Przechowywanie i jakość mrożonej żywności.

Współczesne techniki
zamraŜania – seminarium
TEMAT: Przechowywanie i jakość
mroŜonej Ŝywności
Daniel Piotrowski SUChiKl
1
Spis treści:
str.
1. Wstęp.3
2. Łańcuch chłodniczy produktów mroŜonych.
3. Zmiany zachodzące podczas składowania mroŜonej Ŝywności.
3.1 Zmiany spowodowane utlenianiem oraz zmiany hydrolityczne tłuszczów.
3.2 Denaturacja białek.
3.3 Zmiany węglowodanów nukleotydów.
3.4 Przemiany enzymatyczne.
3.5 Przemiany mikrobiologiczne.
3.6 Ubytki ilościowe i zmiany spowodowane ususzką.
3.7 Oparzelina mrozowa.
3.8 Rekrystalizacja.
3.9 Zmiany barwy produktów mroŜonych.
3.10 Straty aromatu.
4. Warunki klimatyczne i okresy przechowywania.
5. Jakość mroŜonej Ŝywności.
6. Przechowywanie mroŜonej Ŝywności.
6.1 Chłodnie produkcyjne.
6.2 Chłodnie składowe.
6.3 Punkty sprzedaŜy detalicznej.
6.4 Gospodarstwa domowe.
6.5 Transport chłodniczy.
6.5.1. Transport samochodowy.
6.5.2. Transport morski.
6.5.3. Kontenery.
7. Podsumowanie.
8. Bibliografia.
3
4
5
5
5
5
6
6
6
7
7
7
7
8
10
10
10
11
12
13
13
14
14
16
16
2
1. Wstęp
Pod koniec trzeciej dekady XX w. w USA opatentowano i wdroŜono do przemysłu
technologię utrwalania Ŝywności w niskiej temperaturze, której efektem było wkrótce
wprowadzenie na rynek nowej grupy produktów zamroŜonych. To typowo amerykańskie,
pionierskie osiągnięcie z czasem przekształciło się w odrębną, nowoczesną wielobranŜową
dziedzinę przetwórstwa spoŜywczego. Przemysłowe zamraŜalnictwo Ŝywności dysponuje
moŜliwościami pozyskiwania sezonowo występujących surowców w optymalnym stadium
ich przydatności technologicznej oraz nieosiągalnymi przy uŜyciu innych technik metodami
ich utrwalania i przetwarzania. Produkty spoŜywcze są szczególnie wraŜliwe na warunki
składowania. W przypadku mroŜonych produktów spoŜywczych czynniki takie jak
temperatura i czas maja istotny wpływ na zachowanie wysokiej jakości i przydatności do
spoŜycia, a co za tym idzie na bezpieczeństwo konsumentów.
WAśNE
- produkty spoŜywcze mają ściśle określoną datę przydatności do spoŜycia dla określonych
warunków składowania
- po przekroczeniu właściwych warunków składowania czas ten znacznie się skraca
- w przypadku skrajnego przekroczenia warunków składowania (wysokich temperatur lub
długi czas), produkty naleŜy natychmiast spoŜyć lub w niektórych przypadkach jest on
niezdatny do spoŜycia
- Ponowne umieszczenie produktu we właściwych warunkach składowanie nie zwróci mu
trwałości i jakości
- W przypadku produktów mroŜonych – raz rozmroŜone produkty nie nadają się do
ponownego zamroŜeniu
2. Łańcuch chłodniczy produktów mroŜonych.
W pojęciu mroŜonych produktów spoŜywczych, mieści się nie tylko sam proces
zamraŜania, lecz kompleks czynności, które muszą być wykonane, by dostarczyć osobom
konsumującym produkt o odpowiedniej jakości. Kompleks ten mający początek w momencie
pozyskiwania surowca, aŜ do chwili rozmroŜenia gotowego produktu przed spoŜyciem jest
określany mianem łańcucha chłodniczego. Ogniwami tego systemu są chłodnie produkcyjne,
składowe i dystrybucyjne, punkty sprzedaŜy detalicznej oraz mroŜonki domowe, względnie
lodówki z zasobnikiem niskotemperaturowym zwanym zamraŜalnikiem. Poszczególne
ogniwa są łączone poprzez transport co przedstawia rys. 2.1.
