食品冷凍の基礎: バイヤーのプロセスと検証ガイド
Jul 23, 2021
冷凍庫の空気温度が低いこと自体は、食品が正しく急速冷凍されたことを証明するものではありません。-結果は、どれだけの熱を除去する必要があるか、製品の形状と負荷の仕方、冷気や冷たい表面が製品にどのように到達するか、冷凍庫内にどれくらいの時間留まるか、最も遅い点がどの温度に達するかによって決まります。商業的承認は、これらのプロセス変数を分離、テクスチャー、収量、安全性ステータス、容量、コールドチェーンに結び付ける必要があります。
冷凍の果物、野菜、キノコの場合、実際的な問題は「機械がどれくらい冷えているか」ではありません。代わりに、どの温度でどの製品が正確に入るのかを尋ねてください。ピースの最大寸法とベッドの深さはどれくらいですか?どのプロセスエンドポイントが指定されていますか?どこで測定されますか?そのエンドポイントで実証されたスループットはどれくらいですか?解凍または調理後、収量と塗布性能はどうなりますか?
短い答え:冷凍は顕熱を除去し、潜熱を除去しながら食品の水分の一部を氷に変換し、冷凍製品を目標の出口状態に向けて下げます。意図された商用負荷での最も遅い製品位置を検証し、その後、フリーフロー、物理的品質、使用可能な収量、衛生状態、包装、および温度連続性を確認します。
冷蔵、冷凍、冷凍の分別保管
冷却により、実質的な凍結相を意図的に形成することなく、製品の温度が下がります。凍結は水の一部を氷に変換し、定義された製品エンドポイントに達するまで継続します。冷凍保管では、完成した製品を管理された条件下で保管します。これらの操作では冷凍が使用されますが、解決する問題は異なり、異なる証拠が必要です。
冷蔵室では、すでに冷凍されたカートンが維持される可能性がありますが、暖かく密度の高い荷物を急速に冷凍するには不十分なツールです。カートンがきつく積み重ねられると、パック間の空気の流れが弱くなり、カートンの中心がゆっくりと冷える可能性があります。したがって、コーデックスは、冷凍システム、容量、製品の導電率、厚さ、形状、初期温度、生産量、および循環のためのスペースまたはチャネルを重視します。
この区別は契約に影響します。 「−１８度で保存」は保存条件を表します。製品が主要な氷の結晶化範囲をどのくらいの速さで通過したか、熱中心が必要な終点に到達したかどうか、すべての商用負荷が検証されたエンベロープ内にあったかどうかについては記載されていません。-冷凍プロセスと保存条件を別のフィールドに入力します。
例：2 つのカートンが部屋から出ると、表面の測定値は -18 度近くになります。カートンAはすでに冷凍状態で入っています。カートン B はわずか 6 時間前に温かい製品を入れて入りました。等しい表面測定値は、等しい中心または等しい凍結履歴を証明するものではありません。定義されたスローポイントを測定し、安定化を考慮して、カートン B を解放する前に荷重パターンを確認します。
凝固曲線を 3 つの熱除去ジョブとして読み取る-
まず、このプロセスにより顕熱が除去され、入ってくる食品が氷の形成が始まる点に向かって下げられます。第二に、水が相変化するときに潜熱を除去します。この部分では、かなりのエネルギーが残っているにもかかわらず、製品の温度の変化が遅くなる可能性があります。第三に、このプロセスでは、合意された出口または熱中心条件に達するまで、部分的に凍結した製品からより多くの顕熱が除去されます。-
食べ物は純粋な水ではありません。砂糖、塩、酸、溶解固体、細胞構造、結合水により、温度範囲と凍結する水の割合が変化します。コーデックスには、氷の最大結晶化の範囲は製品によって異なると記載されています。無関係な食品から 1 つの狭い温度範囲を借用して、それを工場での普遍的な制限値として提示しないでください。
