Seminarium z Nowoczesnych Technik ZamraŜania

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Seminarium z Nowoczesnych Technik ZamraŜania"

Teodor Kurek
7 lat temu
Przeglądów:

1 Seminarium z Nowoczesnych Technik ZamraŜania TEMAT: Ubytki masy, oparzelina mrozowa i rekrystalizacja, jako typowe zmiany fizyczne zachodzące w mroŝonej Ŝywności. Prowadzący: Dr inŝ. Z. Bonca Wykonał: Rafał Anioł

2 I. Ogólny podział zmian jakościowych w mroŝonej Ŝywności. Ogólnie zmiany jakościowe mroŝonej Ŝywności moŝemy podzielić na trzy grupy: 1. Zmiany fizyczne. 2. Zmiany chemiczne i biochemiczne. 3. Zmiany mikrobiologiczne Tematem niniejszego seminarium są zmiany fizyczne, które z pośród których moŝemy wyróŝnić te najwaŝniejsze: a) zmiany strukturalne b) rekrystalizacja c) ubytki masy d) oparzelina mrozowa II. Charakterystyka poszczególnych fizycznych zmian jakościowych. Główną przyczyną zachodzących zmian fizycznych podczas obróbki zamraŝalniczej jest przemiana fazowa wody w lód (co jest istotą zamraŝania). Zmiany strukturalne: Zminy te to przede wszystkim: - mechaniczne uszkodzenia ciągłości membran komórkowych - utrata ich właściwości (zwłaszcza półprzepuszczalności) Zmiany strukturalne powodują szereg zmian pochodnych: -spadek jędrności -zmiana konsystencji -ograniczenie zdolności utrzymania wody -w skrajnych przypadkach nawet zanik pierwotnego kształtu Zapobieganie zmianom strukturalnym: -Ogólnie przyjmuje się zasadę Ŝe im szybszy spadek temperatury tym mniejsze zmiany strukturalne. -Zaobserwowano, Ŝe najmniejsze zmiany strukturalne obserwuje się przy szybkości zamraŝania 3,3 4 cm/h. -Dopuszczalna jest prędkość 0,7-1,3 jest to prędkość uzyskiwana przy zamraŝaniu tusz w warunkach przemysłowych.

3 Ubytki masy Jest to proces utraty masy produktu zamraŝanego, na skutek odparowania lub sublimacji wody z powierzchni tego produktu. Mechanizm powstawania ubytków masy przy zamraŝaniu owiewowym: -wymuszony pracą wentylatorów strumień przejmuje ciepło i wilgoć (masę) z powierzchni produktów -następnie wchłania je i przenosi je na zimniejsze od niego powierzchnie parowników chłodnicy -strumień oddaje ciepło i odkłada wilgoć w postaci szronu -schłodzone i osuszone powietrze wraca do produktów, od których przejmuje i transportuje kolejną porcję ciepła i masy -proces przebiega w sposób ciągły a temperatura wraz z postępowaniem procesu obniŝa się - wraz z osiągnięciem temperatury krioskopowej na powierzchni produktu, parowanie przechodzi w sublimację i proces zostaje znacznie spowolniony Ubytki masy w czasie powietrznego zamraŝania produktów Ŝywnościowych wyraŝa się wzorem: ip P τ Ap m α T gdzie: - ip róŝnica entalpii produktu - P = Pp Pf średnia całkowita róŝnica ciśnień cząstkowych pary wodnej na powierzchni produktu i w powietrzu -τ - czas procesu -Ap powierzchnia produktu - α - współczynnik wnikania ciepła - T = Tp Tf średnia całkowita róŝnica temperatur powierzchni produktu i powietrza Z powyŝszego wzoru widzimy, Ŝe ubytki masy są wprost proporcjonalne do róŝnicy entalpii, róŝnicy ciśnień, czasu zamraŝania i powierzchni produktu a odwrotnie proporcjonalne do czasu zamraŝania i współczynnika wnikania ciepła. Na poniŝszym wykresie moŝemy obserwować jak P i T wpływają na wielkość ubytków.

4 PoniŜsze wykresy przedstawiają ususzkę produktów zamraŝanych w zaleŝności od temperatury strumienia powietrza. Przykładowe straty wynikające z występowania zjawiska ususzki: (przy zamraŝaniu owiewowym luzem) -tuszki drobiu: 2-2,5% -ryby (bez przykrycia) ok. 1% -borówki ok. 1,8% -maliny ok. 2,3% -truskawki ok. 2,9%