3
Rys.2.1 Schemat łańcucha chłodniczego [wg. Grudy i Postolskiego]
Charakterystyczną cechą łańcucha chłodniczego jest jego ciągłość co widać dokładnie
na powyŜszym rysunku. Przerwanie łańcucha skutkuje zepsuciem produktu, obniŜeniem
jakości o ile nie zostanie on w odpowiednim czasie zuŜyty. Jak widać na rysunku łańcuch
chłodniczy zaczyna się od surowca i jest on juŜ na tym etapie chłodzony. Następnie za
pośrednictwem transportu zwykłego jest on przewoŜony do chłodni składowych lub fabryk
zakładowych mroŜonek. Następnie z chłodni i fabryk transportem niskotemperaturowym jest
przewoŜony do przetwórni, zakładów zbiorowego Ŝywienia (stołówka ), chłodni rozdzielczej,
sklepy supermarkety, a na samym końcu do chłodni domowych mroŜarek.
3. Zmiany zachodzące podczas składowania mroŜonej Ŝywności.
Zmiany zachodzące podczas przechowywania mroŜonej Ŝywności trudno często
oddzielić od zmian zachodzących podczas samego procesu zamraŜania. W wielu przypadkach
naleŜy je rozpatrywać łącznie, jako kompleksowy efekt obróbki zamraŜalniczej, w którym
procesy biofizykochemiczne, zapoczątkowane w fazie mroŜenia zostają pogłębione,
względnie ujawniają się dopiero w czasie przechowywania w stanie zamroŜonym. Zmiany te
mogą być:
- zmiany spowodowane utlenianiem oraz zmiany hydrolityczne tłuszczów
- denaturacja białek
- zmiany węglowodanów nukleotydów
- przemiany enzymatyczne
- przemiany mikrobiologiczne
- ubytki ilościowe i zmiany spowodowane ususzką
- oparzelina mrozowa
- rekrystalizacja
- zmiany barwy produktów mroŜonych
- straty aromatu
4
Na tym etapie kaŜda zmiana zachodząca w przechowywanej Ŝywności zostanie pokrótce
scharakteryzowana.
3.1 Zmiany spowodowane utlenianiem oraz zmiany hydrolityczne tłuszczów.
Procesy utleniania mają charakter reakcji łańcuchowych, inicjowanych samorzutnie.
Podatność tłuszczów na łączenie się z tlenem zaleŜy od stopnia ich nasycenia, oddziaływania
substancji towarzyszących działaniu pro- i antyutleniającym oraz ciepła i światła. Zmiany
spowodowane utlenianiem są główną przyczyną zmian smaku i zapachu mroŜonego masła,
wędliny oraz ryby.
Drugim podstawowym kierunkiem przemian frakcji lipidów w produktach mroŜonych
są procesy hydrolityczne. Hydrolityczne rozszczepianie komórek występuje w szerokich
granicach temperatur. Wbrew poglądom niektórych badaczy rozmiary tych procesów są w
niektórych przypadkach duŜe i w sposób znaczący współokreślają jakość produktów co
przedstawia poniŜszy wykres rys.3.1.
Rys. 3.1 Powstawanie wolnych kwasów tłuszczowych w lipidach tkanki mroŜonego dorsza
1-temp.-14oC, 2-temp-22 oC, 3-temp. -29 oC
3.2 Denaturacja białek
Jest to kompleks nieodwracalnych większości przypadków zmian w białkach,
związanych z utratą niektórych właściwości biologicznych. Denaturacja oznacza zniszczenie
struktur II i III rzędu, określonych niekiedy wspólną nazwą konformacji łańcuchowych, przy
zachowanych sekwencjach aminokwasów.
3.3 Zmiany węglowodanów nukleotydów
Węglowodany są najmniej naraŜone na zmiany, niemniej jednak istnieją dane
wskazujące na występowanie w niektórych temperaturach agregacji wysokocząsteczkowych
wielocukrów. Proces ten jest określany mianem retrogradacja, a jej efektem jest spadek
zdolności wiązania wody, oraz zmiany struktury. Równolegle ze zmianami węglowodanów
następują zmiany nukleotydów. Niektóre z nich określają smak i zapach mięsa, a ich
enzymatycznemu rozpadowi towarzyszą niekorzystne zmiany organoleptyczne.
