Noves tecnologies de congelació d'aliments: què realment poden verificar els compradors

Les noves tecnologies de congelació d'aliments inclouen la congelació assistida per alta-pressió-, la congelació assistida per ultrasons-, la congelació assistida- o magnètica--congelació assistida per camp elèctric, la deshidrocongelació, la nucleació controlada de gel i combinacions més noves de mètodes de congelació i descongelació. El seu objectiu compartit sol ser controlar quan es forma gel, la rapidesa amb què la calor surt dels aliments i la quantitat de teixit danyat. Això pot afectar la mida-del cristall de gel, la pèrdua de goteig, la textura, el color, l'ús d'energia i el temps de producció.

La part difícil és la interpretació comercial. Un resultat de laboratori prometedor no és una prova que una fàbrica utilitzi la tecnologia a escala industrial, que funcioni per a la vostra verdura o fruita, o que redueixi el vostre cost de lliurament. Els sistemes convencionals d'aire-explosió, llit fluiditzat-IQF, plaques i sistemes criogènics segueixen sent la línia de base pràctica. Jutgeu cada mètode "nou" en funció d'un producte definit, rendiment, resultat del-centre tèrmic, prova de cocció, rendiment i pla-de la cadena de fred.

Comenceu amb la línia de base comercial

Abans d'avaluar un mètode emergent, definiu què ja aconsegueix el procés actual. En els productes congelats, l'estat de la matèria primera-, el temps des de la collita, el rentat, el tall, l'escaldat, si escau, el refredament, l'eliminació d'aigua de superfície-i la distribució de la mida-peça pot importar tant com el congelador. Un congelador ràpid no pot corregir les mongetes-madures, les baies danyades, l'excés d'aigua superficial o un blanqueig incontrolat.

La-congelació ràpida de l'aire mou l'aire fred sobre el menjar. Un sistema IQF-de llit fluiditzat utilitza un flux d'aire prou fort per suspendre o separar peces de mida adequada perquè es congelin individualment. La congelació de plaques transfereix calor a través del contacte i s'adapta a paquets o blocs normals. Els sistemes criogènics utilitzen refrigerants molt freds com el nitrogen líquid o el diòxid de carboni i poden aconseguir un refredament superficial ràpid, tot i que els costos operatius, el subministrament de gas i l'economia del producte requereixen una revisió.

El Codex defineix les verdures-congelades ràpides segons el producte i el resultat del procés: preparació adequada, pas ràpid pel rang de màxima cristal·lització i un centre tèrmic que arriba a -18 graus o més fred després de l'estabilització tèrmica. Aleshores, el producte ha de romandre a -18 graus o més fred a través de la cadena de fred, subjecte a les toleràncies nacionals permeses. ElGuia de definició d'aliments-congelats XMSDposa aquest requisit de temperatura en el seu context de processament i logística més ampli.

"IQF" descriu una condició de producte de congelació ràpida-individual desitjada, no un model de màquina universal. Els pèsols, els grans de blat de moro, les floretes de coliflor i la fruita tallada a daus tenen geometria, densitat, humitat superficial i fragilitat diferents. Per aquest motiu, una comparació del congelador ha d'indicar la profunditat del llit, la temperatura d'alimentació, la banda de mida-peça, la velocitat de càrrega i la temperatura central final. Una temperatura de l'aire del túnel citada per si sola no demostra el rendiment del producte.

Què intenten canviar els mètodes emergents

La congelació elimina la calor sensible, travessa una-zona de canvi de fase i després baixa la temperatura del producte congelat. El gel no es forma en un moment idèntic a tots els llocs. La nucleació comença primer, els cristalls creixen, els soluts es concentren a l'aigua no congelada restant i els gradients de temperatura poden produir diferents estructures entre una superfície i un centre. La composició i la geometria del producte influeixen en tots aquests esdeveniments.

Molts mètodes nous tenen com a objectiu la nucleació. Si la nucleació comença de manera més uniforme en tot el producte, la distribució del cristall pot ser més uniforme. Altres pretenen intensificar la transferència de calor o reduir l'aigua que s'ha de congelar. Aquests objectius poden donar suport a la textura o reduir el degoteig en un aliment en particular, però els "cristalls més petits" no són una especificació de compra completa. El comprador encara necessita un resultat acceptable després d'emmagatzemar, descongelar o cuinar.

