Współczesne techniki zamraŝania

Transkrypt

1 POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Współczesne techniki zamraŝania Temat : Ogólna charakterystyka przemysłowej produkcji mroŝonych frytek. Jakość i trwałość uŝytkowa produktu. Autor : Zbigniew Marszałek Gdańsk 2007

2 Surowiec Właściwości gatunkowe ziemniaków 1) Zawartość suchej substancji (s.s.) Zaleca się stosować ziemniaki o zawartości s.s. większej od 20%, gdyŝ : Oddają mniej wody podczas smaŝenia Zwiększa to wydajność produkcji, a takŝe powoduje lepszy produkt końcowy - bardziej chrupki i o jaśniejszej barwie. 2) Zawartość skrobi Zawartość skrobi powinna zawierać się w granicach % Zbyt duŝa zawartość skrobi prowadzi do niekorzystnych zmian barwnych oraz do zgąbczenia frytek podczas dosmaŝania. Zbyt niska zawartość skrobi objawia się duŝą zawartością tłuszczu w smaŝonym produkcie. 3) Zawartość cukrów redukujących Zawartość cukrów redukujących w surowcu powinna być mniejsza od 0,5 %. W przeciwnym wypadku obrane i pokrojone ziemniaki będą miały tendencje do szybkiego brązowienia. W przeciwieństwie do poprzednich czynników, na zawartość cukrów w bulwach ziemniaczanych mamy wpływ. Dzięki odpowiedniemu przechowywaniu od 4 do 6 ºC i w powietrzu o wilgotności względnej od % moŝemy ograniczyć naturalny wzrost zawartości cukrów W celu zmniejszenia zawartości cukrów redukujących stosuje się kondycjonowanie (kilkudniowe przechowywanie ziemniaków w temp od 10 do 20 ºC). Innym sposobem stosowanym łącznie lub zamiast kondycjonowania jest wymywanie krochmalu (skrobi), czyli przemywanie ziemniaków wodą o temperaturze ok. 40ºC.

3 Idealny ziemniak Idealny ziemniak powinien mieć wymiary : Długie, owalne bulwy Małe głębokości oczek > 55 mm < 2,6 mm Te cechy pozwalają uzyskać największy udział poŝądanych, długich słupków i najmniejsze ilości niewymiarowych ścinków. Proces technologiczny produkcji frytek

4 Obróbka wstępna Transport ziemniaków zanim trafi na linie produkcyjna musi zostać przebrany i sklasyfikowany. Temu celowi słuŝy kalibrowanie, które docelowo ma pozwolić tylko bulwom o odpowiednio duŝych rozmiarach trafić do obierania. W efekcie końcowym prowadzi to do zmniejszenia strat obierania. Obieranie bezpośrednio kształtuje cały koszt przerobu i cenę wyrobu. Do niedawna stosowane były równolegle trzy zasadnicze metody obierania przemysłowego: metoda mechaniczna (ocieranie bulw w kontakcie z szorstkimi lub wyposaŝonymi w noŝe powierzchniami roboczymi) metoda ługowa (usuwanie skórki po uprzednim zmiękczeniu warstwy miąŝszu pod łupiną przez obróbkę 15-20% roztworem wodnym wodorotlenku sodu) metoda parowa (krótkotrwałe oddziaływanie pary) Obecnie dominuje metoda parowa. Wykorzystanie pary zapewnia zatrzymanie witamin i innych wartościowych składników występujących naturalnie w ziemniakach. Obrane bulwy następnie poddaje się doczyszczaniu. Proces ten jest ściśle powiązany z procesem obierania gdyŝ straty przy obieraniu i koszty doczyszczania są wzajemnie zaleŝne : małe straty przy obieraniu powodują wysokie koszty doczyszczenia Przy niskich cenach ziemniaków niekiedy jest korzystniej obierać głębiej co mimo większych strat moŝe obniŝyć ogólny koszt wytwarzania i jednocześnie podnieść jakość produktu. Obrane i doczyszczone bulwy poddawane są w środowisku wody oddziaływaniom mechanicznym ( mieszanie, szczotkowanie, wibracje) w celu usunięcia resztek skórki.