5 Aby zminimalizować efekt ubytku masy podczas zamraŝania: - zamraŝanie przeprowadzać w moŝliwie jak najniŝszej temperaturze powietrza - przy jak najbardziej intensywnej wymianie powietrza -produkty właściwie zapakowane (najlepiej próŝniowo) nie wykazują zauwaŝalnych ubytków masy -stosowanie zamraŝarek taśmowych ciągłego działania instalowanych bezpośrednio w liniach technologicznych (zmniejszenie nawet do 0,5%) Ubytki masy przy zamraŝaniu w ciekłym azocie. Teoretycznie ubytek wilgoci powinien wynosić ok. 0,05%. W praktyce, eksperymentalnie potwierdzono ubytek rzędu 0,4 do 0,7% czyli o połowę mniejsze niŝ w zamraŝarkach taśmowo spiralnych. Przypuszcza się, Ŝe za taki rezultat jest wynikiem nie zbadanego dotychczas zjawiska porywania wilgoci z powierzchni przez ciekły azot przy bezpośrednim natrysku. Ubytki masy powstałe na skutek przechowywania: -Znaczne ubytki masy (w rybach powyŝej 0,8%, w mięsie 0,7%, o owocach i warzywach 1 do 1,5% ) powodują dyskwalifikujące zmiany powierzchniowe - Ubytki te w przybliŝeniu są proporcjonalne do dopływu powietrza zewnętrznego, zaleŝą od systemy chłodzenia (im większy udział promieniowania w przenoszeniu ciepła tym ubytki są mniejsze) - ZaleŜą od ułoŝenia towaru w chłodni (duŝe, ścisłe stosy) -Istotny wpływ ma stopień załadowania komory (bezwzględne ubytki są niezaleŝne od stopnia załadowania, natomiast względne są odwrotnie proporcjonalne do stopnia załadowania) -Ubytki zaleŝne są równieŝ od ciepła dopływającego z zewnątrz (róŝne wartości ubytków w zaleŝności od pory roku) -Wpływ mają równieŝ rozwiązania konstrukcyjne chłodni (np. większe straty w chłodniach parterowych niŝ piętrowych) - Na rozmiar ususzki mają wpływ mają czynniki kształtujące mikroklimat komór (np. róŝnica temperatur między parowaniem czynnika a powietrzem- zalecane 5-8 K) - Odpowiednie opakowania: paroszczelne, ściśle przylegające do powierzchni produktu, praktycznie całkowicie eliminują ususzkę.

6 PoniŜsza tabelka pokazuje doświadczalnie określone miesięczne ubytki mięsa w zaleŝności od temperatury przechowywania. Negatywne skutki ususzki: - postępujące obniŝanie jakości Ŝywności (utrta wartości odŝywczych) - rozwój procesów utleniania - utrata cech naturalnej świeŝości: matowienie powierzchni, pojawienie się plam, pojawienie się nietypowego odcienia Oparzelina mrozowa Skrajny przypadek zmian jakościowych wskutek ususzki szczególna forma odwodnienia części powierzchni zamroŝonych produktów. Objawia się przez występowanie plam o wyraŝnych konturach w miejscach odwodnionych. MoŜe występować w tkankach roślinnych, zwierzęcych jak równieŝ w sokach owocowych. Występuje tylko podczas przechowywania, lecz na jej wpływ mają równieŝ warunki zamraŝania (im szybszy proces i mniejsze ubytki wody tym większe zagroŝenie) Warunkiem ograniczenia występowania zjawiska jest moŝliwie niska i stała temperatura przechowywania.

8 Rekrystalizacja W zamroŝonych produktach podczas przechowywania następują ciągłe zmiany wielkości i lokalizacji kryształów lodu. Powstające zmiany są tym większe, im wyŝsza jest temperatura przechowywania i wyŝsze są jej wahania. Rekrystalizacja powoduje stopniowy zanik efektów szybkiego zamraŝania i wpływa na nasilenie zmian strukturalnych. Zjawisko rekrystalizacji moŝna ograniczyć: -zapewniając podczas zamraŝania uzyskanie jednakowej prędkości procesu -przechowywanie w moŝliwie niskich i stałych temperaturach -stosowanie substancji ochronnych (np. afp5 o stęŝeniu 10 ug/ml zapewnił zahamowanie procesu wzrostu kryształów -całkowite zahamowanie rekrystalizacji jest moŝliwe przy przechowywaniu produktów poniŝej pewnej temperatury- dla roztworów biologicznych poniŝej -56 stc Wykres poniŝszy pokazuje wzrost kryształów lodu podczas przechowywania ryb zamraŝanych z róŝną prędkością. III Literatura: 1.Jacek Postolski, Zbigniew Gruda ZamraŜanie Ŝywności WNT Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna zeszyt 6-7/2006, 4/2007

Podobne dokumenty

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI ZAMRAŻANIA

Gdańsk 10.11.2009 WSPÓŁCZESNE TECHNIKI ZAMRAŻANIA Temat 1: Ubytki masy, oparzelina mrozowa i rekrystalizacja, jako typowe zmiany fizyczne zachodzące w mrożonej żywności. Jakub Turek SUChiKl sem.ix Wydział