เครื่องแช่แข็ง IQF เพิ่มคุณภาพของผลไม้แช่แข็งได้อย่างไร

เทคโนโลยีการแช่แข็งแบบด่วนรายชิ้น (IQF) คืออะไร และทำงานอย่างไร

เทคโนโลยี IQF เปลี่ยนวิธีการเก็บรักษาอาหารให้สดใหม่ โดยการแช่แข็งผลไม้แต่ละลูกอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิระหว่างลบ 18 ถึง ลบ 40 องศาเซลเซียส ภายในเวลาประมาณ 5 ถึง 30 นาที วิธีการแบบดั้งเดิมจะแช่แข็งทุกอย่างรวมกันเป็นก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่ แต่เครื่อง IQF จะพัดลมอากาศเย็นจัดที่ประมาณลบ 35 องศาเข้าไปยังผลิตภัณฑ์ที่วางอยู่บนสายพานเคลื่อนที่ ส่งผลให้แต่ละชิ้นถูกแช่แข็งแยกจากกัน นักวิทยาศาสตร์ด้านอาหารได้ศึกษาระบบนี้และพบว่าสามารถป้องกันไม่ให้อาหารติดกันได้ ในขณะเดียวกันยังคงโครงสร้างเซลล์ภายในอาหารไว้ได้ เนื่องจากการควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวังตลอดกระบวนการ

บทบาทของการแช่แข็งอย่างรวดเร็วในการป้องกันการเกิดผลึกน้ำแข็ง

เมื่ออาหารแข็งเร็ว มันหยุดการเกิดกริสตัลน้ําแข็งขนาดใหญ่ เพราะความร้อนถูกดึงออกไปอย่างรวดเร็ว จนโมเลกุลน้ําไม่มีเวลาที่จะสร้างโครงสร้างที่ทําลาย การศึกษาแสดงให้เห็นว่าวิธีการแข็งเร็วแต่ละตัว ลดขนาดคริสตัลลงประมาณ 70% เมื่อเทียบกับวิธีการแข็งช้าปกติ ตามการวิจัยบางรายการที่ตีพิมพ์ในวารสารวิศวกรรมอาหารเมื่อปี 2022 คริสตัลเล็กๆ เหล่านี้จะไม่ฉีกผนังเซลล์ออกมามากเท่าไหร่ ซึ่งหมายความว่า การเก็บเนื้อเยื่อได้ดีขึ้น และการสูญเสียความชื้นน้อยลงหลังจากการหลอม นี่สําคัญมากสําหรับเมล็ดไม้ที่อ่อนแอ เช่นเมล็ดไม้ราสเบอรี่ ที่การรักษาความสมบูรณ์แบบของมันทําให้เกิดความแตกต่างระหว่างผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดี กับสิ่งที่แค่แตกแยกออกเมื่อมันได้หลอม

เครื่อง ตู้เย็น IQF สําหรับ ผล ไม้ และ ผัก: การ ออกแบบ และ การ ใช้ งาน

เครื่องต้มน้ําแข็ง IQF ระยองผลิตภัณฑ์ในกระแสอากาศ -30 °C สร้างการเคลื่อนไหวแบบ "คล้ายน้ํา" ที่ทําให้การต้มน้ําแข็งเป็นรูปเดียวกัน เหมาะสําหรับผลไม้เมล็ดและผลไม้ที่ผสมผสมกัน โดยการออกแบบนี้ใช้การระบายอากาศที่ปรับได้ (26 m/s) เพื่อรองรับความหนาแน่นที่แตกต่างกัน ส่วนประกอบสําคัญประกอบด้วย:

• เข็มขัดหลายโซน สําหรับการแข็งช้าช้า เพื่อป้องกันการกระแทกทางความร้อน
• เครื่องปรับปรุงความร้อน การประกันการกระจายอากาศอย่างต่อเนื่อง
• ห้องลดเย็นก่อน การทําให้อุณหภูมิของผลไม้คงที่ก่อนการแช่แข็ง

การตั้งตั้งนี้สามารถให้ประสิทธิภาพในการแยกเมล็ดหอมและสตรอเบอรี่ถึง 98% เพื่อตอบสนองความต้องการทางการค้าในปริมาณสูง