La congelació assistida per ultrasons-aplica energia acústica per influir en la transferència de calor, la nucleació i el creixement dels cristalls. Les revisions del processament de fruites i verdures descriuen resultats encoratjadors, alhora que identifiquen la necessitat d'un treball més fonamental, un disseny d'equips i una ampliació-. La densitat de potència, la freqüència, la posició del tractament, la geometria dels aliments i el medi de contacte poden canviar el resultat. La paraula "ultrasò" sense aquests paràmetres no és un procés reproduïble.

La congelació d'alta-pressió utilitza el comportament de la fase-depenent de la pressió de l'aigua. Els enfocaments de canvi-de pressió poden refredar els aliments sota pressió abans que l'alliberament ràpid de pressió iniciï una nucleació extensa. Les revisions informen del potencial per a una formació de gel ràpida i més uniforme i la preservació de la microestructura, però la mida del recipient, el funcionament del lot, el nivell de pressió, els sistemes de seguretat, el manteniment i el cost de capital són les principals variables comercials. L'evidència d'una matriu no es transfereix automàticament a les verdures IQF.

Els camps elèctrics, els camps magnètics i el superrefrigerament necessiten reclamacions acurates

Els sistemes assistits- i magnètics-camps-sovint es promouen com a maneres d'influir en les molècules d'aigua, el superrefrigerament i la nucleació de gel. La literatura científica inclou troballes experimentals, mecanismes proposats i variacions d'equips. Una revisió important del superrefrigerament amb camps externs va informar que qüestions importants restaven obertes, amb poc consens i una comprensió incompleta del mecanisme.

Aquesta incertesa no fa que tots els sistemes siguin inútils. Significa que la reclamació comercial ha de ser estreta i mesurada. Demaneu la força i el patró del camp, la freqüència si escau, la geometria de l'elèctrode o l'imant, les dimensions de la mostra, la temperatura inicial, la corba de refrigeració, la temperatura de nucleació, el recompte de rèplica i el tractament de control. "La congelació magnètica preserva les cèl·lules" no és suficient per aprovar un producte o projecte de capital.

Superrefrigerar significa refredar un aliment per sota del seu punt de congelació d'equilibri sense formació de gel. L'estat és metaestable: la nucleació pot ocórrer de manera inesperada i pot ser difícil de controlar en un aliment gran i heterogeni. Un resultat d'una petita mostra uniforme no es pot extrapolar directament a un palet carregat o una línia vegetal contínua. La vibració del producte, les impureses, l'embalatge i els gradients de temperatura poden canviar el comportament.

    Exemple pràctic:Un venedor presenta fotografies que mostren menys degoteig de baies congelades-de camp. Sol·liciteu rèpliques codificades a cegues-utilitzant el mateix conreu, maduresa, pretractament, paquet, temps d'emmagatzematge i mètode de descongelació. Si la comparació no té corbes de temperatura del nucli-o utilitza lots de matèria primera-diferents, les fotografies continuen sent una evidència exploratòria. No estableixen un avantatge de procés per a la vostra comanda.

La deshidrocongelació canvia tant la càrrega del procés com la identitat del producte

La deshidrocongelació elimina part de l'aigua d'una fruita o verdura abans de la congelació, sovint mitjançant un tractament osmòtic o un altre pas de deshidratació controlada. Menys aigua ha de canviar de fase, cosa que pot reduir la càrrega de congelació i limitar alguns danys estructurals. Les revisions de recerca descriuen els avantatges potencials de la textura dels aliments vegetals. No obstant això, el pretractament també canvia la massa, els sòlids solubles, la dolçor, el sabor i possiblement la declaració dels ingredients.

Una solució osmòtica pot introduir sucre, sal o un altre solut. L'absorció i la pèrdua d'aigua s'han de mesurar per separat. Una fruita parcialment deshidratada no és automàticament equivalent a una fruita simple IQF i pot ser que no encaixi amb una etiqueta neta-o sense-sucre-afegit. Definiu humitat, Brix o sòlids solubles, declaració d'ingredients, rendiment de rehidratació o cuina i rendiment útil.

Altres enfocaments utilitzen proteïnes anticongelants, materials de nucleació de gel-o recobriments comestibles per influir en la formació de cristalls o la humitat. La seva promesa tècnica no elimina els requisits-de seguretat, normativa, al·lèrgens i etiquetatge dels aliments. S'ha de verificar l'origen i la puresa de qualsevol substància afegida, l'ús permès al mercat de destinació, el nivell residual i la declaració. No es pot acceptar una ajuda de processament desconeguda només perquè millora una imatge de microscòpia.

