הקפאת מזון

הקפאת מזון משמרת אותו מהרגע שהוא מוכן עד לזמן שבו הוא נאכל. משחר ההיסטוריה, חקלאים, דייגים, ציידים ולוכדים שימרו את תוצריהם בבניינים לא מחוממים במהלך עונת החורף. הקפאה מאטה את ריקבון המזון על ידי הפיכת לחות עודפת לקרח ומעכבת את הצמיחה של רוב זני החיידקים. בתעשיית המזון, ישנם שני תהליכים: מכני וקריוגני. הקינטיקה של ההקפאה חשובה לשימור איכות המזון ומרקמו.
הקפאה מהירה יותר יוצרת גבישי קרח קטנים יותר ושומרת על המבנה התאי. הקפאה קריוגנית, העושה שימוש בחנקן הנוזלי הקר בצורה קיצונית (מינוס 196 מעלות צלזיוס), היא השיטה המהירה ביותר להקפאת מזון.
שימור מזון במטבחים ביתיים במהלך המאה ה-20 והמאה ה-21 נעשה באמצעות מקפיאים ביתיים. בעלי המקפיאים הונחו להקפיא את המזון ביום רכישתו. יוזמה של קבוצת סופרמרקטים ב-2012 קידמה הנחיה להקפיא את המזון הנרכש "בהקדם האפשרי עד לתאריך המצוין על המוצר". דווח כי מכון התקנים העוסק במזון בבריטניה הוסיף כי יש לאחסן את המזון בצורה נכונה עד לתאריך שפג תוקפו.

חומרים משמרים

מוצרים קפואים אינם דורשים הוספת חומרים משמרים מפני שמיקרואורגניזמים לא גדלים כאשר הטמפרטורה של המזון היא מתחת למינוס 9.5 מעלות צלזיוס, והטמפרטורה מספיקה בעצמה במניעת קלקול המזון. אם רוצים לשמר מזון לטווח ארוך, יעשה שימוש בטמפרטורות נמוכות אף יותר. חומצה גליקולית תאית (CMC), תפקידה הוא מייצב חסר טעם וריח, והיא בדרך כלל מוספת למזון קפוא, ואין זה פוגע באיכות המוצר.

היסטוריה

במשך מאות שנים, שבטים שישבו במקומות בהם האקלים קר, השתמשו בהקפאת מזון טבעית. בשנת 1885, מספר קטן של עופות ואווזים נשלחו מרוסיה ללונדון בארגזים מבודדים בזכות שימוש בטכניקה זו. כבר בשנת 1899 היה יבוא מפותח של מזון קפוא מרוסיה ללונדון במהלך 4 חודשי החורף. המזון המיובא סופק לערים בכל רחבי אנגליה כגון: ברמינגהאם, ליברפול ומנצ'סטר. לאחר מכן החלו להשתמש בהקפאה על מנת לייבא בשר.
ב-1929, שקלרנס בירדסאיי הציג את "הקפאת הבזק", לציבור האמריקאי.  ניסיונות נוספים לקדם את המזון הקפוא נעשו על ידי אלינור רוזוולט במהלך ביקורה ברוסיה. ניסויים אחרים, בהם היו מעורבים מיץ תפוזים, גלידה וירקות נערכו על ידי בעלות הברית סמוך לסוף מלחמת העולם השנייה.

טכנולוגיה

טכניקת ההקפאה עצמה, בדיוק כמו שוק המזון הקפוא, מתפתחת להיות מהירה, יעילה וחסכונית יותר.
הראשונים בהם נעשה שימוש בתעשיית המזו הם המקפיאים המכניים. עקרון הפעולה הוא תנועה במסלול סגור של גז קירור, בדרך כלל אמוניה, בתוך מערכת, אשר מוריד את החום מהמזון. החום מועבר למעבה ולאחר מכן מפוזר לאוויר או מים. נוזל הקירור, כיום נוזל חם בלחץ גבוה, נוזל למאייד. כל עוד נוזל זה מועבר בשסתום המרחיב הוא מתקרר ומתאדה. וכעת גז בלחץ ובטמפרטורה נמוכים שוב יכולים לחזור למערכת.
הקפאה קריוגנית פותחה לאחרונה, אך כבר נעשה בה שימוש על ידי יצרניות מזון רבות בכל רחבי העולם. ציוד קריוגני עושה שימוש בגזים בטמפרטורות מאוד נמוכות.

