Последние технологии индустриального питания: CapKold

Технология CapKold^TM (Промышленная форма технологии Cook&Chill)

Данная статья преследует цель познакомить операторов коммерческого и социального питания с новейшими инновационными технологиями приготовления пищи в больших объемах с сохранением исходной свежести, нутриентного состава сырья и готовых кулинарных блюд. Различные аспекты внедрения инновационной технологии Cook&Chill позволяют обеспечить не только высокие показатели качества готового продукта, увеличить его срок хранения без использования консервантов (вплоть до 40 суток), но и обеспечить возможности эффективного управления материальной себестоимостью продукта, снижая производственные издержки.

СapKold^TM – это товарный знак корпорации W.R.Grace (подразделения всемирно известной Cryovac®) зарегистрированный в 1971 году. «Технология CapKold» подразумевает под собой метод производства кулинарной продукции высокой степени готовности на пищеварочных промышленных линиях, работающих по принципу Cook&Chill (в переводе с английского языка – «готовь и охлаждай). Технология разрабатывалась в 70-х годах прошлого столетия в ряде научно – исследовательских центров Европы и была впервые успешно внедрена в США в 1978 году.

Суть технологии сводится к применению особого крупнотоннажного производственного пищевого оборудования, обеспечивающего высочайшую гигиеническую чистоту продукта в процессе его приготовления, охлаждения и упаковки при температуре, близкой к температуре пастеризации. При этом в процессе производства применяется уникальный метод варки продуктов на пару, с охлаждением в специальных барабанах с ледяной водой.

Готовый горячий продукт упаковывается в гигиенический чистый барьерный пакет при температуре +85 °С.
Сегодня применение технологии Cook&Chill в социальном, корпоративном питании одобрено и рекомендовано санитарным законодательством стран ЕС, Северной и Южной Америки, США, Японии, Индии и других стран. В мире работает более 1000 комбинатов бортового, социального, рабочего питания, обеспечивающих объем ежедневного выпуска кулинарной продукции высочайшего качества – до 30 000 тонн. Технология CapKold^TM успешно внедряется на производствах по выпуску готовых обедов и рационов питания для школьных и дошкольных учреждений, армии, исправительных учреждений, служб быстрого реагирования, больниц и предприятий санаторно-курортного комплекса, питания больших рабочих коллективов. CapKold^TM позволяет обеспечить высокую эффективность производственного процесса, выражаемую в таких показателях, как:

• коэффициент эффективности использования единицы производственного персонала;
• коэффициент оборачиваемости производственного квадратного метра;
• коэффициент энергосбережения;
• коэффициент эффективного использования тепловых и холодильных производственных мощностей и других показателей.

Технология CapKold^TM предусматривает использование достаточно привычных производственных инструментов и единиц оборудования, таких как вакуумный или барьерный пакет, вакуумный аппарат, печь конвекционного, пароконвекционного или микроволнового принципа действия, пищеварочные котлы различной емкости, системы интенсивного охлаждения воздушного типа (blast chiller) или водяного типа (tumbler chiller, turbo-jet chiller). Технология соответствует международным требованиями санитарно – гигиенической безопасности HACCP (ХАССП), гораздо более жестким и многофункциональным, нежели традиционные отечественные СаНПиНы.

В состав производственной линии CapKold входят следующие единицы оборудования:

1. Пищеварочные системы и пищеварочные котлы с парогенераторами
2. Дозирующие упаковочные станции
3. Вакуумные упаковщики
4. Низкотемпературные пищеварочные системы
5. Системы охлаждения ледяной водой

Рассмотрим особенности и принципы действия каждой единицы технологического оборудования и каждого этапа производственного процесса CapKold^TM.

Первичная обработка продукции

Основная задача менеджмента комбината питания при приемке, первичной санитарной обработке и растаривании продукции состоит в полном исключении риска бактериологического заражения скоропортящихся продуктов. Бурное размножение микробов представляет собой риск для здоровья потребителя. Практически в любом продукте присутствуют те или иные виды микроорганизмов, это явление на Западе получило название «первичное обсеменение». Микроорганизмы находятся в воде, воздухе, на экстерьерных частях оборудования, на поверхности инвентаря, в самом пищевом сырье. К таким микроорганизмам относятся бактерии, митозы, споры и даже вирусы, которые приводят к ухудшению качества питания и представляют собой угрозу здоровья человека.

Опасность и полезность для здоровья продуктов питания принципиально зависят от количества и типа микроорганизмов в нем содержащихся. Существует множество видов болезнетворных микроорганизмов, которые могут поражать продукты. Наиболее распространенными и известными являются сальмонеллы и стафилококки, которые провоцируют мышечные боли, лихорадку, диарею другие медицинские осложнения.
Выделяют три больших категории патогенных микроорганизмов определяемых как психрофильные, мезофильные и термофильные согласно уровню стойкости к температурным воздействиям, адаптивности к уровню -PH, выживаемости, скорости размножения в изменяющихся климатических и температурных условиях. Так психофилы живут при температурах от 10 до 20 °С, мезофилы живут при температурах от 20-25 до 40-45 °С, термофилы остаются жизнеспособны при температурах до 55-65 °С.