La pàgina d'identificador original 44475686 feia referència a la "congelació-embolicada en pel·lícula" i a un mètode CPF sense prou definició de procés per permetre que un comprador verifiqui la reclamació. Aquesta reescriptura no conserva aquests termes com a categoria comercial establerta. Si un proveïdor utilitza un recobriment, un fluid d'immersió o un sistema propietari, sol·liciteu el nom tècnic exacte, la composició, l'estat del contacte, les condicions de funcionament i el registre de validació.

Separeu la capacitat instal·lada del vocabulari de recerca

Demaneu al proveïdor que identifiqui la fàbrica, la línia i l'equip utilitzat per a l'article proposat. Una presentació d'investigació general no és un registre d'equip-instal·lat. El paquet de proves pot incloure el tipus i el model del congelador, el rendiment nominal i demostrat, la data de posada en marxa, els controls de calibratge o manteniment, el diagrama de flux del producte i un registre de producció recent per a un SKU comparable.

A continuació, connecteu l'equip a condicions de funcionament crítiques. Registra la temperatura d'entrada, la mida del tall, la profunditat del llit o el gruix del paquet, la velocitat de la línia, el flux d'aire o les condicions de contacte, el punt de consigna del congelador i la temperatura central de sortida. El correntVisió general de l'equip XMSDil·lustra els equips de rentat, selecció, embalatge i detecció circumdants; no afirma que tots els mètodes de congelació emergents que es discuteixen aquí estiguin instal·lats.

Confirmeu l'escala. Banc, pilot i carreres comercials responen a diferents preguntes. Una mostra de laboratori de 200 g pot mostrar un mecanisme. Una línia pilot pot revelar problemes de manipulació i transferència de calor-. Una tirada comercial ha de mantenir el resultat a través de la variació realista de l'alimentació, la posada en marxa, l'estat estacionari, el canvi i el sanejament. Pregunteu quants lots es van produir i si la prova va incloure la mida mínima i màxima de la peça especificada.

Reviseu les dades desfavorables, així com la millor execució. Un proveïdor hauria de ser capaç d'explicar quines formes de producte no funcionen bé, quina condició de càrrega provoca l'aglomeració i com es gestionen les desviacions. Una afirmació tecnològica es fa més creïble quan es documenten la seva finestra operativa i el límit de fallada. "Funciona en tots els aliments" és un senyal d'advertència, no un avantatge.

Creeu una prova d'acceptació al voltant de l'aplicació acabada

Utilitzeu matèries primeres coincidents i codis cecs. Compareu el mètode proposat amb la línia de base comercial actual utilitzant el mateix conreu, maduresa, tall, pretractament, temperatura d'alimentació, període d'emmagatzematge, embalatge i preparació final. Comandes de mostra aleatòries. Si un grup està més fresc o emmagatzemat durant menys temps, la prova no pot aïllar el mètode de congelació.

Mesura què canvia la decisió de compra. Els resultats útils poden incloure la-corba de temperatura central, el temps fins a la màxima cristal·lització, el percentatge de-fluència lliure, els grumolls, els trossos trencats, el degoteig de descongelació, la pèrdua de cocció, el color, la fermesa, la puntuació sensorial i el rendiment útil. La microscòpia pot explicar l'estructura, però no ha de substituir una prova de cocció o formulació quan el producte es menjarà després de l'escalfament.

Establiu límits d'acceptació abans d'obrir els codis. Per a una flor minorista, l'aspecte i la integritat de la peça poden dominar. Un ingredient de sopa pot tolerar trossos més petits, però no un gust-desagradable. Un batut de fruita pot prioritzar el color, el Brix i la barreja de textura. El més ampliguia ràpida del procés-de verdures congeladesajuda a col·locar el rendiment del congelador al costat dels controls de blanqueig, drenatge i{0}}cadena de fred.

    Exemple pràctic:Un assaig de coliflor mostra cristalls de gel més petits sota un procés assistit, però la mostra té la mateixa fermesa cuita i el mateix rendiment útil que el control IQF estàndard. Si el nou mètode afegeix cost i cap benefici de l'aplicació pactat, la diferència tècnica no justifica l'aprovació. Si redueix prou el trencament com per millorar un paquet de venda al detall premium, quantifiqueu aquesta millora en diversos lots comercials.

