Метод IQF-замораживания креветок позволяет переработчикам замораживать каждый кусочек креветки отдельно, сохранять текстуру и снижать потери в выходе. На большинстве линий по переработке креветок туннельная морозильная камера IQF регулирует скорость замораживания с помощью холодного воздуха, скорости конвейерной ленты, воздушного потока и времени пребывания продукта в камере. Эти факторы влияют на размер кристаллов льда, потери от стекания, образование глазури, качество покрытия и конечную температуру в центре продукта.
Основываясь на опыте работы с оборудованием для замораживания морепродуктов и технологическими линиями, данное руководство объясняет, как работает туннельная заморозка методом IQF и как предприятия могут улучшить результаты. В нём рассматриваются такие вопросы, как подготовка креветок, температура поступающего сырья, температура воздуха, скорость воздушного потока, загрузка конвейерной ленты, тип ленты, образование глазури, упаковка, хранение в холодильных камерах, гигиенический дизайн, типичные дефекты и проверки качества сырых, вареных, панированных и неочищенных креветок.
Что такое туннельная заморозка креветок методом IQF и почему она определяет максимальные показатели выхода и текстуры?
При туннельной заморозке методом IQF креветки перемещаются по прямолинейному конвейеру через камеру с холодным воздухом, температура которого поддерживается на уровне от −35 °C до −40 °C. Каждый экземпляр замораживается индивидуально за 3–15 минут, в зависимости от размера. Непрерывная туннельная схема обеспечивает контроль скорости замораживания от входа до выхода, что определяет верхний предел как для выходного веса, так и для текстуры продукта после размораживания.
Чем туннельные морозильные камеры отличаются от спиральных и морозильных камер с псевдоожиженным слоем?
В отличие от периодической шоковой заморозки, в туннеле продукт находится в постоянном движении, поэтому каждая креветка подвергается воздействию практически одинакового профиля холодного воздуха. В отличие от спиральных морозильных камер, туннель обеспечивает продуктам чистый, прямой путь — что особенно ценно для продуктов с покрытием или жестких изделий, которые деформировались бы на ленте с многослойной укладкой. В отличие от морозильных камер с псевдоожиженным слоем, которые поднимают мелкие частицы в восходящем воздушном потоке, туннели подходят для более широкого диапазона форм и размеров креветок. Для переработчиков, сравнивающих классы оборудования, Линейка туннельных морозильных камер Square Technology уделяет особое внимание обеспечению баланса между гибкостью и равномерностью замораживания.
Прежде чем углубляться в технические детали, полезно рассмотреть всю линию от начала до конца. Типичная линия по производству креветок методом IQF проходит восемь этапов, а туннельная морозильная камера находится в центре этой последовательности:
| Этап | Цель | Типичная температура |
| Промыть | Удалите поверхностные загрязнения и мелкие частицы | Вода комнатной температуры / охлажденная вода |
| Класс | Сортируйте по размерному калибру креветок для равномерной заморозки | Охлажденные |
| Удаление жилок | Удалите пищеварительный тракт (линии переработки сырых креветок) | 0–4 °C |
| Тепловая обработка (необязательно) | Для приготовленных или панированных продуктов | 85–95 °C |
| Охлаждение | Снижение температуры сердцевины до температуры подачи | 0–4 °C |
| Туннельная морозильная камера IQF | Замораживайте каждый кусок по отдельности | от −35 до −40 °C |
| Глазурь | Образуйте защитный слой льда на поверхности | Вода 0–2 °C |
| Упаковка | Упаковка в мешки и коробки с влагобарьером | Ниже −18 °C |
Этап термической обработки относится только к приготовленным, панированным или продуктам с добавленной стоимостью. На линиях по производству сырых продуктов методом IQF процесс переходит непосредственно от удаления кишок к охлаждению. Независимо от технологического маршрута, именно туннельная морозильная камера является тем этапом, который определяет, сохранится ли качество, обеспеченное на предыдущих этапах, в конечной упаковке.
Почему размер кристаллов льда определяет текстуру креветок и потери сока?