凍結曲線は生産の診断に役立ちます。入口温度が高くなると、初期熱負荷が増加します。厚い部分は表面から中心までのパスを長くします。深くてコンパクトなベルトベッドにより露出を軽減します。果物の調理に砂糖を加えると、冷凍挙動が変化する可能性があります。重いソースや密集したブロックは、分離したエンドウ豆とは異なる動作をします。プロセス レシピでは、検証の対象となるフォームを識別する必要があります。
実際の例:10 mm のニンジン ダイス用に承認された冷凍レシピは、同じベルト速度と負荷で 20 mm の立方体に使用されます。大きな立方体は熱伝達経路が長くなり、中心応答が異なります。-放電面が同様に冷たく見える場合でも、20 mm 製品は、レシピが承認される前に独自のエンドポイントの証拠が必要です。
何が凍結時間を決定するのかを知る
製品変数には、初期温度、組成、水分、可溶性固体、密度、熱伝導率、ピースの厚さ、形状、表面積、ピースが別々に入るか塊として入るかが含まれます。プロセス変数には、冷媒または寒剤システム、空気または表面温度、気流、接触、撹拌、ベルト速度、ベッド深さ、間隔、ライン負荷、霜取り状態、霜の蓄積、および装置の清浄度が含まれます。
多くの場合、公称重量よりも形状の方が重要です。 1 キログラムのベリーを 1 層に広げると、1 キログラムのブロックのピューレよりもはるかに大きな表面積が得られます。-薄いスライスは、厚いキノコ全体よりも早く冷凍できますが、部分が重なったりくっついたりすると、局所的な厚いゾーンが作成されます。平均的なカットサイズだけでなく、最大寸法と荷重パターンを定義します。
気温は入力の 1 つだけです。製品がベルトを深く覆いすぎたり、空気通路が塞がれたり、蒸発器の霜が蓄積したり、ファンの性能が低下したり、霜取りにより動作条件が変化したりすると、熱伝達が低下する可能性があります。冷気を示すデータロガーは、意図した負荷の下で関係が実証されない限り、最も暖かい製品中心を証明することはできません。
XMSDによる実機ルートの調査高度な-機器情報、次に、注文に適用される工場、ライン、製品形式、商用積載、および検証記録を確認します。
用途別にIQF、ブロック、クラスト凍結を選択
個別に急速冷凍された製品は、独立した自由に流れる部分として維持されるように設計されています。{0}}分割、混合、迅速な投与、目視検査をサポートします。分離は、冷凍庫だけでなく、準備と餌にも依存します。 IQF 冷凍庫が設置されている場合でも、濡れた表面、不十分な排水、損傷した製品、深い層、不適切な撹拌、温度変動、または充填の遅れによりクラスターが発生する可能性があります。
ブロックの凍結により、意図的に統合ユニットが作成されます。バッチ処理向けのピューレ、濃縮物、キノコや野菜、およびフルブロックを一度に使用する用途に適しています。購入者は、ブロックの寸法、ライナー、正味重量、解凍または溶融方法、中心エンドポイント、および取り扱いを定義する必要があります。アプリケーション向けに設計されたブロックは、失敗した IQF 製品ではありません。
地殻の凍結は、必ずしも中心部の凍結が完了することなく、表面を急速に硬くします。加工業者は、粘着性の軽減、スライスの改善、コーティングのサポート、変形の制限、または後の冷凍段階に向けて製品を準備するためにこれを使用できます。引用されたプロセスが地殻凍結、完全凍結、または複合ルートのいずれであるかを指定します。下流の管理を変更せずに条件を交換することはできません。
例：中食工場では、角切りにしたキノコを 80 g 計量する必要があります。-フリーフロー IQF フォーマットは投与をサポートします。-ソース工場では、10 kg のキノコブロック全体を蒸し釜に入れます。ブロック形式が効率的である可能性があります。処理と完成したレシピのニーズから冷凍プレゼンテーションを選択し、使用可能なコストを比較します。{7}}