El rendiment, el rendiment i l'energia necessiten el mateix límit de mesura

La capacitat nominal de l'equip no és la capacitat d'enviament. El temps d'inactivitat, el canvi de producte, la neteja, la descongelació, els colls d'ampolla aigües amunt, els rebuigs i la velocitat de la línia d'envasament-poden reduir la producció. Compareu els quilograms de producte envasat conforme per hora de funcionament, no la xifra màxima d'alimentació en un fulletó. Enregistreu el producte i la finestra operativa utilitzada per produir el número.

    Exemple treballat:Una línia té una capacitat de 1.200 kg/h, funciona durant 8 hores programades i demostra un 85% de temps de funcionament efectiu. La capacitat d'entrada programada és de 1.200 × 8.0=9.600 kg. La quantitat efectiva processada és de 9.600 × 0.85=8,160 kg. Si el 96% es converteix en una sortida empaquetada conforme, el canvi produeix 8.160 × 0.96=7,834 kg. Aquests números il·lustratius mostren el càlcul; no són una declaració de capacitat XMSD.

Les comparacions d'energia han de definir el límit del comptador. Una reclamació només pot comptar amb el compressor del congelador; un altre inclou bombes, ventiladors, generació de pressió, criogen, pretractament, descongelació, pèrdues de refrigeració i emmagatzematge en fred. Informeu quilowatts-hora per quilogram de producte conforme quan sigui possible, amb les condicions ambientals i d'alimentació. Per als sistemes criogènics, incloeu el consum de refrigerant i el cost de subministrament en lloc de citar només la demanda elèctrica.

Calcular l'economia utilitzable. Un mètode que costa més per quilogram d'entrada encara pot guanyar si redueix el trencament, la deshidratació o la pèrdua de cocció en una aplicació-de gran valor. El contrari també és cert: una millora impressionant de la textura pot no tenir valor en el puré. Utilitzeu el cost aterrat per quilogram acceptat o utilitzable i modeleu les dades realistes de rebuig, reelaboració i rendiment del comprador.

L'embalatge i la cadena de fred poden esborrar l'avantatge del congelador

Els cristalls de gel poden canviar durant l'emmagatzematge congelat. La fluctuació de la temperatura pot promoure la recristal·lització, mentre que una mala protecció contra la humitat pot provocar deshidratació i cremades al congelador. Per tant, una mostra de sortida superior pot perdre el seu avantatge si la bossa té una barrera o segells febles, els cartrons estan danyats, la càrrega és lenta o la temperatura de transport és inestable.

Prova l'embalatge seleccionat amb el producte. Comproveu la integritat del segell, l'espai de capçalera, el risc de punxada, la pèrdua d'humitat, la transferència d'olors, la compressió del cartró i el patró de palets. Els paquets de comerç al detall, de servei d'alimentació i industrials tenen diferents tensions de manipulació. ElVisió general d'envasos congelats XMSDmostra les decisions comunes d'envasos i palets; la comanda signada encara necessita el material exacte i el requisit de rendiment.

Especifiqueu els punts de control de la temperatura des de la sortida del congelador fins al magatzem frigorífic, la càrrega, el transport marítim o per carretera, la recepció i la distribució posterior. Acordar com s'avaluen les excursions. Una lectura de-temperatura de l'aire pot canviar més ràpidament que el nucli del producte, de manera que la disposició hauria d'utilitzar el procediment, la durada, l'estat del producte i els registres de suport aplicables en lloc d'un número aïllat.

Executeu la prova d'acceptació després d'un interval d'emmagatzematge representatiu i immediatament després de la congelació. Això separa un efecte de procés-a curt termini d'un benefici de-vida útil. Mantenir les mostres retinguts de la línia de base i del procés proposat sota les mateixes condicions controlades. Utilitzeu el mateix protocol de descongelació o cocció quan es repeteixi la comparació.

Utilitzeu una matriu de reclamacions tecnològiques abans de l'aprovació del proveïdor

Per a cada reclamació, escriviu el benefici reclamat, el mètode de prova, el control, el producte, l'escala i el límit d'acceptació. La "congelació més ràpida" necessita un punt inicial, un punt final, un sensor tèrmic-central i una càrrega coincident. "Millor textura" necessita un mètode de preparació i un instrument o una escala sensorial entrenada. La "energia més baixa" necessita un límit de mesurador i una sortida conforme. "Menys degoteig" necessita la massa inicial, el protocol de descongelació, el temps de drenatge i l'equació.