При быстрой заморозке образуются мелкие внутриклеточные кристаллы льда, которые сохраняют мышечные волокна и структуру белков. При медленной заморозке образуются крупные внеклеточные кристаллы, которые разрушают клеточные мембраны и денатурируют миофибриллярные белки, снижая способность креветок удерживать воду.
Туннельные морозильные камеры регулируют этот процесс с помощью трёх рычагов:
- скорость воздушного потока
- температура воздуха
- время пребывания
Почему «критическая зона» имеет первостепенное значение
Наиболее разрушительная фаза происходит в диапазоне от −1 °C до −5 °C, который часто называют «критической зоной». Хорошо спроектированный туннель пропускает продукт через эту зону менее чем за 30 минут, а зачастую и менее чем за 15. Когда креветки быстро проходят эту зону, их клеточные мембраны остаются неповреждёнными. Именно поэтому потеря сока после размораживания становится самым надёжным показателем качества замораживания — Более высокие потери от капельного стекания почти всегда указывают на более медленную скорость замораживания.
Какие продукты из креветок лучше всего подходят для туннельной заморозки методом IQF?
Туннельные морозильные камеры являются стандартным выбором для креветок плоской формы, тонких, жестких или с покрытием. Типичные варианты включают креветки, разрезанные пополам, в темпуре, в панировке, на шпажках, а также сорта с панцирем, которые должны сохранять свою форму. Прямой конвейер предотвращает отслаивание панировки, а открытый воздушный поток обеспечивает воздействие холодного потока на каждую поверхность. В приведенной ниже таблице показано, какой тип туннельной морозильной камеры, как правило, лучше всего подходит для каждого распространенного вида продуктов из креветок.
| Продукция из креветок | Рекомендуемый туннельный тип | Основная причина |
| Разрезанные пополам / нанизанные на шпажки | Сетчатый конвейер с ударным охлаждением | Струи высокой скорости замораживают тонкие срезы за считанные минуты |
| В панировке или в темпуре | Пластинчатая лента с ударным обдувом | Цельная лента предотвращает осыпание покрытия |
| В скорлупе, с головой | Туннель с традиционной сеткой | Мягкий воздушный поток защищает антенны и цвет |
| Очищенное сырье (крупноразмерное) | Туннель с традиционной сеткой | Равномерная циркуляция воздуха даже при нестандартных формах |
Какие факторы предварительной заморозки определяют максимальный выход продукции до того, как креветки поступят в туннель?
Даже самый лучший туннельный морозильник не исправит ошибок, допущенных на предыдущих этапах. Выход продукции в значительной степени зависит от вида, свежести, режима замачивания и температуры креветок на подающей ленте.
Как вид сырья и замачивание влияют на конечный выход продукта
Различные виды креветок ведут себя по-разному при одинаковом профиле охлаждения. Ваннамейские креветки замораживаются предсказуемо благодаря умеренному содержанию влаги. Черная тигровая креветка, как правило, имеющая более крупный размер, требует немного более длительного времени пребывания в морозильной камере, чтобы гарантировать прохождение сердцевины через критическую зону. Аргентинская красная креветка, обладающая более мягкой текстурой мышц и более высокой активностью аутолитических ферментов, выигрывает от более короткого времени пребывания в морозильной камере, чтобы избежать разрушения текстуры.
Не менее важен и протокол замачивания. Триполифосфат натрия давно используется для повышения водоудерживающей способности, но сейчас все больше покупателей требуют обработки без использования фосфатов. Меланоз также необходимо предотвращать на ранних этапах с помощью контролируемой дозировки сульфитов, поскольку ни одна морозильная камера не способна устранить его последствия. Наконец, Креветки, поступающие в туннель, должны быть охлаждены до 0–4 °C. Более высокая температура поступающего продукта приводит к перегрузке морозильной камеры и увеличивает время пребывания продукта в ней сверх безопасного порога в два часа.
Какие параметры внутри туннеля обеспечивают сохранность выхода и текстуры креветок?
Согласно отраслевой практике, температура в центре продукта должна пройти критическую зону менее чем за два часа, а туннельные линии IQF обычно достигают этого за 10–15 минут.