การ รักษา ความ สดชื่น รส และ ค่า อาหาร ใน ผล ไม้ ที่ หมัก เย็น IQF

วิธี ที่ คริสตัล หนาว หนาว เล็ก ๆ ช่วย รักษา โครงสร้าง เซลล์ และ รักษา ความ มั่นคง ของ ผล ไม้

เทคโนโลยี IQF สามารถทําให้ผลไม้แข็งลงถึงอุณหภูมิลบ 18 องศาเซลเซียสได้อย่างรวดเร็ว โดยปกติใช้เวลาระหว่าง 6 ถึง 15 นาที กระบวนการนี้ใช้อากาศเย็นมากๆ ที่ความร้อนประมาณลบ 40 องศาเซลเซียส เพื่อทําการเย็นเร็ว เพราะมันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว คริสตัลน้ําแข็งขนาดใหญ่ ไม่มีเวลาที่จะเกิดภายในเซลล์ผลไม้ เหมือนกับการใช้วิธีการแข็งแบบปกติ ตามการวิจัยที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้ว โดยผู้เชี่ยวชาญด้านการรักษาอาหาร บางคนบอกว่า แสตรอเบอร์รี่ที่แข็งด้วย IQF จะรักษาโครงสร้างเซลล์ได้ประมาณ 89% ขณะที่แสตรอเบอร์รี่ที่แข็งแบบปกติ จะรักษาได้เพียง 62% คริสตัลน้ําแข็งขนาดเล็กๆ นี้มีขนาดไม่ถึง 0.1 มิลลิเมตร ซึ่งหมายความว่า การทําลายโครงสร้างของผลไม้น้อยกว่ามาก ผล เป็นว่า แอปเปิ้ล ยังคง กระชับ และ มะม่วง ยังคง มีลักษณะ แข็งแรง แม้ว่า จะถูกเก็บไว้ เป็นเวลา หนึ่งปีทั้งสิ้น

การรักษารสชาติและกลิ่นธรรมชาติ ผ่านการแข็งเร็วด้วย IQF

เมื่ออาหารถูกแชงแข็ง มันจับสารเคมีที่ทําให้มันมีรสและกลิ่น ยกตัวอย่างเช่น มะพร้าว ซึ่งผ่านการแข็ง IQF จะเก็บประมาณ 94% ของสารประกอบสีและรสชาติสําคัญเหล่านี้ ที่เรียกว่า อันโตไซอานิน การแช่แข็งช้าๆปกติ จะช่วยให้ 78% เท่านั้น วิธีการเย็นเร็วนี้ ทําให้เอนไซม์หยุดทํางานได้เร็วเกินไป ซึ่งหมายความว่า ผลไม้อย่างมะพร้าว สามารถเก็บกลิ่นร้อนได้ แม้กระทั่งหลังจากที่แข็ง ผลไม้มะเขือเทศและผลไม้หิน มีประโยชน์เหมือนกัน เพราะมันยังคงมีคุณสมบัติหอมของมัน

การ ปก ป้อง อาหาร จาก การ ติด ตู้เย็น IQF: วิตามิน ซี, แอนติ โอซิเดนต์, และ การ ถือ พอลิ ฟีโนล

การแช่แข็งในช่วงที่มันโตสูงสุด ทําให้ IQF สามารถรักษาสารอาหารที่มีความรู้สึกต่อความร้อนได้ 85-92% ซึ่งมักจะเกินคุณภาพทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์สดที่มีให้บริการหลายสัปดาห์ต่อมา การวิเคราะห์สารอาหารปี 2022 พบว่า ผักมะพร้าวที่แข็งใน IQF มี:

กระบวนการที่รวดเร็วลดการออกซิเดชั่นให้น้อยที่สุด ป้องกันสารประกอบที่มีกิจกรรมทางชีวภาพที่ลดลงในระหว่างวิธีการแข็งช้า

การ รักษา ความ สดชื่น เช่น การ ดู หน้า และ ความ ซื่อ สัตย์ ของ โครงสร้าง

การ รักษา สี รูป และ คุณภาพ ของ ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน ด้าน

