,251 кг/м 3 , коэффициент теплопроводности жидкости 0,207 Вт/(м×К), газа 0,026 Вт/(м×К), удельная теплоемкость жидкости 0,573 Вт/(кг×К), газа – 0,29 Вт/(кг×К). Для устранения растрескивания при замораживании в жидком азоте продукт предварительно охлаждают парами азота.
Рис.18.33. Принципиальная схема установки для замораживания продуктов жидким азотом
Установка для замораживания продуктов жидким азотом (рис. 18.33) состоит из конвейера загрузки 1, грузового конвейера 2, размещенных в изолированной камере 4, снабженной вентилятором 3, а также коллектора 5 с форсунками для распыления жидкого азота и конвейера выгрузки 7.
Пары азота из средней II зоны с помощью вентилятора 3 направляются в I зону предварительного охлаждения, где продукт 6 охлаждается до –1 °С. Затем продукт поступает в зону замораживания II, а оттуда в зону выравнивания температур III по объему продукта до средней конечной температуры. Азот выходит из установки с температурой –50…–60 °С. В такой установке отсутствует машинное охлаждение, она проста в обслуживании, в ней не требуется постоянный источник энергии, а также отсутствует система оттаивания.
Рис. 18.34. Принципиальная схема установки для замораживания пельменей жидким азотом
Установка для замораживания пельменей жидким азотом представлена на рис. 18.34. Штамповка и замораживание пельменей осуществляется непосредственно на металлической ленте 16 конвейера из коррозионно-стойкой стали, над которой установлен пельменный аппарат 1. На раме конвейера установлена изотермическая морозильная камера 17 с двойными стенками с поворотной заслонкой 2. В камере установлены четыре температурные зоны. В зоне предварительного охлаждения 3 продукт охлаждается холодными парами газообразного азота. В зоне штамповки 10 тестовая трубка с фаршем подается под штамп, где образуются пельмени. В зоне орошения 12 пельмени замораживаются путем орошения их жидким азотом, поступающим из емкости под избыточным давлением. В зоне выравнивания температур 14 устанавливается одинаковая температура по всей массе продукта. В зоне предварительного охлаждения размещается нагнетательный воздуховод 5 прямоугольного сечения с щелевыми насадками, обращенными к ленте, и двумя шиберными заслонками 6, позволяющими регулировать количество подаваемого газа, изменять его скорость и направление движения над продуктом.
Для получения и подбора необходимых температур в воздуховод врезан трубопровод подачи жидкого азота 11, который, испаряясь, охлаждает воздушный поток до –50…–120 °С. В зоне штамповки установлен штамповочный пельменный барабан 8 и вентилятор 7 с электродвигателем 4 для нагнетания с помощью воздуховода 9 паров азота, образующихся в зоне орошения, в зону предварительного охлаждения.
В зоне орошения установлено три коллектора 13, с десятью форсунками на каждом, для распыления жидкого азота при температуре –196 °С. Для сбора неиспарившегося жидкого азота под лентой конвейера установлен поддон 15 из коррозионно-стойкой стали. При переполнении поддона азот насосом снова подается в форсунки, при этом перекрывается соленоидный вентиль на трубопроводе подачи жидкого азота из емкости.
Зона выравнивания температур специально не охлаждается, но из-за близкого расположения зоны орошения в ней достигается температура –20…–60 °С. Время обработки пельменей в зонах: предварительного охлаждения – 60 с, штамповки – 10 с, орошения – 90 с, выравнивания температур – 30 с. Выравнивание температур продолжается 3…5 мин. Для уменьшения длины установки целесообразно зону выравнивания температур устанавливать под основной лентой конвейера (под зоной орошения).
Источник
Жидкий азот и его использование в кулинарии
Жидкий азот и его использование в кулинарии
Жидкий азот – это азот, хранящийся в жидком состоянии при очень низкой температуре. При нормальном атмосферном давлении, жидкий азот закипает при температуре 196° C и представляет собой криогенную жидкость, которая вызывает мгновенное охлаждение еды или свежих фруктов и овощей при контакте с ним. Традиционно, жидкий азот используется в пищевой промышленности на рынке замороженной продукции. Однако, в последнее время, известные шеф-повара, среди которых Хестон Блюменталь, Ферран и Альберт Адриа, Дани Гарсиа, Кристоф Коппенс и многие другие, разработали авангардный кулинарный метод с применением жидкого азота.