5 Pozbawione skórki ziemniaki trafiają na halę cięcia i sortowania. Specjalny system noŝy umoŝliwia krojenie ziemniaków na róŝne kształty, tj: frytki proste (np. : 7x7 mm,10x10 mm) frytki karbowane (cięcie 12 x 12 mm) frytki grube (steakhouse, cięcie 10 x 20 mm) talarki proste talarki karbowane ćwiartki ziemniaka ze skórką (1/8 ziemniaka) NoŜe wodne zbudowane są z głowic, w których znajdują się skrzyŝowane noŝe. Ziemniaki pod ciśnieniem kilku barów w środowisku wodnym są przepychane przez układ tnący. Zastosowanie noŝy wodnych zapewnia : regularny kształt frytek, a takŝe minimalizuje ewentualne ubytki skrobi, co podnosi wartość Ŝywieniową frytek. Kontrolowany proces krojenia ziemniaków zapobiega powstawaniu nacięć, pęknięć na powierzchni frytek, co chroni frytki przed łamaniem się i wpływa na zmniejszenie pochłaniania tłuszczu podczas ich smaŝenia. Kolejnym etapem jest usunięcie frytek krótkich. Proces ten odbywa się na sortownikach, które składają się z metalowych matryc z otworami róŝnej średnicy. Następnie eliminowane są frytki z zewnętrznymi plamkami. Do tego celu słuŝy sortownik optyczny. Jego konstrukcja umoŝliwia odrzucenie frytek, które nie spełniają specyfikacji jakościowej. Urządzenie oparte jest na systemie kamer, złoŝonym oprogramowaniu oraz wielu zaworach powietrznych. Taki system zapewnia, iŝ ilość dobrych frytek w odpadzie nie przekracza 1%.

6 Obróbka technologiczna Blanszowanie to proces moczenia pociętych frytek w gorącej wodzie - najpierw krótko w wysokiej temperaturze, potem nieco dłuŝej w niŝszej. Proces trwa kilkadziesiąt minut i zaleŝy od rodzaju cięcia oraz typu produkowanych frytek. Blanszowanie róŝni się od gotowania tym, Ŝe temperatura wody nigdy nie dochodzi do 100 C. Blanszery są urządzeniami w kształcie owalnych zbiorników, wyposaŝonymi w śrubę regulują szybkość procesu przemieszczania się frytek. Zblanszowane frytki, przed trafieniem do pieca, zostają wysuszone. Suszarnia to urządzenie, w którym przesuwające się po taśmach frytki są owiewane gorącym powietrzem pochodzącym z nagrzewnic. Wstępne podsmaŝanie to etap, który decyduje o doskonałej chrupkości i złocistym kolorze naszych produktów. Proces ten oznacza takŝe dla konsumenta znaczne przyspieszenie przygotowania produktu w domu, a takŝe umoŝliwia przygotowanie produktu w piekarniku. Do wstępnego podsmaŝania frytek stosowane są wyłącznie oleje roślinne (palmowy, rzepakowy). Piec, w którym znajduje się ok. 3 ton rozgrzanego tłuszczu, składa się z wanny oraz przesuwającej się po jej dnie metalowej taśmy. Frytki są transportowane po taśmie, zaś tempo jej przesuwania decyduje o intensywności procesu. Czas przebywania frytek w piecu zaleŝy od ich kształtu oraz rodzaju produktu. ZamraŜanie Jednym z ostatnich procesów jest zamroŝenie wychłodzonych frytek. Przeprowadza się to w specjalnie skonstruowanych do tego celu urządzeniach. WaŜne by frytki po zamroŝeniu miały konsystencję twardą i sypką oraz by wyrób spełniał wszystkie kryteria jakościowe. Pakowanie Dozowanie i pakowanie przebiega w automatyzowany sposób. WaŜne jest by frytki były pakowane w temperaturze nie mniejszej niŝ -5ºC

