چگونه فریزر IQF کیفیت میوه‌های منجمد را بهبود می‌بخشد؟

فناوری انجماد سریع انفرادی (IQF) چیست و چگونه کار می‌کند

تکنولوژی IQF تغییر می کند که چگونه ما غذا را تازه نگه می داریم با منجمد کردن میوه های تک به سرعت بین منفی 18 تا منفی 40 درجه سانتیگراد در حدود 5 تا 30 دقیقه. روش های سنتی همه چیز را به یک تکه یخ بزرگ منجمد می کنند، اما دستگاه های IQF هوا بسیار سرد را در حدود منفی 35 درجه در محصولات روی کمربند های متحرک می پاشند. هر قطعه به صورت جداگانه به اين روش يخ زده ميشه دانشمندان مواد غذایی به این سیستم ها نگاه کرده اند و دریافتند که آنها مانع از چسبیدن چیزها به یکدیگر می شوند در حالی که سلول های داخل غذا را سالم نگه می دارند، به دلیل کنترل دقیق دمای در طول فرآیند.

نقش یخ زدگی سریع در جلوگیری از تشکیل کریستال یخ

وقتی غذا سریع یخ می زند، باعث می شود که کریستال های بزرگ یخ از شکل گیری جلوگیری کنند، زیرا گرما به سرعت از بین می رود و مولکول های آب وقت ندارند تا ساختارهای آسیب زا را رشد دهند. مطالعات نشان می دهد که روش های یخچال سریع فردی اندازه کریستال را حدود 70 درصد در مقایسه با تکنیک های یخچال آهسته معمولی کاهش می دهد. بر اساس برخی تحقیقات منتشر شده در مجله مهندسی مواد غذایی در سال 2022 این کریستال های کوچک به اندازه کافی دیواره های سلولی را نمی شکند، که به معنای حفظ بافت بهتر و از دست دادن رطوبت کمتر پس از ذوب شدن است. این واقعا برای توت های نرم مانند توت فرنگی اهمیت دارد، جایی که حفظ یکپارچگی آنها تفاوت بین محصول با کیفیت خوب و چیزی است که فقط پس از ذوب شدن از هم می پاشد.

یخچال یخچال مایع شده IQF برای میوه ها و سبزیجات: طراحی و عملکرد

یخچال های یخچال مایع شده IQF محصولات را در جریان هوا -30 درجه سانتیگراد تعلیق می کنند و حرکتی مانند مایع ایجاد می کنند که یخچال یکنواخت را تضمین می کند. این طراحی برای توت ها و میوه های خرد شده ایده آل است و از جریان هوا تنظیم شده (26 m/s) برای پذیرش تراکم های مختلف استفاده می کند. اجزای کلیدی عبارتند از:

• کمربند های چند منطقه ای برای یخ زدگی تدریجی برای جلوگیری از شوک حرارتی
• آبپاش های ضد انسداد تضمین توزیع هوا
• اتاق های پیشبرد ثبات دمای میوه ها قبل از انجماد

این سیستم به بهره وری جداسازی 98٪ در توت فرنگی و توت فرنگی می رسد و تقاضای تجاری حجم بالا را برآورده می کند.

حفظ بافت، طعم و ارزش غذایی میوه های یخ زده IQF

چگونه بلورهای کوچک یخ ساختار سلولی و محکم بودن میوه ها را حفظ می کنند

فناوری IQF می‌تواند میوه‌ها را تقریباً به دمای ۱۸- درجه سانتیگراد بسیار سریع منجمد کند، که معمولاً بین شش تا پانزده دقیقه طول می‌کشد. این فرآیند از هوای بسیار سرد در حدود ۴۰- درجه سانتیگراد برای خنک‌کردن سریع استفاده می‌کند. از آنجا که این امر بسیار سریع اتفاق می‌افتد، بلورهای یخ بزرگ فرصت تشکیل نمی‌یابند و درون سلول‌های میوه به شکلی که در روش‌های انجماد معمولی رخ می‌دهد، شکل نمی‌گیرند. بر اساس تحقیقات منتشر شده سال گذشته توسط برخی متخصصان حفظ مواد غذایی، توت‌فرنگی‌های منجمد شده با روش IQF حدود ۸۹ درصد از ساختار سلولی خود را حفظ کردند، در حالی که نمونه‌های منجمد شده به روش معمولی تنها حدود ۶۲ درصد از ساختار خود را حفظ کردند. این بلورهای یخ بسیار ریز، قطری کمتر از ۰٫۱ میلی‌متر دارند که به معنای آسیب بسیار کمتر به ساختار میوه است. در نتیجه، سیب‌ها همچنان ترد باقی می‌مانند و مانگوها حتی پس از یک سال نگهداری، بافت محکم خود را حفظ می‌کنند.