マーケティングの近道ではなく、品質管理として凍結速度を使用する
一般に、急速凍結の方がゆっくり凍結よりも氷の結晶が小さくなり、構造的損傷を軽減できます。 USDA は、ゆっくりとした凍結、大きな破壊結晶、および解凍後の水分損失の間の基本的な関係を説明しています。方向性は役に立ちますが、製品、寸法、初期温度、プロセス、測定、仕上がりの性能が分からなければ「より速く」は不完全です。
急速冷凍では、弱い原材料、過熟、腐敗、不適切なトリミング、不十分な湯通し、過剰な表面水、または汚染を修復することはできません。また、解凍した植物組織を新鮮な組織と同一にすることはできません。果物やキノコは柔らかくなり、汁が出てくることがあります。野菜は、湯通し、冷凍、保存、調理が用途に合わないと、シャキシャキ感や色が損なわれることがあります。
品質は反復可能なテストを通じて定義します。凍結サンプルの質量、製品温度、解凍または調理方法、水切り時間、仕上がり質量、破損、質感、遊離水、色、風味、および判断ポイントを記録します。同じ方法を使用して、市販ロットを承認済みの参照と比較します。フリーザー名で完成結果を置き換えることはできません。
関連するトレードオフは XMSD ごとに異なります。{0}冷凍野菜シリーズ, 冷凍フルーツシリーズ、 そして冷凍キノコシリーズ。ある作物の結果を別の作物に移すのではなく、正確なカットと適用を承認します。
デフォルトでフリーズをキルステップとして扱わない
凍結すると、製品が凍ったままの状態で微生物の増殖が止まりますが、多くの微生物は解凍後も生き残って活動するようになります。 USDA はこの境界を直接述べています。食品安全計画には、適切な原材料、水と衛生管理、衛生的ゾーニング、使用する場合は検証済みの熱処理、関連する場合は環境管理、異物管理、包装の完全性、温度管理、使用説明書が必要です。-
すぐに調理できる野菜は、自動的にすぐに食べられるわけではありません。{0}{1}湯通しは酵素制御に一般的に使用され、微生物を減らす可能性がありますが、その検証された目的と致死性を定義する必要があります。完全に調理済みまたはすぐに食べられる商品には、その状態に応じた証拠と、加工後の汚染からの保護が必要です。-ラベルの文言、製品仕様、危険性分析、および顧客の使用法に同意する必要があります。
サーマル センター制御は、プロセスによっては品質と安全性の両方が重要となる場合があります。{0}コーデックスは、病原体の増殖や毒素の生成を防ぐためにセンターを十分に急速に冷却する必要があり、一部の作業では凍結が重要な管理点になる可能性があると指摘しています。製品と危険性の分析からステータスを決定します。無関係な行からコントロール分類をコピーしないでください。
空の冷凍庫ではなく商業プロセスを検証する
検証では、製品と、最も信頼できる最悪の動作の組み合わせをカバーする必要があります。つまり、最大許容個数、最高の進入温度、最大ベルトまたはカートンの積載量、最も深いベッド、最速の承認ベルト速度、最長の生産稼働、霜または霜取り状態、および最もゆっくりと凍結すると予想される位置です。複数の製品がレシピを共有する場合は、グループ化を正当化するか、個別に検証してください。
定義された低速ポイントに設置された、校正済みの製品温度センサーを使用します。{0}それぞれが異なる質問に回答したときに、大気、地表、および中心のデータを記録します。センサーのアイデンティティ、校正ステータス、配置、製品ロット、投入条件、冷凍庫設定、滞留時間、積載、出口測定値、安定化方法、および合格を表示します。複数の実行にわたる再現性は、1 回の理想的なトライアルよりも説得力があります。