3.4 Przemiany enzymatyczne
Szybkość tych przemian zaleŜy zarówno od sposobu składowania składu i właściwości
jakimi charakteryzuje się mroŜona Ŝywność. Enzymy charakteryzuje duŜa specyficzność
działania, polegająca na tym, Ŝe dany enzym katalizuje określoną grupę pokrewnych
związków, a niekiedy tylko jeden substrat lub ściśle zdefiniowany przestrzenny układ atomów
w cząsteczce. Cząsteczce tego powodu na ogół skomplikowane, wieloetapowe procesy
zachodzące w produktach Ŝywnościowych są katalizowane nie przez jeden enzym, lecz całą
grupę, odpowiednio dobraną i aktywującą kolejne stadia przemian.
5
3.5 Przemiany mikrobiologiczne
Funkcje Ŝyciowe drobnoustrojów mogą się odbywać tylko w przypadku określonych
warunków zewnętrznych. Podstawowym warunkiem przemiany materii jest obecność wody.
Wpływ zamraŜania na zmiany mikrobiologiczne:
- powoduje spadek aktywności wodnej w środowisku i uszkodzeniom struktur
drobnoustrojów przez powstające kryształki lodu
- komórki uszkodzone podczas zamraŜania mogą stanowić 90% liczby bakterii, które
przeŜyły,
- powoduje zmniejszenie przestrzeni rozpuszczalnej w tkankach w wyniku tworzenia się
kryształów lodu następuje wzrost stęŜenia substancji rozpuszczalnych w temperaturze -30oC
faza płynna jest ograniczona do punktowych wzajemnie izolowanych skupisk roztworów,
mniej szkodliwych dla mikroflory,
- powoduje zmiany czynników jak odczyn pH, siła jonowa, lepkość, ciśnienie osmotyczne,
napięcie powierzchniowe, potencjał utleniająco-redukujący,
- wymroŜenie prawie całej ilości wolnej wody hamuje procesy mikrobiologiczne w
zamroŜonych produktach i powoduje, Ŝe ich stan sanitarny jest na ogół lepszy niŜ produktów
świeŜych lub schłodzonych
3.6 Ubytki ilościowe i zmiany spowodowane ususzką
Ubytki ilościowe i zmiany jakościowe są wynikiem sublimacji wilgoci z powierzchni
zamroŜonej produktów pod wpływem dopływającego ciepła. Ususzka spowodowana
przechowywaniem – ze względu na stosowane w praktyce długie okresy składowania
produktów luzem lub opakowanych w materiały przepuszczające parę wodną – stanowi jedno
z podstawowych zjawisk determinujących jakość mroŜonej Ŝywności. Rozmiary ususzki
zaleŜą od róŜnicy ciśnień cząstkowych pary wodnej nad produktem i w powietrzu
pomieszczenia.
Rys. 3.2 Ususzka produktów mięsnych
3.7 Oparzelina mrozowa
Nadmierne wysuszenie, poza wywołaniem niepoŜądanego ubytku wagowego,
prowadzi do nieodwracalnych zmian jakościowych postaci plam na powierzchni produktu,
wyraźnie róŜniących się barwą od otaczających tkanek. Plamy te noszą oparzeliny mrozowej.
Zjawisko to stanowi szczególną formą odwodnienia części zamroŜonych produktów.
Oparzelina występuje tylko podczas przechowywania, ale istotny wpływ na jej powstanie
mają warunki zamraŜania. Im szybszy jest ten proces i towarzyszą mu mniejsze ubytki wody,
tym większe jest zagroŜenie wystąpienia oparzeliny. Warunkiem ograniczenia oparzeliny
mrozowej jest moŜliwie niska i stałą temperatura przechowywania. Skuteczną ochronę
stanowi równieŜ izolowanie produktu od otoczenia, np. przez stosowanie opakowań
6
próŜniowych. Oparzelina poza zmianami barwy produktu,
niepoŜądanych zmian smaku, zapachu i konsystencji.
moŜe być
przyczyną
3.8 Rekrystalizacja
Przez rekrystalizację są rozumiane zmiany układu krystalizacyjnegoproduktu w
wyniku sublimacji mniejszych kryształó lodu i przepływu pary wodnej w kierunku kryształów
większych, pod wpływem róŜnicy ciśnień cząstkowych. Przyczyną rekrystalizacji są
nieuniknione róŜnice szybkości mroŜenia w obrębie produktu, powodujące róŜnice wielkości i
lokalizacji kryształów oraz wahania temperatury pomieszczeń przechowalniczych,
powodujące zmiany pręŜności par nad kryształami i uruchamiające mechanizm przenoszenia
się wilgoci.