حفظ طعم و بوی طبیعی از طریق انجماد سریع با روش IQF

وقتی غذاها به‌سرعت منجمد می‌شوند، مواد شیمیایی‌ای که طعم و بوی آن‌ها را ایجاد می‌کنند درون آن‌ها حبس می‌شوند. بلوبری را به عنوان مثال در نظر بگیرید. آن دسته از بلوبری‌ها که فرآیند انجماد سریع (IQF) را طی می‌کنند، حدود ۹۴ درصد از این ترکیبات مهم رنگی و طعم‌دهنده معروف به آنتوسیانین را حفظ می‌کنند. در حالی که انجماد آهسته تنها حدود ۷۸ درصد از آن‌ها را نگه می‌دارد. این روش انجماد سریع مانع فعالیت سریع آنزیم‌ها می‌شود و به این ترتیب میوه‌هایی مانند هلو می‌توانند حتی پس از انجماد، بوهای دلنشین تابستانی خود را حفظ کنند. مرکبات و میوه‌های هسته‌دار نیز به‌طور مشابه از این روش بهره می‌برند، زیرا کیفیت معطر خود را بخاطر این تکنیک سریع حفظ می‌کنند.

انجماد IQF ارزش تغذیه‌ای را حفظ می‌کند: حفظ ویتامین C، آنتی‌اکسیدان‌ها و پلی‌فنول

انجماد در زمان اوج رسیدگی، امکان حفظ ۸۵ تا ۹۲ درصد از مواد مغذی حساس به حرارت را با استفاده از روش IQF فراهم می‌کند و اغلب از کیفیت تغذیه‌ای میوه‌های تازه‌ای که هفته‌ها بعد در دسترس قرار می‌گیرند، پیشی می‌گیرد. یک تحلیل مواد مغذی در سال ۲۰۲۲ نشان داد که توت‌فرنگی منجمد شده با روش IQF:

فرآیند سریع اکسیداسیون را به حداقل می‌رساند و ترکیبات زیست‌فعالی را محافظت می‌کند که در طول روش‌های انجماد آهسته تخریب می‌شوند.

حفظ ظاهر و یکپارچگی ساختاری مشابه تازه

حفظ رنگ، شکل و کیفیت سطحی در میوه‌های خرد شده منجمد شده به روش IQF و میوه‌های گرمسیری

وقتی میوه‌ها به سرعت در دمایی بین حدود منفی 30 تا منفی 40 درجه سانتیگراد منجمد می‌شوند، رنگ‌های پررنگ و شکل اصلی‌شان تقریباً کاملاً حفظ می‌شود. به عنوان مثال، آبلیموها یا انبه‌ها پس از فریز سریع مناسب، همان ظاهر تازه خود را حفظ می‌کنند. نکته کلیدی در اینجا نحوه عملکرد فناوری IQF است که از گسترش بیش از حد سلول‌ها جلوگیری می‌کند؛ بدین ترتیب بافت محکم باقی می‌ماند و سطح میوه براق و درخشان نگه داشته می‌شود، تقریباً مشابه آنچه در غرفه‌های بازار مشاهده می‌کنیم. میوه‌های گرمسیری که تمایل به کبود شدن دارند، به ویژه از این فرآیند بهره می‌برند. یک نوع بستر خاص این میوه‌های ظریف را در حین انجماد نگه می‌دارد، بنابراین تنش فیزیکی روی آن‌ها کاهش می‌یابد. این رویکرد ملایم تفاوت چشمگیری در نگه‌داری ظاهر خوش‌خوراک میوه‌های اکزوتيک حتی پس از ذخیره‌سازی ایجاد می‌کند.

