Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
-
Upload
dorin-saulescu -
Category
Documents
-
view
340 -
download
2
Transcript of Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
1/58
Curs 9 Congelarea produselor
alimentareProf. Popa Mona Elena
Facultatea de Biotehnologii
2015
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
2/58
Metode de congelare - decongelare
CONGELAREA presupune:
Transformarea APAGHEATA Scaderea indicelui aw Inhibarea multiplicarii microbiene
Extinderea conservabilitatii de la zile la saptamani.... ani O mare cantitate de caldura trebuie extrasa pentru a
transforma apa in gheata Modificari majore ale proprietatilor termice odata cu
modificarea temperaturii
Conductivitatea termica a ghetii este de trei ori mai maredecat cea a apei deci e mai usor de extras caldura dupa ce aajuns in stadiul de gheata
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
3/58
Factorii determinanti pentru timpul de
congelare
Produs
Ambalarea
Dimensiunea si forma
produsului
Temperatura initiala
Temperatura finala Proprietatile termice
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
4/58
Factorii determinanti pentru timpul de
congelare Tipul sistemului frigorific
Temperatura mediului (aer) de racire
Viteza aerului din mediul de racire
Tipul metodei: - aer- cu placi
- prin imersie
- criogenie Abilitatea sistemului de congelare de amentine temperatura ceruta
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
5/58
Echipament de congelare
Congelatoare cu aer Congelatoare cu
circulatie fortata de aer
Tunele stationare
Congelatoare cu banda Congelatoare in pat
fluidizat
Congelatoare prin
contact Congelatoare criogenice
Congelatoare combinate
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
6/58
Congelatoare cu placi
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
7/58
Placi orizontale/verticale
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
8/58
Congelator tip dulap - discontinuu
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
9/58
Congelatoare prin contact cu suprafete
racite
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
10/58
Tunel cu circulatie fortata
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
11/58
Tunel cu caile de rulare pentru rastele
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
12/58
Tunel plin cu rastele de produse
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
13/58
Congelatoare in pat fluidizat - IQF
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
14/58
Congelator IQF spiral
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
15/58
Congelator IQF tunel cu banda
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
16/58
Congelator tip tunel cu banda- o singura trecere
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
17/58
Congelator tip tunel cu banda
- mai multe treceri
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
18/58
Congelator tip tunel cu carucioare
si rastele
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
19/58
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
20/58
Congelatoare criogenice (cu N2)
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
21/58
Congelator cu N2
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
22/58
Comparatie intre metode de congelare
Congelare in aer: multifunctionale, cost scazutde capital , timpi de congelare mai mari,costuri energetice ridicate, pierderi mari ingreutate pentru produsele neambalate
Congelare prin contact ( c. cu placi): rapide,
eficiente dpdv energetic, necesita contact bunintre placi si produs, forme regulate aleprodusului, ambalajele reduc eficientaenergetica
Congelarea criogenica( azot sau dioxid decarbon) : foarte rapide pentru produse dedimensiuni mici, pierderi mici in greutate,costuri de capital mici, costuri de functionaremari, pot conduce la probleme de calitate aprodusului
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
23/58
Decongelare si temperare
DECONGELAREA presupune: Produs fara gheata reziduala Toate temperaturile produselor peste
0C
Cerinta de prelucrare manuala cum ar fitransarea, sortarea carnii, dezosarea etc.TEMPERAREA presupune:
Produs cu gheata reziduala Temperaturi -5 -2C
Fara decongelare Indicata pentru procesarea cu masini
precum maruntirea, felierea
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
24/58
Restrictii de decongelare
Decongelarea este in mod inerentmai lenta decat congelarea
Conductivitatea termica a carnii decongelate esteaproximativ 1/3 din cea a carnii congelate
Ca progres al decongelarii, un strat de conductivitatetermica redusa se formeaza la suprafata, acesta actioneazaca strat izolator impiedicand transferul termic
Adancimea stratului izolator creste odata cu avansareaprocesului de decongelare
Problemele cu cresterea microbiana restrictioneazatemperaturile la suprafata produsului sau temperaturamediului
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
25/58
METODE DE DECONGELAREPrin transfer de caldura conductiv de la suprafata catre