Микроорганизмы также делятся на два подвида: аэробные и анаэробные бактерии. Первая группа может быть нейтрализована в процессе тепловой обработки продукта при температуре + 65 °С в течение не менее 20 минут. Вторая группа представляет собой большую угрозу здоровью потребителей кулинарной продукции. Дело в том, что в целях выживания, некоторые микроорганизмы выделяют «споры», которые имеют большую температурную и кислотную сопротивляемость; они не всегда могут быть разрушены в процессе тепловой обработки при ненадлежащих температурах в течение времени. Их выявление возможно только при наличии лаборатории экспресс – анализа (по методу полимеразно – цепной реакции). В случае отсутствия на предприятии такой лаборатории, оператору питания остается уповать лишь на добросовестность поставщиков продуктов питания.

Технология CapKold^TM разрабатывалась учеными-исследователями именно вследствие глубокого понимания микробиологических аспектов переработки продуктов питания. Производственный цикл CapKold^TM (от момента загрузки сырой продукции в котлы до момента ее охлаждения до температуры + 4 °С) занимает не более 120 минут и данный временной интервал далеко не случаен. Предотвращение риска развития болезнетворного патогенного организма возможно только при понимании и учете фактора времени обработки продуктов и их охлаждения.
Микроорганизмы в комфортных условиях могут размножаться и увеличиваться в два раза каждые 15-20 минут.
Через 3 часа они достигают количества более 200, через 6 часов – более 200 тысяч, через 9 часов – более 200 миллионов, через 12 часов колония разрастается до 200 миллиардов.

Микроб во время размножения выделяет спору, которая раскроется в течение двух часов при наличии благоприятных микроклиматических условий. При раскрытии, спора выделит токсин (например, токсин ботулизма), который может стать смертельным для человека. Задача разработчика технологии выстроить производственный процесс таким образом, чтобы раскрывшая спора не имела шансов успеть выделить токсин. И технология CapKold^TM – единственная в мире решает такую задачу со 100% степенью надежности.

Санитарная предварительная обработка продуктов питания должна происходить с минимальным контактом руки человека и скоропортящихся продуктов. В высокопроизводительных кухнях рекомендуется использовать автоматические моющие и чистящие линии по обработке овощей, мощные приводы для нарезки овощей, особые режимы обвалки, разделки и зачистки мяса, с использованием методов обработки в слабощелочных растворах при помощи массажа. Санитарная обработка продуктов требуется для удаления микрофлоры на поверхности продукта перед тепловой обработкой и удаления возможного бактериального фона, от перекрестного обсеменения, полученного в результате контакта продукта с руками персонала. В случае, если пища попадает потребителю в сыром виде (овощи и фрукты), такие методы санитарной обработки особенно эффективны. В случае с дальнейшей тепловой обработкой – такие меры носят больше превентивный характер.

Тепловая обработка продуктов

Тепловая обработка продуктов по технологии CapKold^TM делится на два вида: обработку жидких и пастообразных продуктов и обработку крупнокусковых изделий из мяса, птицы и рыбы.

В первом случае, сырье загружается в пищеварочный котел с паровым способом нагрева воды или другой жидкости. Такой способ тепловой обработки обеспечивает колоссальную скорость работы пищеварочной системы. Дело в том, что пар, в отличии от воды нагревается до температуры + 167 °С, передавая продукту в 6 раз больше тепловой энергии чем при обычном контактном нагреве. Так, паровой котел емкостью 300 литров нагревается до температуры кипения воды всего за 12 минут, тогда как стандартный котел такой же емкости – за 45-60 минут.
Такой уникальный эффект достигается особой конструкцией котла с паровой рубашкой.

Нагревательный элемент нагревает рубашку, прилегающую к дну котла. Внутри герметичной камеры помещена вода, которая, нагреваясь, превращается в пар. Температура горячего пара нагревается до + 167 ºС, передавая тепловую энергию стенке котла. Внутри котла расположен агитатор – смеситель, который обеспечивает очень аккуратное и равномерное перемешивание продукта. Такие агитаторы имеют до 20 различных модификаций и устанавливаются производителем в зависимости от видов приготавливаемого продукта. Система управления пищеварочной системой  обеспечивает точное приготовление рецептуры, полученной по сети из центрального компьютера диспетчера комбината. После завершения пищеварочного цикла, котел опустошается либо методом слива жидкости и опрокидывания, либо посредством откачки продукта при помощи пневматической помпы, присоединяемой к клапану. Безопасность работы обеспечивается при помощи защитной крышки.