เมื่อผลไม้แข็งเร็ว ระหว่าง -30 และ -40 องศาเซลเซียส มันยังคงมีสีสดใสและรูปร่างเดิม ยกเมล็ดผักบลูเบอรี่หรือมะม่วงเป็นตัวอย่าง มันไม่ได้สูญเสียลักษณะสดใส เมื่อมันแช่แข็งอย่างถูกต้อง ความลับคือ เทคโนโลยี IQF ทํางานโดยป้องกันเซลล์จากการขยายตัวมากเกินไป ซึ่งหมายความว่า เนื้อเยื่อจะยังคงแข็งแรง และผิวจะยังคงสว่าง เหมือนกับสิ่งที่เราเห็นในตลาด ผลไม้ในเขตร้อน ที่บวมบวมง่าย ได้รับประโยชน์จากกระบวนการนี้ เตียงแบบพิเศษจะเก็บของอ่อนนุ่มเหล่านี้ไว้ระหว่างที่มันแข็ง ดังนั้นมันจึงมีแรงกดดันทางกายภาพน้อยลง การ ทํา อย่าง อ่อนโยน นี้ ทํา ให้ ผลไม้ ที่ ไม่ ชอบ ราคา ถูก ต้อง นั้น ดู น่า กิน แม้ หลัง การ เก็บ ไว้

ลดการบราวน์และการออกซิเดชั่นของเอ็นไซมามในผลไม้ที่ได้รับการรักษาด้วย IQF

เทคโนโลยี IQF ทําให้แกนผลไม้ลดลงต่ํากว่า -18 องศาเซลเซียส ภายในเวลาเพียง 10 นาที หรือประมาณนั้น ซึ่งหยุดปฏิกิริยาทางอินไซเมติกที่น่ารําคาญ หลุมหลุมแข็ง IQF ที่ทันสมัยสร้างบรรยากาศที่มีออกซิเจนน้อยมาก ดังนั้น การออกซิเดชั่นจึงไม่เกิดขึ้นมากนัก มันช่วยให้สารประกอบฟีนอลสําคัญ ที่เราเชื่อมโยงกับผลิตภัณฑ์ที่รสสดนั้นยังคงอยู่ การวิจัยที่ทําขึ้นในหลายสถาบันวิทยาศาสตร์อาหารแสดงให้เห็นว่าผลไม้ที่แปรรูปผ่านวิธีการ IQF ที่จริงแล้วยังคงมีปริมาณสารปฏิชีวอนสูงกว่าประมาณ 40% เมื่อเทียบกับผลไม้ที่แข็งช้ากว่า หลังจากเก็บไว้ในห้องเก็บของครึ่งปี สําหรับใครก็ตามที่สนใจถึงคุณค่าอาหาร ที่ยังคงคงคงอยู่ระหว่างการแข็ง มันทําให้เกิดความแตกต่างอย่างมาก

ความมั่นคงของคุณภาพภาพภาพของหอมและหอม IQF ระหว่างการเก็บรักษาระยะยาว

การเกิดผลึกน้ำแข็งอย่างสม่ำเสมอช่วยป้องกันการยุบตัวของโครงสร้างในผลเบอร์รี่ที่เปราะบางระหว่างการจัดเก็บเป็นเวลานาน ราสเบอร์รี่ที่แช่เย็นด้วยวิธี IQF สามารถคงรูปร่างเดิมได้ถึง 92% หลังจากเก็บรักษาไว้นาน 18–24 เดือน เมื่อเทียบกับเพียง 68% ในตัวอย่างที่ใช้วิธีแช่เย็นแบบบลาสต์ (วารสาร Food Engineering Journal ปี 2023) ความสม่ำเสมอนี้สนับสนุนการวางตำแหน่งสินค้าระดับพรีเมียมในตลาดค้าปลีก ซึ่งรูปลักษภายนอกมีอิทธิพลอย่างมากต่อการรับรู้ของผู้บริโภคเกี่ยวกับคุณภาพ