日常的な検証では、承認された動作範囲と製品チェックを使用できます。入口温度、寸法、負荷、ベルト速度または滞留時間、冷凍庫の状態、製品出口温度、分離、およびプロセスで定義された頻度でアラームを監視します。データの傾向を分析します。出口温度のゆっくりとしたドリフトや凝集は、完全な故障が発生する前に、容量、空気流、排水、または機器の問題を明らかにする可能性があります。
変更によって熱伝達やエンドポイントが変化する可能性がある場合は再検証します: より大きなカット、新しい配合、より高い入口温度、より深い負荷、異なるパッケージ、新しいベルト、ファンまたは冷却の改造、スループットの増加、新しい冷凍庫、霜取りプログラムの変更、または反復的な逸脱。変更管理では、誰が影響を評価するのか、リリース前にどのような証拠が必要なのかを明記する必要があります。
実際のスループットとボトルネック容量を計算する
冷凍庫の定格容量は、ライン出力を自動的に販売できるものではありません。実証された速度は、製品、投入状態、寸法、積載、エンドポイント、クリーニング、解凍、切り替え、検査、梱包、および最も遅い接続操作によって異なります。同じ製品と受け入れ基準でオファーを比較します。
作業例:冷凍庫の速度は 1,500 kg/h と見積もられていますが、20 mm フルーツ ダイスの検証済みレシピは 1,250 kg/h で動作します。凍結後の販売可能収率は 93% で、1,162.5 kg/h になります。パックラインは 1,150 kg/h を処理できるため、実際のライン速度は 1,150 kg/h になります。 85% の稼動率で 8 時間のシフトの間、販売可能な梱包済み生産量は 1,150 × 8 × 0.85=7,820 kg であり、銘板の計算による 12,000 kg ではありません。
電気、冷凍、冷媒、水、労働、または製品の損失を比較する場合は、検証されたエンドポイントで販売可能なキログラムあたりの単位を使用します。始動、解凍、アイドル期間、切り替え、クリーンアップ、不合格、水分損失、および材料の再加工が含まれます。-スループットの低下や製品センターの温度上昇が原因でエネルギー数値が低くなると、商業的に悪くなる可能性があります。
例：サプライヤー A は、9,000 キログラムの出荷量を 96% の適用収率で生産します。サプライヤー B は 8,700 kg を収率 99% で生産します。使用可能出力は8,640kgと8,613kgです。容量の差は使用可能キログラムわずか 27 キログラムであるため、労力、プロセスの安定性、梱包コスト、および配送の信頼性が順序を決定する可能性があります。
梱包とコールドチェーンで結果を保護
製品内で凍結は完了しますが、後で破損する可能性があります。湿気の移動、昇華、酸素への曝露、シールの破損、温度サイクル、解凍と再冷凍は、霜、脱水、凝集、色の変化、酸化、滴り、質感の損失を引き起こす可能性があります。包装バリア、シール、ライナー、カートン、梱包サイズ、パレット、製品と流通ルートの積載計画を選択します。
コーデックスのガイダンスでは、急速冷凍食品は、関連する法律で許容される許容範囲内で、コールド チェーンを通じて -18 度以下の温度に保つことが求められています。-この参考資料は、すべての食品に対して 1 つの保存期間を確立しているわけではありません。賞味期限は、製品、準備、パッケージ、プロセス、保存安定性、感覚限界、および目的地の要件によって異なります。検証された製品仕様と証拠を使用します。
到着時に、ロットの同一性、カートンと袋の完全性、凍結状態、凝集、氷結、霜、合意された方法に従って製品の温度、および出荷記録を確認します。表面の霜は、安全性の証拠や 1 つの特定の根本原因としてではなく、コンテキストが必要な品質のシグナルとして扱います。それをパック、温度、場所、保持されたサンプル、およびアプリケーションの証拠と組み合わせます。
XMSD を確認する冷凍梱包オプションパックとパレットの要件を調整するとき。同じ凍結されたプロセス ID とロット コードを、保管、承認された場所での再梱包、積み込み、請求処理を通じて保持します。{1}