Совокупность четырёх параметров определяет, достигнута ли поставленная цель:
- температура воздуха
- скорость воздушного потока
- время пребывания
- конфигурация ленты
Первые три параметра определяют скорость замораживания; четвёртый — обеспечивает отделение продуктов и сохранность покрытия.
Как взаимодействуют воздушный поток, температура и время пребывания
Температура воздуха от −35 °C до −40 °C в сочетании со скоростью воздушного потока от 10 до 30 метров в секунду для установок с ударным обдувом (от 5 до 10 метров в секунду для обычных туннелей) отводит тепло от каждой креветки достаточно быстро, чтобы образовались мелкие внутриклеточные кристаллы льда. Время пребывания в туннеле должно соответствовать размеру креветок — слишком короткое время оставляет сердцевину теплой, слишком долгое приводит к потере энергии и затвердеванию поверхности. В таблице ниже приведены типичные времена замораживания креветок в правильно настроенном туннеле IQF.
| Количество креветок (на фунт) | Приблизительный вес | Типичное время пребывания |
| U-15 | 30+ г | 12–15 мин |
| 21/25 | 18–22 г | 8–12 мин |
| 31/40 | 11–14 г | 6–9 мин |
| 41/50 | 9–11 г | 5–7 мин |
Плотность загрузки конвейерной ленты должна находиться в пределах указанных параметров. Если креветки уложены слишком плотно, холодный воздух не сможет проникнуть в середину слоя, и некоторые кусочки выйдут из морозильной камеры лишь частично замороженными. Если же загрузка слишком редкая, энергия будет тратиться впустую на пустое пространство на ленте.
Почему тип ленты влияет на внешний вид и выход продукции
Выбор конвейерной ленты напрямую влияет на отделение продукта, сохранность покрытия и внешний вид продукции:
- Сетчатая лента: Идеально подходит для сырых очищенных креветок, креветок PUD и сыпучих креветок в панцире. Холодный воздух поступает снизу, что обеспечивает максимальный контакт с поверхностью и предотвращает слипание продуктов.
- Пластинчатый конвейер: Идеально подходит для креветок в панировке, кляре или в темпуре. Цельная поверхность предотвращает проваливание крошек панировки и защищает нежные слои от повреждений под воздействием прямого воздушного потока.
- Конструкция из нержавеющей стали: Требуется независимо от типа ленты для защиты от коррозии, вызываемой водой для глазирования, рассолом и чистящими химикатами.
Как следует глазировать, упаковывать и хранить креветок, выходящих из туннеля?
Как только креветки выходят из туннеля с температурой в центре −18 °C, их практически сразу же подвергают глазированию. При глазировании каждый кусочек погружается в воду с температурой 0–2 °C, в результате чего образуется защитный слой льда, составляющий от 5 до 20 процентов веса продукта в зависимости от рынка сбыта и правил маркировки.
После глазирования креветки помещаются в влагонепроницаемую упаковку, предотвращающую сублимацию. В течение всего периода дистрибуции температура в холодильных камерах должна поддерживаться на уровне −18 °C или ниже. Переработчики, отслеживающие данные по времени, температуре и допустимым отклонениям (Time-Temperature-Tolerance), знают, что каждое кратковременное повышение температуры во время транспортировки ухудшает остальную часть кривой срока хранения. По этой причине продукция, выходящая из туннельной морозильной камеры, часто направляется в морозильные камеры для упрочнения и изолированные холодильные камеры, а не поступает напрямую в более тёплые зоны отгрузки.
Как туннельная морозильная камера IQF интегрируется в комплексную линию по переработке креветок?
Туннельная морозильная камера редко представляет собой автономное устройство. Она устанавливается между предшествующими этапами охлаждения или приготовления и последующими этапами глазирования, взвешивания и упаковки. Холодопроизводительность должна соответствовать пропускной способности, иначе туннель станет «узким местом», нарушающим всю холодовую цепь.
Для сырых креветок в начальной части линии осуществляются промывка, сортировка, удаление кишечника и предварительное охлаждение. Для вареных или панированных креветок перед туннелем установлены установка непрерывного приготовления и охладитель, которые снижают температуру поступающего сырья до примерно 4 °C. В конечной части линии туннель синхронизирован с резервуарами для глазирования, металлодетекторами и упаковочными линиями для розничной торговли.