کاهش تیرگی آنزیمی و اکسیداسیون در میوه‌های تحت‌فرآیند IQF

فناوری IQF در عرض ده دقیقه یا کمی بیشتر، هسته میوه‌ها را به زیر ۱۸- درجه سانتیگراد می‌رساند که این امر واکنش‌های آنزیمی مزاحم مسئول تیره شدن میوه‌های رایج مانند سیب، موز و هلو را متوقف می‌کند. تونل‌های انجماد مدرن IQF، محیطی با حجم بسیار کم اکسیژن ایجاد می‌کنند، بنابراین اکسیداسیون به اندازه قبل اتفاق نمی‌افتد. این امر به حفظ ترکیبات فنولی مهمی که ما آن‌ها را با طعم تازه بودن میوه مرتبط می‌دانیم، کمک می‌کند. تحقیقات انجام‌شده در چندین مؤسسه علوم غذایی نشان می‌دهد که میوه‌های فرآوری‌شده با روش IQF پس از شش ماه نگهداری در انبار، حدود ۴۰ درصد سطح بالاتری از آنتی‌اکسیدان نسبت به معادل منجمد آهسته خود حفظ می‌کنند. برای افرادی که نگران حفظ ارزش تغذیه‌ای در فرآیند انجماد هستند، این تفاوت بسیار قابل توجه است.

پایداری کیفیت ظاهری توت‌های مالت و توت فرنگی IQF در طول نگهداری بلندمدت

تشکیل یکنواخت کریستال‌های یخ از فروپاشی ساختاری در میوه‌های شکننده مانند توت‌ها در طول نگهداری طولانی جلوگیری می‌کند. توت‌های منجمد شده با روش IQF پس از ۱۸ تا ۲۴ ماه، ۹۲٪ از تمامیت اصلی شکل خود را حفظ می‌کنند، در حالی که این مقدار در نمونه‌های منجمد شده با روش بласт فریز ۶۸٪ است (مجله مهندسی مواد غذایی، ۲۰۲۳). این ثبات در بازارهای خرده‌فروشی به موقعیت‌یابی محصول در سطح بالا کمک می‌کند، جایی که ظاهر تأثیر قوی‌ای بر ادراک مصرف‌کننده از کیفیت دارد.

مزایای عملیاتی و تجاری دستگاه‌های انجماد سریع (IQF) در فرآوری میوه

جلوگیری از چسبیدن دانه‌ها به هم و سوختگی انجمادی، جداسازی محصول و افزایش عمر انبارداری را تضمین می‌کند

یخ‌زدایی سریع فردی (IQF) با قفل کردن جداگانه هر تکه میوه در یخ، جادوی خود را اعمال می‌کند و از تشکیل بلورهای آب و یخ نافذ و خراب شدن بافت یا چسبیدن تکه‌ها به هم جلوگیری می‌کند. وقتی میوه‌ها به این شکل از هم جدا باقی بمانند، پردازندگان مواد غذایی واقعاً مقدار قابل توجهی از ضایعات را کاهش می‌دهند. عمر انبارداری بسیار فراتر از حد انتظارات عمومی افزایش می‌یابد — گاهی تا دو سال کامل — در حالی که ظاهر تازه‌ای که مصرف‌کنندگان به دنبال آن هستند حفظ می‌شود. صاحب‌نظران صنعت مدتهاست که درباره این موضوع صحبت می‌کنند. تحقیقات مداوم در زمینه نحوه نگهداری مواد منجمد به طور مداوم نشان می‌دهد که در صورت انجام صحیح فرآیند یخ‌زدایی، حتی در شرایط نوسان دمایی در تأسیسات انبارداری، مشکلات سوختگی انجماد (Freezer burn) بسیار کمتر رخ می‌دهد.

بهبود کارایی بسته‌بندی و کنترل سهم در فرآیندهای پایین‌دستی

ماهیت روان و آزاد محصولات میوه‌ای منجمد شده به روش IQF این امکان را فراهم می‌کند که سیستم‌های خودکار بسته‌بندی را ۱۵ تا ۲۰ درصد سریع‌تر نسبت به محصولات منجمد بلوکی پر کنند. تولیدکنندگان گزارش داده‌اند که به دلیل کاهش چسبندگی، حداکثر ۳۰ درصد کمتر مواد بسته‌بندی مصرف می‌شود، در حالی که خرده‌فروشان از تقسیم دقیق سهمیه‌ها برای فرم‌های عمده و آماده مصرف بهره‌مند می‌شوند.

