Предварительное охлаждение и как извлечь из него максимальную пользу

Предварительное охлаждение — потенциально слабое место в холодильной цепи, связанное с температурой. Потеря качества свежих продуктов носит кумулятивный характер: каждый случай неправильного обращения снижает конечное качество на потребительском этапе холодильной цепи. Правильное управление температурой на протяжении всей холодильной цепи (т.е. контролируемой температуры) — самый важный и простой способ замедлить порчу продукции.

 При правильном подходе предварительное охлаждение может повысить качество свежей продукции и сократить потери на пути от производителя к потребителю.

По данным исследования Службы экономических исследований Министерства сельского хозяйства США за 2010 год, ежегодно из-за порчи терялось 18,9 млрд фунтов (8,6 млрд килограммов) свежих фруктов и овощей, что составило 19,6% всех потерь съедобных продуктов питания в США в том году.

Что такое предварительное охлаждение и его преимущества

В целом, охлаждение является основой сохранения качества продукции. Оно продлевает срок годности свежих продуктов, снижая скорость физиологических изменений (дыхание, выработку этилена, ферментативные процессы и потерю воды) и замедляя рост микроорганизмов.

Правильное предварительное охлаждение имеет ряд преимуществ:

  • Предотвращение потери качества в результате размягчения путем подавления ферментативного распада и дыхательной активности;
  • Предотвращение увядания путем замедления потери воды;
  • Снижение скорости порчи продукции за счет подавления роста микроорганизмов (грибков и бактерий);
  • Снижение скорости производства этилена; и
  • Минимизация воздействия этилена на продукцию, чувствительную к этилену.

Эффекты предварительного охлаждения

В течение нескольких часов после сбора урожая свежие продукты, хранящиеся при комнатной температуре, могут понести необратимые потери качества. Даже для чувствительных к охлаждению продуктов, таких как томаты, крайне важно быстро удалить избыточное тепло с поля после сбора урожая. Некоторые быстро развивающиеся гнили, такие как бактериальная мягкая гниль, могут развиться в течение нескольких часов после сбора урожая, если температура томатной мякоти составляет 30°C (86°F). Напротив, при температуре 16–20°C (61–68°F) гниль не проявится в течение нескольких дней.

Коммерческое предварительное охлаждение скоропортящихся свежих продуктов направлено на быстрое удаление не менее 7/8 тепла, выделяемого при хранении, с помощью совместимого метода охлаждения. Тепло, выделяемое при хранении, — это разница между температурой собранного урожая и оптимальной температурой хранения этого продукта. Необходимое время известно как «время охлаждения 7/8». Удаление оставшейся 1/8 происходит в процессе последующего хранения и транспортировки в холодильной камере с минимальным ущербом для продукта.

Методы предварительного охлаждения

Методы предварительного охлаждения включают охлаждение помещения, гидроохлаждение, принудительное воздушное охлаждение, вакуумное охлаждение и использование льда.

Для достижения оптимальных результатов охлаждения

  • Продукт должен оставаться в предварительном охладителе в течение достаточного времени;
  • Охлаждающая среда (воздух, вода или колотый лед) должна поддерживаться при постоянной температуре в течение всего периода охлаждения;
  • Средство должно иметь постоянный и плотный контакт с поверхностями отдельных изделий.

В таблице «Сравнение методов предварительного охлаждения, применяемых к свежим фруктам и овощам» обобщены компромиссы различных методов предварительного охлаждения с точки зрения времени охлаждения, контакта воды с продуктом, потери влаги (%) продуктом, первоначальных капитальных затрат и энергоэффективности.

Таблица «Сравнение методов предварительного охлаждения свежих фруктов и овощей»

 Переменная  Ледяное охлаждение  Гидроохлаждение  Вакуумное охлаждение  Принудительное воздушное охлаждение  Охлаждение помещения
 Время охлаждения (часы)  0.1 – 0.3  0.1 – 1.0  0.3 – 2.0  1.0 – 10.0  20 – 100
 Контакт воды с продуктом  да  да  нет  нет  нет
 Потеря влаги продуктом (%)  0 – 0.5  0 – 0.5  2.0 – 4.0  0.1 – 2.0  0.1 – 2.0
 Капитальные затраты  высокий  низкий  середина  низкий  низкий
 Энергоэффективность  низкий  высокий  высокий  низкий  низкий

В холодильной камере с принудительным воздушным охлаждением воздух прогоняется с высокой скоростью через специально уложенные контейнеры или поддоны. Продукт следует немедленно извлечь из предварительного охладителя с принудительным воздушным охлаждением по достижении 7/8 степени охлаждения.

Принудительное воздушное охлаждение рекомендуется для большинства фруктовых овощей и особенно подходит для томатов, которые подвержены проникновению водосодержащих микроорганизмов, вызывающих гниение. Дополнительным преимуществом принудительного воздушного охлаждения сразу после сбора урожая является то, что оно способствует подсушиванию ран, что снижает вероятность развития гнили.

В следующей таблице «Методы охлаждения и условия хранения томатов» обобщены рекомендуемые условия хранения и методы охлаждения томатов.

Таблица «Способы охлаждения и условия хранения томатов»

 Товар  Темп, °Ф  Темп, °С   Относительная влажность (%)   Примерный срок годности   Методы охлаждения 
Помидор, зрелый-зеленый  55-70  13-21  90-95  2-3 недели  Принудительная вентиляция, комната
Томат, созревание (стадии 3-4)  50-70  10-21  90-95 1-2 недели  Принудительная вентиляция, комната
Помидор, твердый красный (стадия 6)  46-50  8-10  90-95  4-7 дней  Принудительная вентиляция, комната

Оптимизация процесса предварительного охлаждения

Хотя предварительное охлаждение крайне важно для обеспечения качества свежих продуктов, его важно проводить правильно. В процессе предварительного охлаждения может возникнуть ряд проблем.

  • Недобор цикла предварительного охлаждения

Недостаточное предварительное охлаждение означает, что работа была остановлена до достижения целевой температуры. Это может поставить под угрозу качество и срок годности свежих продуктов.

  • Превышение цикла предварительного охлаждения

Перегрев, с другой стороны, означает, что процесс предварительного охлаждения продолжается даже после достижения целевой температуры. Хотя это и не вредит продуктам, это приводит к потерям энергии.

5 шагов по оптимизации процесса предварительного охлаждения

Чтобы избежать вышеупомянутых проблем, вы можете использовать модуль Xsense для предварительного охлаждения. Это аппаратно-программный комплекс, специально разработанный для мониторинга и управления параметрами окружающей среды в предохладителях. Следуйте этим простым шагам, чтобы максимально эффективно использовать предварительное охлаждение.

  • Определите характеристики цикла кондиционирования продукта в нашей программной платформе Xsense.® Облако.
  • Размещайте регистраторы данных HiTag в среде кондиционирования, внутри или поверх коробок/поддонов, подлежащих обработке. Регистраторы данных будет автоматически передавать собранные данные в режиме реального времени.
  • При достижении целевых условий вы получите мгновенное уведомление.
  • Цикл предварительного охлаждения может быть остановлен вручную или автоматически по достижении заданной температуры.
  • XSense® Облако хранит записи всех циклов кондиционирования продукта для последующего просмотра и сравнения.