Давление внутри рубашки составляет около 3,5 Бар. Это почти в 5 раз больше, чем в классических европейских крупногабаритных котлах.
Уникальность таких пищеварочных систем видится еще и в том, что каждый котел может выполнять до 9 последовательных или прерываемых технологических операций (все они имеют возможность варить, пассировать, бланшировать, тушить, гомогенизировать, карамелизировать, эмульсифицировать, измельчать, смешивать). Таким образом, для приготовления, скажем супа, сырые грибы, лук, морковь и капусту можно предварительно обжарить, затем добавить воду, сварить, измельчить и гомогенизировать, получив на выходе суп-пюре.

Готовый продукт через донный клапан поступает в специальную дозирующую и упаковывающую станцию, где осуществляется расфасовка горячей массы в барьерный полимерный гигиенический пакет. Такой пакет фиксируется специальной клипсой, обеспечивающей герметичное укупоривание упаковки.
В США есть три стандарта типоразмеров пакетов для технологи CapKold^TM. Их емкость составляет 1 галлон, 1,5 галлона и 2 галлона. Это около 4, 5 и 7 литров соответственно. Технология предполагает розлив продукции в пакеты в ручную или при помощи автоматической системы розлива.
Система упаковки в многослойные гигиенические пакеты совершила настоящий переворот не только в ресторанном бизнесе, но и в системе школьного питания а мире. Технология CapKold^TM позволила доставлять готовые рационы в малокомплектные и удаленные сельские школы, не имеющие специализированного технологического оборудования для регенерации рационов. Регенерация блюд по технологии CapKold^TM может осуществляться в пакете в обычной кипящей воде, прямо в кастрюле.

Пневматическая помпа, откачивающая продукт, пропускает размер фракции диаметром до 3,5 сантиметров. Таким образом, система может приготовить жаркое, азу, гуляш, любой суп с фракцией упомянутого размера. Система обрабатывает продукты, в том числе и при помощи пара, впрыскиваемого внутрь через систему инжекторов. Этот метод позволяет выпускать диетические блюда и гарниры. Такая система не может пожарить котлету с хрустящей корочкой. Но, как мы знаем, вкусная и хрустящая котлета далеко не всегда является синонимом «вкусная и здоровая пища».

Вся продукция, расфасованная в пакеты, поступает по конвейеру в систему под названием «тумблер – чиллер» (от английского tumbler chiller). Система представляет собой большую камеру, внутри которой расположен барабан, в который помещаются горячие пакеты. Вода в камере смешена с гликолем в пропорции 95% – 5% соответственно. Температура воды, подаваемой в камеру из системы водоподготовки, теплообмена и охлаждения (ice room и heat exchanger) составляет + 4 °С. Каждый такой агрегат позволяет охладить тонну готовой продукции до температуры + 4 °С всего за 40-45 минут.
После охлаждения пакеты поступают в банк готовой продукции (в большую среднетемпературную камеру), где хранятся при температуре не выше + 3 °С без химических средств консервации вплоть до 40 суток. Как уже упоминалось выше, такие длительные сроки хранения достигаются за счет подавления микробиологического роста бактерий и идеально стерильных условий фасовки продукта без контакта с кислородом и рукой человека.
Технология приготовления цельнокусковых мясных, рыбных и комбинированных изделий основана на уникальной технологии тепловой обработки продуктов в вакууме.

Как известно, при уменьшении давления, вода кипит (образуя пар) при температуре чуть менее 100 ºС. В пище присутствуют некоторые полезные, но теплодеструктивные компоненты (чувствительные к теплу) такие как, например, витамины и некоторые протеины. Вакуумирование продуктов в полимерных пакетах значительно способствует сохранению всех полезных свойств продукта. При вакуумировании из упаковки удаляется обсемененный кислород, который может повлечь реакции окисления (изменения в структуре молекул) или денатурацию (потерю биологической ценности белков) многих компонентов пищевого продукта.

Приготовление в вакууме

Приготовление в вакууме, позволяет поддерживать многие микроэлементы продукта в неизменном состоянии как в питательном смысле (витамины, белки, углеводы и жиры), так и в органолептическом (вкус и аромат). Вакуумный метод предохраняет пищу от органолептических изменений, которые могут произойти при традиционной тепловой обработке, и при воздействии высоких температур, которые влияют, прежде всего, на цвет, запах, вкус, вес и удобоваримость пищевого продукта. Кроме того, данная практика, предполагает большее единообразие готовки и большую гигиеническую безопасность в течение процесса хранения продукта.

Приготовление в вакууме применимо к свежим продуктами и к полуфабрикатам, помещенным в упаковку которая, в процессе приготовления блюда предотвращает потерю влаги и соков продукта а также летучих веществ.

