Jaká je teplota pro zmrazení knedlíků?

Prudké zmrazení je právem považováno za jeden z nejúčinnějších způsobů dlouhodobého skladování potravinářských výrobků. Mezitím teplotní režim této techniky často vyvolává pochybnosti mezi potenciálními kupci mrazicích zařízení – mluvíme o majitelích výrobních dílen a maloobchodních prodejen potravin.

Důvod skepse je jednoduchý: když se ke zmrazení produktů použije šokové zmrazení, skladovací teplota neklesne pod -18⁰ C. A pokud porovnáte holá čísla, číslo nevypadá působivě, protože mnoho moderních mrazniček snadno produkuje -25⁰ C a dokonce -40 °C.

Proč tedy právě mrazení vzduchem s tak skromnými hodnotami teploty zaujímá přední místo v hodnocení nejúčinnějších způsobů skladování potravin? Specialisté Ice Ventura na tuto otázku poskytují vyčerpávající odpověď.

Mrazivé úkoly

Existuje pravidlo: k přesnému výběru účinných metod k jejich dosažení je zapotřebí jasné pochopení cílů. To vede k otázce č. 1: jaké problémy by mělo zmrazení potravin vyřešit?

Za starých časů mělo chlazení potravinových surovin jediný účel – ochranu před hnilobou. To znamená, že když obyvatelé severních regionů skladovali maso a ryby v ledových bazénech, zabývali se výhradně problémem vytvoření „rezervní dávky“, aby nezemřeli hlady v případě selhání při lovu nebo rybolovu.

Cíle zmrazení v očích moderního člověka na ulici se staly mnohem širší: spotřebitel chce nejen ukojit hlad, ale také si jídlo vychutnat. Zmrazení by tedy mělo nejen chránit konkrétní produkt před zkažením, ale také zachovat jeho původní chuť.

Každý, kdo má s vařením nějaké zkušenosti, však potvrdí, že klasické zmrazování, zejména dlouhodobé zmrazování, si s tímto úkolem neporadí. Maso a ryby, zelenina a ovoce, bobule a dokonce i polotovary: po rozmrazení získají všechny trochu jinou chuť – svěží, vodnatou, mírně „kartonovou“ a obecně méně bohatou.

Nabízí se tedy otázka číslo 2: proč mražení zhoršuje kvalitu potravin?

Vliv nízkých teplot na biologické tkáně

Od okamžiku, kdy je živočišný nebo rostlinný produkt umístěn do teplot pod nulou, intracelulární a extracelulární tekutiny se začnou měnit v led. Přechod kapaliny do pevného skupenství je provázen zvětšením jejího objemu asi o 10 % – známá věc ze školních hodin fyziky.

Vzniklá ledová hmota natahuje a trhá buněčné tkáně, v důsledku čehož produkty ztrácejí svou původní strukturální celistvost, což samo o sobě výrazně urychluje procesy organického rozkladu.

Pokud je produkt skladován déle než 3-4 týdny, začne se ledová hmota postupně odpařovat a celková hmotnost produktu mírně klesá. Duté prostory, které se objevují na místě odpařeného ledu, jsou naplněny kyslíkem, který nevyhnutelně vstupuje do oxidační reakce se všemi živinami: bílkovinami, tuky, sacharidy, vitamíny a minerálními prvky.

Výsledky oxidace kyslíkem jsou také všem dobře známé ze školních hodin chemie: látka se rozkládá na oxid uhličitý a vodu, čímž se nejen znatelně zhoršuje chuť výrobků, ale také se výrazně snižuje jejich nutriční hodnota.

Tento řetězec úvah přirozeně vede k otázce č. 3: proč poměrně nízká teplota šokového zmrazování nevyvolává výše uvedené destruktivní procesy?

Blast zmrazení aneb jak oklamat přírodní zákony

Protože hlavním problémem uchovávání potravin při teplotách pod nulou je zamrzání tkáňových tekutin, nabízí se řešení: je nutné zastavit tvorbu ledové masy.

Tvorbě ledových krystalů se nelze úplně vyhnout, ale v rámci výše uvedeného cíle to není nutné: stačí zpomalit růst ledu, než začne trhat buňky svalové tkáně nebo rostlinná vlákna.

Takto obtížný úkol lze splnit pomocí speciálního teplotního režimu zmrazování výbuchem, který poskytuje tři postupně aktivované stupně: chlazení, zmrazování a opětovné zmrazování.

Chlazení

V této fázi se produkt extrémně rychle ochladí na teplotu 0⁰C. To se děje usměrněným intenzivním proudem studeného vzduchu o teplotě až -40⁰C.

Rychlá ztráta tepelné energie vede ke zpomalení všech metabolických procesů a chemických reakcí uvnitř biologických tkání a také ke snížení aktivity různých druhů patogenních bakterií. Takový produkt je zcela připraven ke zmrazení, protože žádné zbytkové reakce nenaruší námrazu tkáňových tekutin.

