Nowoczesne techniki zamrażania Temat: Nowoczesne technologie produkcji mrożonych owoców, warzyw i ich przetworów. Dariusz Słupski SUChiKl Sem. 9
1. Wstęp Zamrażanie owoców i warzyw jest niezwykle istotną dziedziną. Ma ono na celu zachowanie w stanie niezmienionym możliwie wszystkich jej naturalnych walorów sensorycznych i użytkowych, z powodu krótkiego okresu ich trwałości. Aby jeszcze lepiej zrozumieć jak bardzo ważny jest to proces, wystarczy spojrzeć na tabele przedstawiające ilość zbiorów z lat 2008-2009. 2008 2009 w tyś. ton Jabłka 2831 2626 Gruszki 73 83 Śliwki 114 121 Wiśnie 202 189 Czereśnie 41 51 Truskawki 201 199 Maliny 82 82 Porzeczki 197 196 Agrest 16 16 2008 2009 w tyś. ton Kapusta 1201 1276 Kalafiory 221 225 Cebula 618 708 Marchew 817 913 Buraki 322 351 Ogórki 272 256 Pomidory 257 265
Udział przetwórstwa wśród owoców i warzyw jest zdecydowanie dominujący. Oczywiście mówiąc o przetwórstwie nie mamy na myśli tylko zamrażania, ale stanowi ono zdecydowaną większość. Oczywiście proces technologiczny zamrażania jest przez cały czas udoskonalany, w celu podniesienia ekonomicznej efektywności produkcji i rozszerzenie oferty na rynku. Postęp osiągamy poprzez ciągłe doskonalenie wszystkich operacji i procesów. Etapy produkcji mrożonych owoców, warzyw i ich przetworów: 1. organizacja zaplecza surowcowego, zbiorów i dostaw 2. sortowanie surowców 3. obieranie i czyszczenie 4. blanszowanie 5. zamrażanie 6. dozowanie i pakowanie 2. Organizacja zaplecza surowcowego, zbiorów i dostaw Aby zwiększyć jakość dostarczanych surowców, potrzeba zwiększyć rolę przetwórni, a także wprowadzanie jej na tereny plantacyjne. Metody dzięki, którym jest to osiągane są następujące: zatrudnianie specjalistów od biotechnologii i inżynierii genetycznej dostarczanie plantatorom materiałów siewnych wyznaczanie i kontrola terminów siewu i zabiegów uprawowych zapewnienie odpowiedniego parku maszynowego, umożliwiającego szybki zbiór zapewnienie transportu surowców do przetwórni bazy przetwórcze firm zlokalizowane jak najbliżej plantacji Dzięki tym zabiegom osiągamy odpowiednią ilość surowców w odpowiednim czasie, dzięki czemu uzyskujemy wysoką jakość dostarczanych owoców i warzyw, a co za tym idzie lepszą jakość produktów po zamrożeniu.
3. Sortowanie surowców W przeszłości sortowanie odbywało się przy pomocy ludzi. Metoda ta jednak była mało wydajna, wskutek czego zaczęto poszukiwać innych metod sortowania. Zaczęto stosować urządzenia elektroniczne, które dzięki swoim funkcjom i możliwościom znacznie przyspieszały proces sortowania: elektrometryczny pomiar barwy powierzchni surowców, niezależny od ich wymiarów, kształtu i stopnia wilgotności pełna automatyzacja tych urządzeń połączonych z precyzyjnymi urządzeniami zgarniakowymi Urządzenia te, choć niewątpliwie pomocne i korzystne ze względu na czas, nie rozpowszechniły się jednak tak bardzo ze względu na swoją wysoką cenę. 4. Odbieranie i czyszczenie W procesie odbierania i czyszczenia, również można zauważyć duży postęp. Został on osiągnięty poprzez: ciągłe udoskonalanie konstrukcji tych urządzeń jak i parametrów ich pracy wdrożenie dwufazowego przerobu owoców delikatnych (czarne i czerwone porzeczki, jagody, borówki, poziomki) przerób warzyw korzeniowych metodą parową krótkotrwałe (90-240s) sparzanie produktów parą wysokoprężną (0.6 1.0 MPa), a następnie mechaniczne oddzielanie skórki modyfikacje klasycznych metod termicznych (obieranie po zamrożeniu, obieranie w podczerwieni, obieranie w warunkach próżniowych) 5. Blanszowanie Blanszowanie jest to rodzaj obróbki cieplnej żywności polegający na zanurzeniu na kilkadziesiąt sekund we wrzątku, a następnie włożeniu do zimnej wody. Proces ten wykonuje się na delikatnych owocach i warzywach i powoduje on dezaktywację enzymów tkankowych. Dzięki blanszowaniu surowce zachowują naturalne walory sensoryczne.
Zabieg ten wykonany w sposób tradycyjny posiada wady: najbardziej energochłonny proces duża masa ścieków Z ich powodu zaczęto prowadzić badania nad procesami, dzięki którym uzyskamy ten sam efekt bez tradycyjnego blanszowania: stosowanie inhibitorów chemicznych, blokujących reakcje enzymatyczne w przerabianych warzywach radykalne obniżanie temperatury przechowywania zamrożonych warzyw nie blanszowanych do temperatury ok. - 80 C Metody te jednak, na dzień dzisiejszy nie są stosowane, z powodu napotkanych trudności technicznych oraz ich nieekonomiczność. 6. Zamrażanie Metod zamrażania jest kilka - przy użyciu urządzeń kriogenicznych, zamrażanie kontaktowe jednak najbardziej popularną metodą jest zamrażanie fluidyzacyjne. Polega ono na przedmuchiwaniu strumieniem powietrza, płynącym z dołu do góry, warstwy surowców przemieszczanych na taśmie. Zamrażanie w ten sposób jest bardzo szybkie, trwa zaledwie kilka minut. Zalety tej metody: szybkość procesu jakość owoce zamrażane są w formie sypkiej kilkakrotnie wyższe współczynniki α niż w tunelach owiewowych łatwiejsze składowanie, porcjowanie i pakowanie produktów zamrożonych luzem Wady: wrażliwość na wszelkie zmiany tj. nie rytmiczność podawania surowca, lub skierowanie do przerobu surowców o obniżonej jakości wydajność zależy od wymiarów zamrażanych produktów i maleje wraz ze wzrostem ich cząstek Na chwilę obecną ok. 90% owoców i warzyw zamrażane jest tą właśnie metodą.
7. Dozowanie i pakowanie Oczywiście opakowanie musi posiadać odpowiednie własności, aby zapewniało odpowiednie funkcje ochronne: odporność na czynniki zewnętrzne i składniki produktów nieprzepuszczalność wobec pary wodnej, pary wodnej i lotnych substancji aromatycznych stałość podstawowych właściwości w szerokim zakresie temperatury możliwość formowania, dozowania i pakowania w urządzeniach mechanicznych i automatycznych niska cena Proces pakowania wiąże się bezpośrednio z dozowaniem. Wszystkie czynności, które są związane z tymi procesami wykonuje się w urządzeniach automatycznych. Dzięki temu osiągamy wysoką wydajność, a zarazem niski koszt produkcji.
Literatura Z. Gruda, J. Postolski Zamrażanie żywności, wyd. III, WNT Warszawa 1999 Technika chłodnicza i klimatyzacyjna 8/2000 Technika chłodnicza i klimatyzacyjna 9/2000