centrul termic al produsului In aer In apa
In abur prin condensare
Prin generare interna de caldura folosind radiatiaelectromagnetica Microunde
Radio Frecventa
( nu sunt indicate metodele
electromagnetice daca se ceredecongelarea totala datorita
problemelor de instabilitate termica sitransferului termic tranzitoriu)
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
26/58
Sistem de decongelare in aer
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
27/58
Decongelare comerciala in apa
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
28/58
Decongelare in vacuum/abur
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
29/58
Decongelare in cabinete mici cu
microunde
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
30/58
Tunel de decongelare cu microunde
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
31/58
Factori determinanti in decongelare
Aspectul final al produsului
Duratele critice
Grosimea produsului
Heat requirements Temperatura suprafetei/ timpul
Pierderile de greutate
Cresterea bacteriana
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
32/58
TEHNICI FRIGORIFICE ALTERNATIVE in
dezvoltare
Ciclu magnetic
Ciclu termoacustic
Ciclu Stirling Ciclu cu aer
Trio-generare
Ejector
Sisteme frigorifice cu CO2 Paneouri izolatoare vacuumate
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
33/58
CICLU FRIGORIFIC MAGNETIC
Presupune un material solidmagnetic drept agent frigorific Materialul se incalzeste in prezenta
campului magnetic si se raceste inabsenta lui
Absorbtia si cedarea de caldura este
facilitata de prin contactul termic almaterialului magnetic cu sursa caldasi respectiv cu sursa rece utilizandun fluid de transfer termic
Fortele implicate in aplicarea siindepartarea campului magneticasigura energia necesara cicluluipentru a pompa caldura de la sursacatre consumator
Deja exista prototipul, si se estimacomercializarea lui curand
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
34/58
Sistem frigorific termoacustic
Opereaza folosind unde sonore si un gazinert intr-un rezonator pentru a producerefrigerare.
Se afla in stadiul de cercetare- dezvoltare,dar are un COP (coef of performance)mic, in jur de 1 pana in prezent.
Nu este disponibil comercial. Are potential de aplicare pe domenii largide temperaturi de la refrigerare lacriogenie.
Poate fi folosit pentru aplicatii de micacapacitate precum frigidere casnice sicabinete frigorifice mici.
Foloseste pierderile de caldura saactioneze un motor termoacustic care inschimb actioneaza un motor termoacusticfrigorific.
Fig 1 Motor termoacustic cuunde sonore
Fig 2. A travelling-wave thermoacoustic
refrigerator (Source: Sounds Cool! The Ben &Jerrys Project, 2005)
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
35/58
SISTEM FRIGORIFIC STIRLING
Ciclul de racire Stirling este un sistem regenerativin care gazul din sistem este deplasat inainte siinapoi intre spatiile finale rece si respectiv cald.Caldura este cedata printr-un schimbator decaldura la capatul cald, si absorbita din spatiul ce
trebuie racit printr-un schimbator de caldura lacapatul rece.
-Sistem disponibil comercial in sectoare de nisa,pana la 300 W cap de racire. Valori ale COP intre
2 si 3 au fost raportate pentru temp. de 0C, si injur de 1 pentru cca. -40C.
-Aplicatiile pentru echipamente frigorificeportabile sunt recomandate.
Free Piston StirlingModule and Freezer
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
36/58
CICLU FRIGORIFIC CU AER
Exploateaza faptul ca atunci cand aerul se destinde, aceastaeste asociata cu o scadere a temperaturii Aerul este comprimat cu ajutorul unor turbo compresoare Compresia duce la cresterea temperaturii Aceasta caldura este indepartata prin trecerea aerului prin
schimbatoare de caldura dupa fiecare stagiu de comprimare
Aerul este apoi destins folosind o turbina, obtinandu-se oscadere instantanee in temperatura aerului care poate ajungemai mica decat 6 0C
Este eficient daca se utilizeaza caldura de deseu pentru scopuride racire
Este in mod uzual utilizat pentru conditionarea aerului dinavioanele cu reactie, folosit la finalul secolului 19 pentruaplicatii alimentare, a suscitat interes in ultimii ani pentru caeste prietenos pentru mediul inconjurator
Cateva sisteme comerciale sunt disponibile.
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
37/58
TRIO-GENERARE
Potential bun pentru reducereaemisiilor GHG (greenhousegases) si a energiei consumate
S-a inregistrat progres in sistemede putere ( microturbine, fuelcells)
Sisteme de recuperare a caldurii Proiectare si controlAPLICABILITATE Companii mari de industria
alimentara de multi ani Mai recent in supermarkets
pentru aplicatii HVAC (heat,ventilation, air conditioning) Potential pentru utilizare de
biocombustibil
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
38/58
Sisteme frigorifice cu ejector
Este o tehnologie bazata peantrenarea termica,
utilizata de multi ani in aplicatiilefrigorifice.