Důležitá vlastnost: při použití vysokotlakého zmrazování nemá teplota samotného produktu zásadní význam. Teplá jídla můžete vložit do mrazáku až do +90⁰ C – což mimochodem úspěšně používají četné kavárny a restaurace, které oceňují všechny výhody diskutované technologie

Zmrazení

Teplota klesá z 0⁰ C na -5⁰ C. Jak ukázaly četné fyzikální a chemické studie, při teplotě -5⁰ C začíná masová povrchová krystalizace kapalného prostředí a molekuly vody nabývají tvaru šestibokého hranolu – jednoho z 18 existujících krystalických fází vody.

Zjednodušeně řečeno, tkáňové tekutiny se zdají být pokryty ledovou krustou, ale nezmrznou úplně – něco jako rybník pokrytý ledem. Přibližná velikost ledových krystalků, které se tvoří v prvních hodinách vystavení této teplotě, je asi 30-50 mikronů. To je přijatelná velikost, protože průměrná velikost živé buňky je 100 mikronů.

Během normálního zmrazování krystaly ledu dále rostou a nakonec dosáhnou asi 180 mikronů, což přirozeně rozbije jakoukoli buňku. Změna teploty pomáhá tento proces narušit.

Zmrazení

Teplota opět klesne – tentokrát okamžitě na -18⁰ C. Za takových podmínek již molekula vody nemůže nabýt tvaru šestibokého hranolu, v důsledku čehož je proces krystalizace ledu narušen a pozastaven.

Na primordiích oněch šestihranných prizmatických krystalů, které vznikly během mrazivého režimu, nemohou růst ledové krystaly nové formy, a proto tkáňový mok zůstává v přechlazeném, nikoli však vykrystalizovaném stavu.

To je klíčová vlastnost technologie šokového zmrazení – intracelulární tekutina není vytlačována mimo buňky. Faktem je, že při rozmrazování produktu si buňka poškozená ledem vezme zpět pouze část svého kapalného prostředí – tolik, kolik dokáže pojmout. To vysvětluje nevýraznou chuť konvenčních mražených potravin.

Ale protože buňky nebyly fyzicky poškozeny během šokového zmrazení a jejich obsah nebyl vystaven oxidaci kyslíkem, spotřebitelské vlastnosti produktu zůstávají nezměněny – což bylo ve skutečnosti vyžadováno.

V budoucnu se zmrazené produkty skladují při -18⁰ C. Snížení teploty pod tuto značku není nutné, protože nepřináší žádné další praktické výhody.

Příklad zmrazování výbuchem

Popis procesu zmrazování masa vám pomůže obrazněji pochopit, jak přesně vám šokové zmrazení umožňuje dosáhnout ideální konzervace potravin, bez použití ultranízkých teplot.

1. Chlazení. Maso je vystaveno intenzivnímu foukání ledového vzduchu, v důsledku čehož je vrchní vrstva o tloušťce 1-1,5 milimetru mírně vysušená. Barva nedochází k výrazným změnám.
2. Zmrazení. Maso si stále zachovává poloměkkou konzistenci, protože objem zmrazené tkáňové tekutiny nepřesahuje 30-40%. Barva je přirozená, ale světlejší. Na mikroskopickém řezu je jasně vidět, jak je každé vlákno pokryto obrovským množstvím velmi malých ledových krystalů.
3. Zmrazení. Maso ztvrdne a získá světle červenou barvu. Mikroskopické zkoumání ukazuje, že celkový počet malých krystalů se zmenšil (ve srovnání s fází zmrazování) a samy se mírně zvětšily. Hladina pH masa je 5,85, což znamená, že zůstává v normálních mezích.

Rozmrazování šokově zmrazených produktů se provádí podle standardních pravidel: nejprve 1-2 hodiny na spodní polici chladničky při +4⁰ C (v průměru) a poté při pokojové teplotě až do úplného rozmrazení.

Teplota není všechno

Ze všeho, co bylo řečeno výše, se ukazuje, že položit si otázku, při jaké teplotě se šokové zmrazování provádí, nemá smysl. V rámci této technologie nehraje rozhodující roli snižování skladovací teploty produktu, ale správné střídání zmrazovacích cyklů, které narušuje přirozený proces přeměny kapaliny na led.

Tento přístup zcela boří staré názory na skladování potravinářských surovin, po kterých se výrobci mrazicích jednotek neúnavně snažili snižovat teplotu – věřili, že teprve přiblížení se absolutní nule (−273 °C) pomůže uchovat potraviny v jejich nedotčené čerstvé podobě.

Zmrazování výbuchem nabízí další cestu – dosáhnout požadovaného výsledku s minimálními náklady, za použití nikoli hrubé síly, tedy extrémního chladu, ale přísně kalkulované kontroly přirozených fyzikálních a chemických procesů. A nízká teplota je v tomto případě jen obyčejným nástrojem přírody, který lidské myšlení našlo to správné uplatnění.