Почему гигиеническая конструкция туннельного морозильника влияет на выход продукции и безопасность пищевых продуктов?
Липкие сырые креветки приводят к образованию биопленки на лентах, поддонах для сбора капель и в воздушных контурах туннельных морозильных камер. Любой случай перекрестного загрязнения может вынудить переработчиков понизить класс качества или браковать партии продукции — что приводит к чистой потере выхода готовой продукции. Выбор современных туннелей решает эту проблему с открытой конструкцией из нержавеющей стали, распылительными штангами для очистки на месте (Clean-in-Place) и съемными панелями, обеспечивающими полный доступ к внутреннему пространству.
Гигиеническая конструкция обеспечивает три практических преимущества:
- Это сокращает циклы очистки, что увеличивает количество эффективных производственных часов в неделю;
- Это снижает микробиологическую нагрузку, что продлевает срок хранения
- Это предотвращает снижение качества продукции, что напрямую способствует сохранению выхода готовой продукции
Какие дефекты качества возникают у креветок, замороженных в туннельных морозильных камерах, и как их диагностировать?
Наиболее распространенные дефекты качества четко соотносятся с одним конкретным корректирующим действием внутри туннеля. Операторы, умеющие распознавать эти сигналы, устраняют проблемы за часы, а не за дни.
В таблице приведены дефекты качества туннельно-замороженных креветок и способы их устранения:
| Дефект | Вероятная первопричина | Первое исправление |
| Слипание | Перегрузка ленты или заблокированный воздушный поток | Уменьшите нагрузку на конвейерную ленту, проверьте герметичность воздушных уплотнений |
| Морозильный ожог | Нарушение глазури или протечка упаковки | Восстановите долю глазури, проверьте герметичность |
| Осыпание покрытия | Неправильный тип конвейерной ленты для данного продукта | Переключиться на пластинчатый конвейер |
| Резиновая текстура | Скорость замораживания слишком низкая | Увеличьте скорость воздушного потока, сократите время пребывания |
| Избыточные потери от стекания | Слишком высокая температура поступающего сырья | Добавьте этап предварительного охлаждения, проверьте передачу на предыдущем этапе |
Как на практике выглядит высокопроизводительная туннельная линия IQF для креветок?
Типичный эталонный проект — линия по производству панированных креветок ваннамей производительностью 2 000 кг в час, использующая туннель с каскадной системой охлаждения на основе NH₃/CO₂ — обеспечивает потери от стекания менее 1,5 %, образование глазури менее 8 % и достижение температуры в центре продукта −18 °C в течение 10 минут. Окупаемость инвестиций для данной конфигурации обычно составляет от 18 до 30 месяцев, в зависимости от местных цен на энергию и ассортимента продукции. Показатели успешности отслеживаются ежедневно: потери от стекания, процент глазирования, время пребывания в камере, температура в центре продукта и потребление энергии на килограмм замороженной продукции.
Часто задаваемые вопросы
Что лучше для заморозки креветок: туннельная или спиральная морозильная камера? Туннельные морозильные камеры подходят для тонких, твёрдых или панированных креветок; спиральные — для больших объемов при ограниченном вертикальном пространстве.
Сколько времени занимает туннельная заморозка методом IQF для продукта размером 21/25? От 8 до 12 минут внутри правильно настроенного туннеля с ударным охлаждением.
Можно ли использовать одну и ту же туннельную морозильную камеру для сырых и вареных креветок? Да, если в туннеле можно регулировать скорость конвейерной ленты, расход воздуха и заданные значения температуры, а также если между циклами производства соблюдаются протоколы гигиены.
Почему креветки, замороженные в туннельной морозильной камере, слипаются? Обычно это происходит из-за слишком плотной загрузки конвейерной ленты или частичного блокирования воздушного потока под лентой.
Как следует размораживать креветок, замороженных в туннельной морозильной камере? Осторожно, под действием холода или холодной проточной воды, ни в коем случае не в теплой воде.
