Методы холодильного хранения фруктов и овощей
В ситуации, когда множество людей страдает от голода, проблема потерь продовольствия выходит на первый план. Уменьшение пищевых отходов на душу населения вдвое к 2030 году включено в перечень Целей устойчивого развития ООН.
Как сообщается, ежегодно в мире портятся 1,3 миллиарда тонн продовольствия, в Японии в 2014 году потери составили 6,12 миллиона тонн. Структура мировых продовольственных потерь такова: 50% приходится на овощи, 18% — на фрукты и почти 10% — на готовые блюда. Фрукты и овощи, таким образом, составляют почти 70% потерь. Кроме того, каждый год в мире выбрасывается почти 1 миллиард цветов.
Среди причин потерь фруктов, овощей и цветов можно назвать порчу во время хранения, приобретение сверх необходимого, несоответствие стандартам и непривлекательный вид продуктов… Сокращение потерь, вызванных применением ненадлежащих методов хранения, является важной задачей для холодильной индустрии.
Факторы ухудшения качества и условия увеличения срока хранения
Основные факторы, вызывающие порчу фруктов и овощей, включают: разложение сахаров, содержащихся в продуктах, испарение содержащейся в продуктах влаги, выделение газообразного этилена, разрушение красящих компонентов. Контроль над этими факторами позволит увеличить срок хранения. Понижение температуры хранения фруктов и овощей позволяет подавить процессы, приводящие к порче, а повышение влажности способно уменьшить испарение содержащейся в продуктах влаги.
Создать холодильный склад, способный в течение долгого времени сохранять свежесть фруктов и овощей, вкус и срок годности которых зависит от параметров охлаждения, довольно сложно.
Разная температура для охлаждения и заморозки
Существуют два типа холодильного хранения: охлаждение и заморозка. Охлаждённые продукты хранятся при температурах в диапазоне от 0 до 8°С, замороженные продукты хранятся при температуре ниже точки замерзания, как правило – ниже -18°С.
Конструкция современных бытовых холодильников позволяет точно настраивать температуру в каждом отделении, чтобы как можно дольше сохранять разные продукты аппетитными и свежими. Например, мясо и рыба могут сохранять свежесть в специальной камере, где поддерживается температура около -3°С, что ниже нуля, но немного выше температуры, при которой эти продукты замерзают. В камере охлаждения поддерживается температура около 0°С, что идеально подходит для продуктов, замерзания которых следует избегать – сыров, блюд с низким содержанием влаги и прочих. Температура в холодильной камере – от 3 до 6°С – позволяет сохранять различные продукты. Морозильная камера с температурой около -18°С подходит для долговременного хранения замороженных продуктов, например, риса, хлеба, готовых блюд и мороженого. Чтобы как можно дольше сохранять овощи свежими, в отсеках для их хранения поддерживается температура в диапазоне от 3 до 8°С и высокая влажность.
Методы охлаждения для увеличения срока хранения
Увеличение срока хранения фруктов, овощей и цветов позволило бы перевозить их на большие расстояния, что привело бы к сокращению потерь и в значительной степени повлияло на деятельность вовлечённых компаний.
Чтобы овощи и фрукты оставались свежими в течение долгого времени, в Японии их издавна хранят в камерах, сделанных из снега – «снежных камерах». Температура в такой камере держится на уровне 0…2°С, влажность составляет от 90 до 100%. Благодаря хранению в «снежных камерах» яблоки, собранные осенью, остаются сочными и свежими до конца весны.
Воспроизведение температуры и влажности, характерных для «снежной камеры», позволило бы хранить скоропортящиеся продукты в течение долгого времени. Однако стабильно поддерживать такие условия хранения непросто. Как правило, когда внутренний объем холодильника охлаждается до 0°С, на испарителе образуется иней и требуется разморозка. Процесс разморозки сопровождается колебаниями температуры. Чтобы предотвратить эти изменения температуры, а также избежать падения влажности, разработаны различные методы.
Одним из примеров может служить охлаждение до точки замерзания при высокой влажности. Данный метод предполагает распыление охлаждённого примерно до -1°С антифриза через ороситель теплообменника. Антифриз образует жидкую плёнку и стекает вниз. Одновременно с этим воздух в холодильной камере поднимается над оросителем, обмениваясь теплом с антифризом, подающимся снизу. В результате этого теплообмена получается воздух с низкой температурой и высокой, почти на уровне насыщения, влажностью, обеспечивающий стабильное охлаждение при температуре от 0 до 1°С и влажности выше 95%. Такой метод существенно замедляет усушку и разложение овощей по сравнению с хранением без контроля влажности даже при низкой температуре на уровне 2°С.
Расширение областей применения для охлаждения и заморозки
Контроль температуры и влажности – не единственный метод охлаждения, обеспечивающий сохранность скоропортящихся продуктов в течение долгого времени. Среди других способов – так называемое суперохлаждение, при котором фрукты и овощи охлаждаются до температуры ниже 0°С, но выше точки замерзания, удаление этилена, выделяемого фруктами и овощами, изоляция от наружного воздуха и управление составом воздуха внутри холодильника, а также сочетание всех этих способов.
На вкус и срок сохранения свойств охлаждённых и замороженных овощей, фруктов, мяса, рыбы и прочих продуктов в значительной степени влияют скорость и способ охлаждения. Множество исследований и разработок посвящены поискам лучших методов охлаждения и заморозки. Область применения охлаждения и заморозки не ограничивается только фруктами, овощами, другими продуктами и цветами, она охватывает также хранение препаратов крови, вакцин, медикаментов и донорских органов в секторе здравоохранения, а также охлаждение оборудования, такого как электронные приборы и линейные двигатели. Расширение ассортимента продуктов, подвергающихся охлаждению и заморозке, предполагает решение проблем, связанных с новыми областями применения, а также поиск новых методов охлаждения.