Au fost realizate sisteme cucapacitati de racire de
la cativa KW la 60.000 kW , COPmai mic de 0.2.
Nu sunt aplicatii comercialeApplicatii in industria alimentara Acolo unde caldura reziduala
este disponibila pentruantrenarea ejectorului
Transport frigorific Mayekawa cooling system -prototype
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
39/58
CO2 ca agent frigorific Agent frigorific natural
Presiuni mari de lucru in comparatie cufreonii si NH3 Potential bun de reducere a GHG S-a realizat in Nordul Europei A crescut nr. Sistemelor instalate in UK
CO2pack (Courtesy Linde)
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
40/58
VIPS(VACUUMINSULATEDPANELS)
panouri izolatoare vacuumate
Material izolator foarte eficient Conductivitati de 5 ori mai mici
decat izolantii obisnuiti capoliuretanul(PU)
Obtinute prin evacuarea aeruluidin materialul microporos deumplutura cu fete de inaltabariera
Foarte promitatoare in aplicatii
precum frigiderele casnice,containere izolate, cladiri,transport frigorific, masinistradale de vandut bauturiracoritoare, inghetata
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
41/58
Calitatea si siguranta produselor
alimentare congelate
Calitatea Atribute senzoriale aspect, gust,
aroma, textura Atribute ascunse compozitia
chimica, valoarea nutritiva,proprietati mecanice si functionale
Poate include de asemenea,degradarea microbiologica
Siguranta Microbiologica Chimica
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
42/58
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
43/58
EFECTELE GENERALE ALE CONGELARII
ASUPRA TESUTURILORCARNEA
Structura mult maiflexibila
Mai putine degradariasupra celulelor
PESTE
Denaturareaproteinelor Intarire, reducerea
capacitatii de legare aapei
FRUCTE SI LEGUME
Ruptura celulelorrigide normale Fructele congelate
decongelate capataun gust mai aciddatorita eliberarii de
acizi organici in timpulcongelarii
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
44/58
Pretratarea carnii si
pestelui
Carnea intotdeauna serefrigereaza inainte decongelare
Maturarea de pana la 1 saptla 0-4C este preferabila
Se procedeaza la glazurarea
carnii si pestelui pentru apreveni pierderea deumiditate in timpuldepozitarii in stare congelata
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
45/58
Pretratarea fructelor si legumelorBogate in enzime care pot cauza
modificari in aroma, culoare,textura, si continut in nutrienti intimpul procesarii si depozitarii.
Activitatea enzimatica poate fi
redusa sau prevenita prin blansare Tratament cu ac.ascorbic
Acoperire cu zahar Acoperire /ambalare pentru a evita
contactul cu aerul in timpuldepozitarii
Blansarea este de asemeneafolositoare si pentru reducereaincarcaturii microbiene, fixareaculorii, eliminarea aerului dintesuturi si deci a oxigenului
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
46/58
BLANSAREA (OPARIREA) Tratament termic scurt
Temperatura 85-100
Timpul uzual la 5 minute
Racirea rapida in apa rece/ cu gheata
Metode
Orice metoda pentru cresterea temperaturii Comun: apa fierbinte sau abur
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
47/58
ENZIME SI EFECTUL LOR ASUPRA CALITATIIAtribute Enzime Reactii Rezultate
Gust-aroma
Esteraze (lipaze )LipoxigenazePeroxidaze,catalaze, proteaze
Hydrolize ale lipidelorOxidarea acizilor grasinesaturatiHidrolize aleproteinelor
Rancezire hidroliticaRancezire oxidativaGust amar
Culoare PolifenoloxidazaClorofilaza
Oxidation of phenolsDegrading ofchlorophyll
Browning reactionsLoss of colour
Textura AmilazePoligalacturonazePectinmetilesteraza
Hidrolize aleamidonului sipectinelor
Inmuiere/pierdereavascozitatii
Nutrienti Ascorbic acidoxidazaTiaminaza
Oxidarea aciduluiascorbicHidroliza tiaminei
Pierderi de acidascorbic (vitamina C)Pierderi de tiamina(vitamina B1)
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
48/58
TIMP DE BLANSARE SI TEMPERATURA
PENTRU UNELE LEGUMESpecia vegetala Timp de blansare (min.)