食品-凍結に関するRFQと監査チェックリスト
1 つの製品と-プロセスの概要-を各サプライヤーに送信します。以下のチェックリストは、マシン名や気温の主張が、実証された製品のパフォーマンスの代わりになることを防ぎます。{3}}
- 製品のアイデンティティ、成分、プロセスの状態、カットまたはピースの寸法、形状、および使用目的
- 最高入口温度、予冷、排水、地表水、許容される飼料条件
- 冷凍庫のタイプ、モード、関連する冷媒または寒剤、負荷、ベッドの深さ、ベルト速度、滞留時間、および容量
- プロセスエンドポイント、熱中心の定義、安定化方法、プローブの配置、校正、最悪の場合の検証-
- IQF の分離またはブロックの寸法、凝集、破壊、遊離氷、色、質感、ドリップ、塗布方法
- 食品の安全性ステータス、湯通しまたは調理の証拠、衛生状態、異物の管理、放出記録-
- 販売可能収量、アプリケーション収量、実際のライン スループット、可用性、リソース使用量、およびボトルネック
- 梱包、封印、正味重量、カートン、パレット、賞味期限、冷凍保管、輸送、到着、変更管理
承認された回答を仕様、プロセス合意、サンプル記録、注文に変換します。 1 つの変数が未解決のままの場合は、その結果、必要な証拠、責任のある当事者、および決定日を記載します。
よくある質問
－18度の冷凍庫の空気は食品が完全に凍っていることを証明しますか?
いいえ、気温はプロセス入力です。承認された荷重下で合意された安定化方法を実行した後、定義された製品中心を検証し、必要な物理的結果とアプリケーション結果を確認します。
IQF は常にブロック凍結よりも優れているのでしょうか?
いいえ、IQF は個別のピースと柔軟な投与をサポートしています。ブロック形式は、完全なユニットが 1 つのバッチに入る場合に効率的です。取り扱い、収量、解凍、レシピ、パック、コストからお選びください。
急速冷凍は果物、野菜、キノコを殺菌しますか?
いいえ、冷凍すると食品が凍ったままの状態で微生物の増殖が防止されますが、多くの微生物は生き残ります。製品の安全性は依然として、原材料、衛生状態、使用される場合の検証済みの加熱ステップ、加工後の保護、保管、使用目的に依存します。-
同じ冷凍庫に異なるレシピが必要になるのはなぜですか?
カットのサイズ、厚さ、組成、水分、入口温度、負荷、および目標エンドポイントの変化により熱除去が行われます。正確な製品または正当な製品ファミリーのレシピを検証します。
供給計画に属する容量番号はどれですか?
収量、ボトルネック、洗浄、解凍、切り替え、および稼働可能性を考慮した上で、承認された製品とエンドポイントに対して販売可能なパックされた出力を実証して使用します。銘板容量は入力のみです。
XMSD 調達メモ:クロップ、カット、プロセス ステータス、アプリケーション、ターゲット グレード、パック、必要量、目的地、必要な凍結プロセス証拠を送信します。{0}適切な製品、サンプル、仕様、梱包、出荷レビューを調整できます。
XMSDに問い合わせるそれらの詳細を含めて。
最終的な購入者のポイント
信頼性の高い冷凍プロセスは、製品、負荷、設備、時間、温度、結果の間の関係が実証されています。製品の低速ポイントとエンドポイントを定義し、最悪の商用ケースを検証し、製造中の動作範囲を検証します。次に、フリーフローまたはブロックの完全性、テクスチャー、収量、安全性ステータス、スループット、パッケージング、コールド チェーンの証拠を判断します。-
この方法により、冷気の測定値、冷凍庫のブランド、銘板の容量がサポートされていない品質保証になることを防ぎます。{0}また、調達、QA、生産に、販売可能なパフォーマンスに関してサプライヤーを比較するための 1 つのレコードを提供します。