تعادل بین هزینه اولیه بالای تجهیزات IQF و مزیت کیفی و بازاری بلندمدت

اگرچه نصب سیستم‌های انجماد IQF نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه ۲ تا ۳ برابری نسبت به انجماد سریع (Blast Freezing) است، اما بازگشت سرمایه در عرض ۱۸ تا ۳۶ ماه حاصل می‌شود. تحلیل صنعتی سال ۲۰۲۴ نشان داد که فرآورندگانی که از روش IQF استفاده می‌کنند، برای میوه‌های باکیفیت مانند توت‌فرنگی کامل و تکه‌های مانگو، قیمت‌های ۱۲ تا ۱۸ درصدی بالاتری دریافت می‌کنند و ۲۲ درصد شکایت کمتر از مشتریان درباره کیفیت نسبت به روش‌های متداول دارند.

کاربردهای فناوری IQF در دسته‌های اصلی میوه و زنجیره‌های تأمین جهانی

IQF برای توت‌فرنگی، آلوچه، مانگو و سایر ارقام میوه‌های ظریف

فناوری IQF برای حفظ میوه‌های شیرین و ظریف در هنگام انجماد بسیار مؤثر است. تصور کنید ستو، توت سیاه و انبه که هر کدام به طور جداگانه در دمای بسیار پایین بین ۱۸- تا ۴۰- درجه سانتی‌گراد در عرض تنها چند دقیقه منجمد می‌شوند. آنچه این روش را بسیار خوب می‌کند، جلوگیری از پاره شدن سلول‌های میوه است. ستوها پس از انجماد حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد از بافت اولیه خود را حفظ می‌کنند. تکه‌های انبه نیز همان حس الیاف غنی خود را حفظ می‌کنند و نرم و له شده نمی‌شوند. و توت سیاه؟ این میوه درونش عمدتاً آب است (حدود ۸۴ درصد)، بنابراین اگر به آرامی منجمد شود، کل میوه اساساً از هم می‌پاشد. به همین دلیل انجماد سریع برای این نوع توت‌ها بسیار مهم است.

گسترش استفاده از IQF برای حفظ میوه‌های فصلی در بازارهای جهانی مواد غذایی منجمد

فناوری IQF امکان لذت بردن از میوه‌های فصلی را در تمام طول سال فراهم می‌کند و به همین دلیل بازار توت‌های منجمد طبق گزارش‌های اخیر بازار در سال ۲۰۲۴ به طور متوسط هر ساله حدود ۷٫۲ درصد رشد دارد. فرآورندگان میوه شروع به استفاده از IQF کرده‌اند تا تازگی میوه‌ها مانند مانگوی پرویی و آن انگور معروف شیلی را دقیقاً در زمان برداشت در بهترین حالت حفظ کنند. این توت‌ها سپس می‌توانند به سراسر جهان ارسال شوند و همچنان طعمی شبیه به زمانی که چیده شده‌اند داشته باشند. آنچه واقعاً قابل توجه است، کاهش چشمگیر ضایعات است. مطالعات نشان می‌دهند که استفاده از IQF به جای روش‌های انجماد معمولی می‌تواند ضایعات میوه را تقریباً تا یک سوم کاهش دهد. برای مناطقی که دسترسی به سیستم‌های تبرید محدود است، این امر به معنای دسترسی به میوه و سبزی تازه حتی در دوره‌هایی است که عرضه محلی ممکن است کاهش یابد.

استقبال فزاینده از IQF در بخش میوه‌های اکزوتيک و لوکس

بازار میوه های IQF که امروزه حدود ۱۱۶.۳ میلیارد دلار ارزش دارد، شروع به عرضه محصولات فانتزی مانند میوه اژدها، میوه های پرشور و حتی میوه های آکاای ارگانیک کرده است. تکنولوژی جدید یخچال با تنظیمات هوا قابل تنظیم می تواند با انواع اشکال عجیب و غریبی و تراکم های مختلف کار کند، بنابراین چیزهایی مانند توت های طلایی رنگ پر جنب و جوش خود را حفظ می کنند در حالی که توت های ماکی هنوز هم مواد حیاتی مهم را که شناخته شده اند حفظ می کنند. مردم اخیرا به طور فزاینده ای به دنبال آنچه که برخی آن را "فروشی یخچال های فلفلی" می نامند، هستند. این میوه های منجمد موفق به حفظ بیشتر قدرت آنتی اکسیدان خود نیز می شوند، جایی بین حدود 80 تا 90 درصد از آنچه که آنها در حالت تازه پس از گذر از فرآیند IQF داشتند.