Temperatura (C)
Conopida 2-4 98-100Broccoli 2-4 98-100
Fasole pastai 7-8/2-3 95/99
Mazare 5 ( boabe mari)/2 (b.mici) 95
Morcovi 12 ( mari)/ 7 (mici) 93-95Varza deBruxelles
5 100
Spanac 2-4 90-98
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
49/58
PIERDEREA CALITATII PRIN
CONGELARE
Migrarea apei Suprafata produsului congelat devine
uscata rezultand ARSURA DECONGELARE ce consta din spoturi
brune unde tesutul devine uscat si tare Culoare gri, spoturi de tesut uscat carenu dispar dupa decongelare
Re-formarea cristalelor de gheata
Pentru a preveni: ambalarea esteindicata Pastrarea la temperaturi scazute si
stabile (nevariabile) fara intreruperi peverigile lantului frigorific de laproducator la consumator
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
50/58
LANTUL FRIGORIFIC
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
51/58
SHELFLIFECei 3P
PPP factors -Product-Process-PackagingProduct
Quality and handling of the product prior
to freezing
ProcessPerformance of freezing process and pre-treatment
PackagingSelection of packing material (oxygenbarrier) and method (removal of air)
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
52/58
EFECTUL TEMPERATURII DE
DEPOZITARE ASUPRA CALITATII
PRODUSELOR ALIMENTARE
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
53/58
SHELFLIFEPRODUSE CONGELATE(LUNI)PRODUS -18C -24C
Peste 8 >12
Peste gras 4 >9
Sunca (bacon) 2-4
Carne tocata 10 15
Pui 18 >24
Carnati 6
Brocoli 18 >24
Porumb dulce 12 >24
Spanac 18 >24
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
54/58
SIGURANTA PRODUSELOR CONGELATE Congelarea conserva alimentele prin
scaderea activitatii apei si a temperaturiisub pragul de crestere microbiana
Cele mai multe mo (si toxine) si substantechimice sunt rezistente din punct devedere fizic la efectele congelarii
De aceea, congelarea NU imbunatatestesiguranta alimentelor
Rezistenta microbiana la congelare estevariabila
In general temperaturile cerute pentruinhibarea microbiana sunt: Bacterii: sub -10C Drojdii: sub -12C Mucegaiuri: sub -18C
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
55/58
REZISTENTA GRUPURILOR DE
MICROORGANISME LA CONGELAREMicroorganism Rezistenta la congelare
Spori bacterieni,toxine
Foarte rezistenti
Drojdii si mucegaiuri Variabile (fungal spores resistant) dar in generalmai rezistenti decat bacteriile
Virusuri Rezistente in general
Bacterii Gram pozitive Mai rezistente decat cele Gram negative datorita
structurii peretilor celulariBacterii Gramnegative
Mai rezistente decat protozoarele
Protozoare (paraziti) Foarte sensibile Cresterearezistente
i
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
56/58
IMPACTUL ASUPRA UNOR MO SPECIFICE
Patogeni caStaphylococcus, Salmonella siListeria sunt rezistenti la congelare.
Salmonella a fost cu succes izolata dininghetata depozitata 7 ani la -23C!!
Bacteria Campylobacter este sensibila lacongelare. Acest atribut se explica prinabsenta proteinelor de soc frigorific.
Unele microorganisme nu supravietuiesccongelarii. Exemple:
Foot and mouth virus Trichinella spiralis (freezing used as
inactivation method for pork)
Af d l
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
57/58
Afecteaza decongelarea
microorganismele mai mult decat
congelarea? Decongelarea este in mod inerent mai lenta decat
congelarea Suprafata ajunge mai rapid la punctul de topire si
peste (depinde de temperatura de decongelare
folosita)
Expunerea mo la concentratii mari de solut Reactii chimice Mezofilele pot sa creasca pe suprafata Organismele cu motilitate se imprastie rapid in
sucul de la decongelare
Decongelarea lenta la temp. scazute (ex. Larefrigerare) este in general de dorit dar nu poatefi utilizata de fiecare data de consumatori datoritatimpului indelungat necesar
-
7/25/2019 Curs 9 Congelarea produselor alimentare _ partea.pdf
58/58
CONCLUZII...
Intotdeauna se va folosi materie prima debuna calitate
Niciodata nu se va folosi doar congelareasingura, pentru a asigura calitateamicrobiologica si siguranta alimentului
Desi congelarea extinde conservabilitatea (shelf life),viteza de degradare a unui produs decongelatva fi similara cu cea a produsului proaspat
Re-congelarea nu este indicata mai curanddin motive de pierdere a calitatii (e.g.textura, aroma, fragezimea, culoarea siproprietatile nutritionale) decat din motivemicrobiologice