ประโยชน์ด้านการดำเนินงานและการพาณิชย์ของเครื่องแช่เย็นแบบ IQF ในการแปรรูปผลไม้

การป้องกันการจับตัวเป็นก้อนและการไหม้จากช่องแช่แข็ง ช่วยให้ผลิตภัณฑ์แยกตัวได้ดีและยืดอายุการเก็บรักษา

การแช่เย็นอย่างรวดเร็วแบบรายชิ้น (IQF) ทำงานโดยการห่อผลไม้แต่ละชิ้นไว้ในน้ำแข็งแยกจากกัน ซึ่งจะป้องกันไม่ให้เกิดผลึกน้ำแข็งที่ไม่พึงประสงค์และทำลายเนื้อสัมผัส หรือทำให้ชิ้นผลไม้ติดกันเป็นก้อน เมื่อผลไม้ยังคงอยู่แยกจากกันเช่นนี้ ผู้แปรรูปอาหารสามารถลดของเสียได้อย่างมาก อายุการเก็บรักษาก็ยืดยาวออกไปไกลกว่าที่คนทั่วไปคาดคิด—บางครั้งนานถึงสองปีเต็ม—ในขณะที่ยังคงลักษณะความสดที่ผู้บริโภคต้องการ ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมพูดถึงวิธีนี้มานานแล้ว การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการจัดเก็บสินค้าแช่แข็งอย่างต่อเนื่องแสดงให้เห็นว่า เมื่อกระบวนการแช่แข็งดำเนินการอย่างเหมาะสม ก็จะเกิดปัญหาน้ำแข็งเกาะบนผิวอาหาร (freezer burn) น้อยลงแม้อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงระหว่างการจัดเก็บในคลัง

ประสิทธิภาพการบรรจุภัณฑ์ที่ดีขึ้นและการควบคุมสัดส่วนในการแปรรูปขั้นปลาย

ลักษณะของผลไม้ที่แช่เย็นแบบ IQF ที่สามารถไหลได้อย่างอิสระ ทำให้ระบบอัตโนมัติสามารถบรรจุภัณฑ์ได้เร็วกว่าผลิตภัณฑ์ที่แช่แข็งเป็นก้อน 15–20% ผู้ผลิตรายงานว่าใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์ลดลงถึง 30% เนื่องจากการจับตัวเป็นก้อนที่ลดลง ในขณะที่ผู้ค้าปลีกได้รับประโยชน์จากความสามารถในการแบ่งสัดส่วนอย่างแม่นยำ ทั้งในรูปแบบขายส่งและรูปแบบพร้อมบริโภค

การสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนอุปกรณ์ IQF เริ่มต้นที่สูง กับคุณภาพและความได้เปรียบทางการตลาดในระยะยาว

แม้ว่าการติดตั้งเครื่องทำความเย็นแบบ IQF จะต้องใช้การลงทุนเบื้องต้นสูงกว่าตู้เย็นแบบพ่นลมเย็น 2–3 เท่า แต่ก็สามารถคืนทุนภายใน 18–36 เดือน การวิเคราะห์อุตสาหกรรมในปี 2024 แสดงให้เห็นว่าผู้แปรรูปที่ใช้เทคโนโลยี IQF สามารถตั้งราคาสูงขึ้น 12–18% สำหรับผลไม้คุณภาพสูง เช่น สตรอว์เบอร์รีทั้งผลและมะม่วงหั่นชิ้น โดยมีข้อร้องเรียนจากลูกค้าเกี่ยวกับคุณภาพลดลง 22% เมื่อเทียบกับวิธีการแบบเดิม

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี IQF ข้ามหมวดหมู่ผลไม้หลักและห่วงโซ่อุปทานทั่วโลก