7 Metody zamraŝania frytek Aparaty taśmowe tunelowe funkcjonują w dwóch typach: jedno i trzytaśmowe (nawrotne). Występują rozwiązania uniwersalne, jak równieŝ przystosowane do określonych produktów. Aparaty taśmowe tunelowe a takŝe taśmowo-spiralne włączane są w linie produkcyjne ciągłego działania (np. automatyczne tunele do do zamraŝania tuszek drobiu, tunele ślizgowe do zamraŝania ryb). Rys. Aparat jednotaśmowy. Przykładem bardzo prostego aparatu jednotaśmowego jest tunel pokazany na rysunku powyŝej. Przez strefę zamraŝania przechodzi tylko górne (czynne) pasmo taśmy, zaś pasmo powrotne biegnie pod obudową izolowana, gdzie równieŝ jest zainstalowana myjka taśmy. Strumień powietrza omywa poszczególne porcje ze wszystkich stron, współczynniki wnikania ciepła są duŝe.

8 Znacznie bardziej skomplikowane są aparaty trzytaśmowe. Surowiec jest tam podawany na taśmę górną, gdzie następuje jego wstępne omroŝenie, następnie spada na taśmę środkową i wreszcie dolną, która wyprowadza produkt zamroŝony na zewnątrz. Aparaty taśmowe spiralne wyposaŝone są w taśmę o specjalnej konstrukcji ułoŝona jest na spiralnym ruszcie zamontowanym wokół bębna o osi pionowej. ObrzeŜa taśmy wykonane w postaci ogniw łańcucha mają wydłuŝone otwory, w których są osadzone poprzeczne pręty. Pręty te swobodnie przesuwają się w otworach obrzeŝy, co umoŝliwia niewielki skręt taśmy w płaszczyźnie poziomej. Elementem napędowym jest bęben. Ciągły i równomierny naciąg taśmy uzyskuje się poprzez specjalny mechanizm napinający. Napęd realizowany jest poprzez układ mechaniczny lub hydrauliczny. Aparaty taśmowe-spiralne pracują najbardziej wydajnie przy produktach drobnych, zamraŝanych luzem, dla których czas zamraŝania nie przekracza 60 minut. W praktyce jednak są uŝywane równieŝ oprócz frytek do zamraŝania dań kulinarnych w duŝych opakowaniach, z uwagi na łatwość obsługi, moŝliwość włączenia w jedną lub kilka linii produkcyjnych, wysoki standard higieny. ZamraŜanie fluidyzacyjne stanowi szczególna formę zamraŝania owiewowego systemem tzw. indywidualnego szybkiego zamraŝania. Polega ona na umieszczaniu warstw sypkich produktów na poziomej taśmie i przedmuchiwaniu przez nią od dołu strumienia zimnego powietrza. Powstaje tzw. łoŝe fluidalne, w którym cząstki unoszą się i zachowują jak płyn. Rys. Zestawienie typów tuneli fluidyzacyjnych: a) rynnowy b) jednotaśmowy c) dwutaśmowy w układzie kaskadowym d)dwutaśmowy w układzie nawrotnym e) rynnowo-taśmowy Zastosowanie rozwiązania tuneli rynnowych pozwoliło na znaczne zmniejszenie wymiarów tunelu oraz duŝe uproszczenie aparatu, wskutek wyeliminowania wielu elementów mechanicznych.

9 Przechowywanie Prawidłowo wyprodukowane i zamroŝone frytki zachowują swoje najlepsze walory przez długi czas. Zaliczane są do produktów wysokiej trwałości. W temperaturze : -12ºC mogą być przechowywane do 9 miesięcy -18ºC mogą być przechowywane do 15 miesięcy poniŝej -18ºC mogą być przechowywane do 24 miesięcy Literatura J.Postolski : Przemysłowa produkcja mroŝonych frytek cz. 1. TChiKl 2002 nr 8 J.Postolski : Przemysłowa produkcja mroŝonych frytek cz. 2. TChiKl 2002 nr 9 J.Postolski, Z. Gruda ZamraŜanie Ŝywności