การใช้ความเย็น (Refrigeration and Freezing)
การใช้ความเย็นในการแปรรูปและการถนอมอาหารมีความสำคัญต่อการผลิตอาหารทั้งในระดับครัวเรือนและในระดับอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก
1.1 พัฒนาการของการใช้ความเย็นในการถนอมและการแปรรูปอาหาร
การใช้ความเย็นในการถนอมรักษาอาหารได้มีวิวัฒนาการมาแต่โบราณจากประสบการณ์ และการสังเกตของผู้ที่อาศัยอยู่ในเขตหนาวเย็นของโลก ดังเช่นการแช่เย็นไวน์ด้วยหิมะผสมเกลือโพเเทสเซียมไนเตรทในสมัยโรมัน ในปี ค.ศ. 1842 เอช เบนจามิน (H. Benjamin) ได้จดลิขสิทธิ์สำหรับการแช่แข็งอาหารโดยการจุ่มลงในตัวทำความเย็นที่อังกฤษ หลังจากนั้นได้มีการพัฒนากระบวนการแช่เย็นอาหารต่าง ๆ เรื่อยมา จนถึงปี ค.ศ. 1880 อุตสาหกรรมแช่แข็งผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ สัตว์ปีก และปลาในสหรัฐอเมริกากลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวัน ผู้ที่มีส่วนสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมแช่เย็นในยุคแรก ๆ คือ แคลเรนซ์ เบิร์ดเซย์ (Clarence Birdseye) ซึ่งทำการวิจัยค้นคว้า ออกแบบเครื่องแช่แข็ง ก่อตั้งบริษัทอุตสาหกรรมแช่แข็งที่เป็นที่รู้จักแพร่หลายทั่วไป และเป็นผู้ที่เห็นความสำคัญของการคัดเลือก การเตรียมการ การเก็บรักษา การขนย้ายและจัดจำหน่ายที่มีต่อคุณภาพของอาหารแช่แข็ง
วงการอุตสาหกรรมอาหารแช่แข็งได้มีการพัฒนาอย่างมีระบบ มีขั้นตอน ประกอบกับความก้าวหน้าในด้านวิศวกรรมเครื่องเย็นและแช่แข็ง ทำให้มีการออกแบบสร้างเครื่องแช่แข็งที่ทันสมัยขึ้น เช่น ในช่วงปี ค.ศ. 1960-1962 มีการพัฒนาเครื่องแช่แข็งแบบลอยตัวในลมเย็น (Fluidized-bed Freezer) เครื่องแช่แข็งแบบไอ คิว เอฟ (Individually Quick Freezing) และ เครื่องแช่แข็งแบบแช่ในไนโตรเจนเหลว เป็นต้น จากนั้นอุตสาหกรรมอาหารแช่แข็งก็ได้มีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว แม้แต่ในประเทศไทยก็มีการส่งออกผลิตภัณฑ์อาหารแช่แข็งพวกไก่และผลิตภัณฑ์ประมงแช่แข็งปีละหลายหมื่นล้านบาท
1.2 ความสำคัญของการถนอมและแปรรูปอาหารด้วยความเย็น
การนำความเย็นมาเก็บถนอมอาหาร ทำให้มีการพัฒนาการใช้ประโยชน์จากวัตถุดิบทางการเกษตรได้กว้างขวางยิ่งขึ้น โดยสามารถเก็บวัตถุดิบสำหรับการแปรรูปของโรงงานได้นานขึ้น รวมทั้งทำให้เกิดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปแช่เย็นแช่แข็งหลากหลายชนิด ก่อให้เกิดอุตสาหกรรมต่อเนื่องมากมาย การใช้ความเย็นถนอมอาหารมีความสำคัญดังนี้
ระดับครัวเรือน ทำให้เก็บรักษาเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์ และอาหารอื่น ๆ ได้นานขึ้น
ระดับอุตสาหกรรม ก่อให้เกิดการพัฒนาการใช้ประโยชน์จากผลิตผลเกษตรได้มากขึ้น โดย
( 1 ) ช่วยรักษาคุณภาพของวัตถุดิบและชะลอการเสื่อมเสียระหว่างรอการผลิต และการเก็บวัตถุดิบไว้ผลิตได้นานขึ้น รวมทั้งช่วยปรับปรุงคุณภาพวัตถุดิบ
( 2 ) ช่วยให้เกิดผลิตภัณฑ์พร้อมปรุงหรือพร้อมบริโภคมากมาย เช่น ซาละเปา เนื้อและปลาบดทอดแช่แข็ง ชุดอาหารซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของผัก เนื้อ และเครื่องปรุงต่าง ๆ เป็นต้น
อาหารต่างชนิดกันจะมีช่วงอุณหภูมิที่ใช้ในการถนอมต่างกัน โดยทั่วไปการควบคุมอุณหภูมิในการแช่เย็นอาหารจะตั้งไว้ที่เหนือจุดเยือกแข็งเล็กน้อย ส่วนอาหารแช่แข็งจะควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ประมาณ - 18 องศาเซลเซียล ส่วนอุณหภูมิของขั้นตอนทำความเย็นที่ใช้ในกระบวนการผลิตจะมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่า เพื่อให้อัตราการแช่แข็งเร็วขึ้น ซึ่งอุณหภูมิในห้องแช่แข็งจะควบคุมไว้ที่ - 40 องศาเซลเซียสหรือต่ำกว่า ซึ่งขึ้นอยู่กับสารทำความเย็นที่ใช้และประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นนั้น ปกติแล้วอุณหภูมิ 4-5 องศาเซลเซียสหรืออุณหภูมิในตู้เย็นธรรมดาหรือห้องเย็น จุลินทรีย์ทั่วไปที่มีในอาหารไม่เจริญเติบโต แต่จะมีจุลินทรีย์ที่ทนความเย็น (Psychophilic organism) เจริญได้ แต่ถ้าอุณหภูมิต่ำกว่า -18 องศาเซลเซียส จะไม่มีจุลินทรีย์ใดที่เจริญไดอ่านเพิ่มเติม