IQF สำหรับสตรอว์เบอร์รี บลูเบอร์รี มะม่วง และผลไม้ชนิดอ่อนอื่นๆ

IQF ทํางานได้ดีมาก ในการรักษาผลไม้ที่อร่อยและอ่อนแอไว้ได้ตลอดเวลา ลองนึกถึงสตรอเบอรี่, มะม่วง, มะม่วง ทั้งหมดถูกแช่แข็งแยกกัน ในอุณหภูมิที่เย็นมาก ระหว่าง -18 และ -40 องศาเซลเซียส สิ่งที่ทําให้วิธีนี้ดีมาก คือวิธีการที่มันหยุดเซลล์จากการแตกแยก แสตรอเบอรี่ยังคงแข็งแรง หลังจากที่แข็งประมาณ 90 ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของเนื้อเยื่อเดิม แมงโก้สไลส์ยังคงมีผิวทรงเส้นใยดีๆ แทนที่จะกลายเป็นผิวอ่อน และเมล็ดผักกาด? ก็อย่างที่จริง มันส่วนใหญ่เป็นน้ําในตัวประมาณ 84% ถ้าเราแช่มันช้าๆ ผลไม้ทั้งหมดจะแตกแยก นั่นเป็นเหตุผลที่ทําให้การแข็งเร็วสําคัญมาก สําหรับเมล็ดไม้ชนิดนี้

การปรับขนาดการใช้ IQF สําหรับการรักษาผลไม้ตามฤดูกาลในตลาดอาหารแข็งทั่วโลก

เทคโนโลยี IQF ทำให้สามารถเพลิดเพลินกับผลไม้ตามฤดูกาลได้ตลอดทั้งปี ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ตลาดผลเบอร์รี่แช่แข็งยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่องประมาณ 7.2% ต่อปี ตามรายงานตลาดล่าสุดในปี 2024 ผู้แปรรูปผลไม้เริ่มพึ่งพาเทคโนโลยี IQF เพื่อรักษาความสดของผลไม้ต่างๆ เช่น มะม่วงเปรู และองุ่นชิลีชื่อดัง ในช่วงเวลาที่เก็บเกี่ยวเมื่อผลไม้อยู่ในสภาพดีที่สุด ผลไม้เหล่านี้จึงสามารถส่งออกไปทั่วโลกได้โดยยังคงรสชาติเหมือนเพิ่งเก็บจากต้น แต่สิ่งที่น่าประทับใจยิ่งกว่านั้นคือการลดของเสียลงอย่างมาก งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า การใช้เทคโนโลยี IQF แทนวิธีการแช่แข็งแบบเดิมสามารถลดปริมาณผลไม้ที่สูญเสียไปได้เกือบหนึ่งในสาม ส่งผลให้ในพื้นที่ที่การควบคุมอุณหภูมิยังเข้าถึงได้ยากสามารถเข้าถึงผลิตผลทางการเกษตรที่สดใหม่ได้ดียิ่งขึ้น แม้ในช่วงเวลาที่แหล่งผลิตในท้องถิ่นอาจมีปริมาณจำกัด

การนำเทคโนโลยี IQF มาใช้เพิ่มขึ้นในกลุ่มผลไม้แปลกและผลไม้พรีเมียม

ตลาดผลไม้ IQF ซึ่งมีมูลค่าประมาณ 116.3 พันล้านดอลลาร์ในปัจจุบัน เริ่มมีสินค้าแปลกใหม่ เช่น ผลทับทิมมังกร มะเฟืองฝรั่ง และแม้แต่เบอร์รี่อาเซอิแบบออร์แกนิก นวัตกรรมการแช่แข็งรูปแบบใหม่ที่มาพร้อมกับการตั้งค่าแรงลมที่ปรับได้นั้นสามารถทำงานได้ดีกับผลไม้หลากหลายรูปทรงและมีความหนาแน่นแตกต่างกัน ทำให้ผลไม้เช่น โกลเด้นเบอร์รี่ ยังคงสีสันสดใสไว้ได้ ในขณะที่เบอร์รี่มาคิ ก็ยังคงสารชีวภาพที่มีประโยชน์ซึ่งเป็นที่รู้จักของมันไว้ได้อย่างครบถ้วน ผู้บริโภคมีแนวโน้มหันไปหาผลิตภัณฑ์ที่บางคนเรียกว่า "สินค้าชั้นวางอาหารแช่แข็งระดับพรีเมียม" มากขึ้นเรื่อยๆ ผลไม้แช่แข็งเหล่านี้ยังสามารถคงประสิทธิภาพของสารต้านอนุมูลอิสระไว้ได้มากถึงประมาณ 80% ถึง 90% เมื่อเทียบกับช่วงที่ยังสด ก่อนผ่านกระบวนการ IQF