При непосредственном контакте с едой, жидкий азот закипает и обволакивает ее, быстро испаряясь и превращаясь в струю газовых пузырьков азота, которые кристаллизуются и замерзают. В результате, образуется своего рода «пар» из газовых пузырьков азота, которые, затвердевая, превращаются в микрокристаллы, мгновенно замораживая пищу. При замораживании еды в обычной морозильной камере, на ней могут образовываться большие кристаллики льда, которые разрушают целостность продуктов и ухудшают их питательную ценность. При мгновенной заморозке с помощью азота, образуются более мелкие кристаллики льда, которые не сказываются на качестве продуктов и делают их текстуру невероятно мягкой, а также способствуют ощущению прохлады во рту и усиленному аромату и вкусу пищи.
Шеф-повара могут использовать жидкий азот различными способами, например: мгновенно готовить мороженое и щербеты; быстро замораживать ингредиенты для их последующего дробления и измельчения на кусочки и т.д. Кулинарные мастера могут также экспериментировать с текстурой и внешним видом блюд, например, сделать отличные остро-сладкие шарики пюре с твердой оболочкой и пикантным кремом, которые напоминают попкорн; изготавливать жидкие начинки для безе и трюфельных конфет; готовить интересные блюда, наподобие попкорна, безе и воздушных пирожных, которые создают эффект «дыхания дракона», когда клиенты вдыхают дым, который выходит из блюд. Жидкий азот также дает шеф-поварам возможность удивить клиентов, готовя в их присутствии леденцы, ледяные горки и шоколадные спагетти с помощью устройства Nitro-Teppan или антисковороды.
Хранение, потребление и безопасность
Вы можете приобрести жидкий азот по относительно недорогой цене в специальных газовых компаниях. Одного литра жидкого азота хватит для приготовления двух литров мороженого. Для приобретения, хранения и безопасного использования данного потенциально опасного вещества требуются соответствующие средства защиты, оборудование и обучение. Рассмотрим основные моменты:
Хранение. Жидкий азот необходимо хранить только в специальном открытом контейнере или сосуде с нагнетательным клапаном, который предотвращает его взрыв. Жидкий азот может увеличиваться в объеме до 700 раз и при повышении давления взрывается. Данные контейнеры хорошо подходят для хранения большого количества жидкого азота за пределами кухни. Если же Вы хотите использовать жидкий азот уже непосредственно для приготовления еды, то рекомендуется перелить его в сосуд Дьюара. Он представляет собой емкость в вакуумной изоляцией, которая используется для того, чтобы предотвратить перенос тепла или испарение жидкости. Многие шеф-повара используют для хранения жидкого азота кастрюли из нержавеющей стали. Однако они настолько сильно охлаждаются, что могут привести к обморожению. Не рекомендуется использовать для этого стеклянные емкости, потому что они сразу разобьются вдребезги. При использовании жидкого азота на кухне или на глазах у клиентов можно использовать устройство Nitro-Teppan, которое выполняет роль антисковороды.
Потребление. Жидкий азот необходимо рассматривать в качестве расходуемого энергетического продукта. Степень его испарения будет зависеть от частоты использования, применяемых методов хранения и качества контейнеров. Другими словами, чем меньше отверстие контейнеров и лучше герметичность, тем меньше будут потери. Как правила, продолжительность хранения 5-ти литров азота в статичном положении достигает 4-5 недель; 10-ти литров – 6-8 недель; и 20-ти литров – 8-12 недель.
Безопасность. Само собой разумеется, что сильный холод может вызвать серьезные ожоги. Необходимым условием для тех, кто использует жидкий азот, является ношение перчаток, невпитывающих влагу; защитных очков и специальных фартуков. Глаза являются особенно чувствительной зоной, поскольку попадание на них даже небольшой капли жидкого азота может привести к необратимым увечьям. Кроме того, жидкий азот необходимо использовать в помещениях с хорошей вентиляцией, чтобы он не заменил собой кислород и не привел к удушью. И, наконец, жидкий азот способствует сильному охлаждению еды. Если Вы заморозили какой-то продукт до твердого состояния, то его необходимо слегка нагреть, прежде чем подавать клиентам.
Что такое сухой лед?
Отличие сухого льда от жидкого азота заключается в том, что он представляет собой углекислый газ в твердом состоянии. Сухой лед образуется при контролируемом уменьшении температуры и давления углекислого газа, что приводит к превращению жидкости в массу, наподобие снега. Сухой лед используется в пищевой промышленности для охлаждения и транспортировки продуктов, которые должны храниться при низкой температуре и при отсутствии влаги. Сухой лед обычно используется в авангардной кулинарии для визуального эффекта или в качестве арома-распылителя. Он является менее опасным как для шеф-поваров, так и клиентов.
Источник