Després classifica les proves. La investigació publicada pot donar suport a la plausibilitat. Els documents de l'equip poden establir el disseny. Els registres de fàbrica poden mostrar el funcionament. Una prova comercial controlada pot mostrar el rendiment del producte. Les dades d'enviament i de reclamació poden mostrar repetibilitat. Cap d'aquests per si sol respon a totes les preguntes. Combineu-los en proporció al risc de reclamació i comanda.

Connecteu l'aprovació de la tecnologia al pla de-seguretat alimentària. En general, la congelació no és un pas d'eliminació, i un mètode nou no elimina els requisits d'higiene, blanqueig, contaminants,-detecció de metalls, microbiològics, al·lèrgens, traçabilitat o de cocció. Reviseu si el nou sistema introdueix un medi de contacte, un recobriment, un recipient a pressió, un nou repte de neteja o un canvi de perill. Actualitzar la validació i el control de canvis abans de l'ús comercial.

Finalment, bloquegeu l'especificació en lloc de la frase de màrqueting. Identifiqueu la forma del producte, la mida, l'estat del procés, la condició de sortida, els defectes, l'objectiu sensorial, l'envàs, l'emmagatzematge, la vida útil, el mostreig, els documents i la-regla de notificació de canvis. El més ampliPàgina de solucions d'aliments-congelats XMSDpot ajudar a emmarcar l'ús de la venda al detall, el servei d'alimentació i el processament. Aproveu el mètode només després que les dades indicades compleixin els límits signats per a la comanda proposada.

Preguntes freqüents

Quina és la tecnologia més nova de congelació d'aliments?

No hi ha un mètode més nou que sigui el millor per a cada aliment. La investigació i el desenvolupament actuals inclouen ultrasons, alta pressió, camps elèctrics i magnètics, superrefrigeració controlada, deshidrocongelació i sistemes combinats. La preparació comercial varia segons l'equip, el producte i l'escala.

La congelació més ràpida sempre fa millors aliments congelats?

Un pas més ràpid per les condicions de canvi-de fase importants pot reduir alguns danys estructurals, però la matèria primera, el pretractament, la mida de la peça, l'embalatge, l'emmagatzematge i la cocció final també controlen la qualitat. Aproveu el resultat final de l'aplicació en lloc d'un valor de velocitat.

La congelació magnètica està provada per a la producció comercial d'aliments?

La investigació existeix, però les revisions informen d'incertesa sobre els mecanismes i l'evidència inconsistent. Demaneu paràmetres de camp definits, controls coincidents, dades de producte a escala comercial repetida-i la línia instal·lada. Una reclamació genèrica de congelació magnètica-no és suficient.

Què hauria de mesurar un comprador en una prova de congelació?

Mesureu la corba de temperatura del nucli-, el rendiment, el flux lliure o l'aglomeració, la ruptura, la pèrdua de descongelació o la cocció, el color, la textura, el resultat sensorial i el rendiment utilitzable sota un mètode d'emmagatzematge i preparació definit. Establiu els límits d'acceptació abans d'identificar les mostres.

Un nou mètode de congelació substitueix el control de la-cadena de fred?

No. Els aliments congelats encara necessiten un embalatge adequat, un emmagatzematge i un transport controlats. La fluctuació de la temperatura i la pèrdua d'humitat poden esborrar un avantatge de sortida del-congelador, i la congelació no s'ha de tractar com un pas universal de matança microbiana.

Referències

1. Codex Alimentarius.Codi de pràctiques per al processament i manipulació d'aliments congelats ràpids, CXC 8-1976 iEstàndard per a verdures congelades ràpides, CXS 320-2015.Codis de pràctiques del Codex.
2. Li, B. i Sun, D.-W. "Mètodes nous per a la congelació i descongelació ràpida d'aliments: una revisió".Revista d'Enginyeria dels Aliments, 2002. DOI 10.1016/S0260-8774(01)00209-6.
3. Le Bail, A. et al. "Congelació i descongelació d'aliments a alta pressió: una revisió".Revista Internacional de Refrigeració, 2002. DOI 10.1016/S0140-7007(01)00030-5.
4. Cheng, X. et al. "Tendències de recerca en pretractaments de blanqueig seleccionats i tecnologies de congelació ràpida aplicades a fruites i verdures: una revisió".Revista Internacional de Refrigeració, 2017. DOI 10.1016/j.ijrefrig.2015.10.015.
5. Kang, T. et al. "Tecnologia de conservació de supercooling en mostres d'aliments i biològiques: una revisió centrada en aplicacions de camp elèctric i magnètic".Ciència dels Aliments i Biotecnologia, 2020. PMCID PMC7105587.