Любой пищевой продукт, в зависимости от своих ингредиентов и особенностей своей молекулярной структуры, проходит этапы морфологических изменений, в зависимости от температуры обработки и длительности готовки.
Какой бы метод тепловой обработки не использовался, температуры приготовления варьируются от 65 ºС до 95 ºС (по крайней в географических широтах над уровнем моря). Исключение составляют лишь методы варки в вакууме и автоклавирование в реторт – упаковке.
Минимальная температура при готовке в вакуумном пакете равна +63 ºС в то время как максимальная температура + 93/95 ºС.
Особое внимание следует обратить на текстуру и толщину готовящегося продукта. Увеличение толщины продукта приводит к необходимости готовить при более низких температурах, поэтому толщина продукта, превышающая рез в 5 см потребует увеличения длительности приготовления. В классической технологической литературе предел толщины в 5 см признается максимальным рекомендованным пределом толщины реза для быстрого приготовления.

Преимущества приготовления в вакуумном пакете.

• сохранение ароматов и соков продукта;
• уменьшение потери по массе на 15-35%;
• экономия электроэнергии на 20-28%;
• препятствование усушке и обезвоживанию продукта;
• препятствование окислению липинов в продукте и как следствие – препятствование прогорканию;
• более длительное хранение продукта после приготовления в вакууме;
• экономия объема закладки специй на 3-40%, поскольку концентрация пряностей и жиры сохраняются по причине присутствия оболочки;
• увеличение скорости варки при сохранении теплозатрат;

Для приготовления продуктов низкотемпературным методом, так глубоко и пристально изученным поварами – адептами молекулярной гастрономии, используется специальная пищеварочная система, получившая название cooking tank. Система представляет собой ванну с встроенным в нее барабаном для вращения пакетов. В контрольный образец помещается температурный щуп, позволяющий системе управления корректировать алгоритм работы устройства в процессе варки. Обработка продуктов осуществляется при температуре не выше + 64 °С. Данный температурный диапазон выбран не случайно. Дело в то том, что именно при такой температуре обработки волокна и жилы мяса не сокращаются при термодеформации. Как известно, говядина, в отличии, скажем, от свинины, имеет очень длинные волокна и жилы. При воздействии температуры, жиловка сокращается, давит на межтканные взаимосвязи и приводит к выделению сока. При температуре + 64 °С волокна не успевают свернуться, продукт не выделяет влагу, а значит не теряет в массе. При этом, такой температуры достаточно для того чтобы на протяжении 60-120 минут осуществить условную пастеризацию продукта и, таким образом, существенно увеличить его срок хранения.

Чем же отличается технология Cook&Chill от технологии Cook&Chill по системе CapKold^TM?

Прежде всего – объемом выпускаемой продукции и, соответственно, экономикой процесса. Западные специалисты разработали абсолютные критерии выбора между двумя технологическими схемами. По их мнению, целесообразно выбирать технологию классического cook&chill только при наличии следующих данностей:

• процесс регенерации блюд по времени не длиннее процесса их первоначального приготовления;
• производство жаренной продукции или текстурных продуктов (котлет, рулетов и т.д.);
• производство выпускает менее 1500 блюд/день
• ваша кратность охлаждения составляет 1 раз на 90-100 кг продукта.

Во всех остальных случаях целесообразно выбирать технологию CapKold^TM.
Ниже приведены некоторые параметры сравнения основных экономических составляющих себестоимости будущего продукта для предприятий по выпуску 5000, 10000, 25 000 и 50 000 рационов в день. Диаграммы ярко иллюстрируют разницу в экономике процессов:

Технология CapKold^TM – Cook&Chill может быть эффективно внедрена как в крупнотоннажных производственных предприятиях, так и в предприятиях малой производственной мощности, в которых изменение технологического процесса не потребует существенного изменения производственной инфраструктуры, внутрицеховой логистики и системы организации труда. Например, крупнейший в мире производитель оборудования CapKold^TM – компания DC Norris (Великобритания) разработала малую производственную линию специально по заказу Союза Независимых Сетей России. Производственный комплекс мощностью до 4500 готовых блюд в сутки предполагает объем инвестиций в оборудование порядка 9 000 000 рублей, размещается на 300 м² и обслуживается 10 сотрудниками, включая административный персонал. Линия CapKold^TM предназначена для выпуска до 500 наименований готовых блюд – супов, десертов, заливных, вторых обеденных блюд, соусов, паст и пудингов для реализации через витрину в сетях розничной торговли. Новый комбинат школьного питания по выпуску 50 000 рационов, возводимый в городе Ставрополе, уже имеет площадь 1 250 м² и обслуживается командой из 30 поваров. Объем финансирования сделки не разглашается собственниками предприятия. Объект будет сдан в эксплуатацию в 2009 году.