אריזה

אריזות המזון הקפוא חייבות לשמור על שלמות במהלך המילוי, האיטום, ההקפאה, האחסון, ההובלה, ההפשרה, ולעיתים קרובות גם הבישול. מכיוון שמזון קפוא רב מבושל במיקרוגל, יצרניות המזון פיתחו אריזות שיכולות לעבור מהמקפיא היישר למיקרוגל.
כיום ישנם מספר רב של אפשרויות לאריזות מזון קפוא: קופסאות, קרטונים, שקיות, מגשים, מחבתות ועוד.
מדענים ממשיכים לחקור צורות אריזה חדשות של מזון קפוא. אריזה אקטיבית למשל, מציעה שורה של טכנולוגיות חדשות שיכולות באופן פעיל לחוש ואז לנטרל את נוכחות החיידקים או מזיקים אחרים. אריזה אקטיבית יכולה להאריך את חיי המדף, לשמור על בטיחות המוצר ולעזור לשמר את המזון לאורך תקופה ארוכה יותר של זמן.

השפעות על ערכים תזונתיים

להקפאת מזון ישנה השפעה על הויטמנים המצויים בו. ויטמין C הוא בדרך כלל הוויטמין שמאבדים בריכוז הגבוה ביותר כתוצאה מהקפאה. מחקר שבוצע על אפונה כדי לקבוע את גורם האובדן של ויטמין C, לא הצליח להוכיח את הקשר בין ההקפאה לאובדן הוויטמין. ניסוי נוסף נערך באפונה ושעועית לימה. בניסוי נעשה שימוש בירקות קפואים ושימורי ירקות. את הירקות הקפואים אחסנו במינוס 23 מעלות צלזיוס ואת שימורי הירקות אחסנו בטמפרטורת החדר (24 מעלות צלזיוס). אחרי 0, 3, 6, ו-12 חודשים של אחסון, ירקות נותחו לפני ואחרי בישול. אוהרה, המדען שביצע את הניסוי אמר, "שלא ניתן לראות יותר ויטמין C במזון קפוא מאשר בשימורי הירקות". בנוסף, נעשו ניסויים על ויטמינים נוספים כגון B1 ,B2 וויטמין A. בוויטמין A לדוגמה, הפגיעה המרכזית היא כתוצאה משמירת מזון מעבר לתאריך המומלץ על ידי היצרן.

יעילות

קיימת יעילות להקפאה בהגנת המזון מפני פתוגנים שגורמים למזון לקלקול. פתוגנים נהרגים או לא גדלים בקצב מהיר מאוד בטמפרטורות נמוכות. אמנם קיימת יעילות להקפאה בהתמודדות נגד פתוגנים, אך נמצא שרתיחה היא אף יעילה יותר. אחת הבעיות בשימוש בהקפאה כשיטת שימור מזון היא הסכנה כי פתוגנים מנוטרלים (אך לא נהרגים) על ידי התהליך ויכולים לשוב להיות פעילים כאשר המזון הקפוא מפשיר.
מזונות עשויים להישמר במשך מספר חודשים על ידי הקפאה. לאחסון לטווח ארוך דרושה טמפרטורה קבועה של מינוס 18 מעלות צלזיוס או פחות.

איכות

למהירות ההקפאה יש השפעה ישירה על הגודל והמספר של גבישי הקרח שנוצרים בתוך תאי המזון. הקפאה איטית מובילה להיווצרות פחות גבישים, אך הם נוצרים גדולים יותר. הקפאה מהירה מובילה לגושי קרח קטנים אך רבים יותר. גביש קרח גדול יכול לנקב את דפנות התאים של מוצר המזון וזה עלול לגרום לפגיעה במרקם ואיכות המוצר. כמו כן זה עלול לגרום במהלך ההפשרה לאובדן של המיצים הטבעיים. לכן נצפה להבדלים בין מוצרי מזון שהוקפאו על ידי מאוורר מכני, ומוצרי מזון שהוקפאו בעזרת חנקן נוזלי (כאשר הקפאה על ידי חנקן נוזלי היא מהירה הרבה יותר מהקפאה על ידי מאוור מכני).

תגובת הציבור למזון קפוא

על פי מחקר, הצרכן האמריקאי צורך בממוצע 71% של מזון קפוא בשנה, אשר רובו הוא ארוחות טרום-מבושלות קפואות.