3.9 Zmiany barwy produktów mroŜonych
Barwa mięsa zamroŜonego w stosunku do barwy świeŜego mięsa ulega
przyciemnieniu na skutek tworzenia się methemoglobiny, szczególnie w zewnętrznych
warstwach, dokąd przenika tlen zawarty w powietrzu. Zmiany w wyglądzie zewnętrznym
zamroŜonego mięsa charakteryzują się tym, Ŝe przy szybkim zamraŜaniu z warstwy
powierzchniowej zostaje gwałtownie odprowadzona woda, co przy długim przechowywaniu
powoduje jasny, biały nalot, tzw. oparzelinę mrozową.
3.10
Straty aromatu
Sublimacja wilgoci z powierzchni produktów jest jednocześnie jednym z
mechanizmów powstawania strat aromatu mroŜonej Ŝywności w czasie przechowywania w
wyniku porywania lotnych substancji zapachowych przez dyfundującą parę wodną.
Substancje aromatyczne mogą równieŜ wskutek wysokiego ciśnienia cząstkowego par,
przechodzić bezpośrednio do otoczenia, w praktyce w granicach stosowanych temperatur
przechowania. Osłabienie aromatu owoców mroŜonych następuje głównie w wyniku rozkładu
typowych dla nich estrów zapachowych w drodze enzymatycznej - pod wpływem aktywnych
jeszcze w niskich temperaturach enzymów tkankowych lub nieenzymatycznej – pod
wpływem kwasów przenikających uszkodzonych komórek na zewnątrz.
4
Warunki klimatyczne i okresy przechowywania
Podstawowym czynnikiem określającym jakość mroŜonej Ŝywności jest temperatura,
wilgotność bezwzględna i względna, wymiana i obieg powietrza. Są one w praktyce
przemysłowej świadomie kształtowane, zgodnie z wymaganiami technologicznymi
przechowywanych produktów z wyjątkiem wilgotności, która w pomieszczeniach o niskiej
temperaturze ustala się samorzutnie, zgodnie z ogólnym bilansem ciepła i wody.
Jako maksymalna, temperatura dopuszczalna do długotrwałego przechowywania
mroŜonej Ŝywności jest traktowana aktualnie w skali światowej temp. – 18oC z tym Ŝe
badania naukowe i doświadczenia praktyczne skłaniają do stosowania jeszcze niŜszych
temperatur. Na przestrzeni lat 1945 do 1960 obniŜono je praktycznie z temp. -18oC do około 25oC w ostatnich latach jest tendencja do przechodzenia na temp. -30oC. podstawową
przyczyną jest niewątpliwie moŜliwość istotnego zwiększenia trwałości produktów. PoniŜej
została przedstawiona tabela ukazująca okres trwałości róŜnych produktów przy róŜnych
temperaturach tab. 4.1.
7
Tab. 4.1 Okres przechowywania produktów mroŜonych praktyce.
5. Jakość mroŜonej Ŝywności
MroŜona Ŝywność nie ma nie ograniczonej trwałości. Zastosowanie mroŜenia nie
powoduje całkowitego zniszczenia wszelkiego rodzaju drobnoustrojów. Dla kaŜdego
produktu i dla kaŜdego zakresu temperatur istnieje określony przedział czasu, po upływie
którego występują pierwsze wykrywalne zmiany jakościowe. Czas ten jest określony, zgodnie
z zaleceniami Międzynarodowego instytutu Chłodnictwa, jako okres zachowania dobrej
jakości HQL (High Quality Life). Jest to czas od momentu zamroŜenia do momentu w którym
70% doświadczonych degustatorów potrafi odróŜnić badany produkt od próbki kontrolnej,
przechowywanej w temp. – 40oC lub niŜszej.
Jakość i trwałość mroŜonek nie moŜe być porównywana z produktami świeŜymi.
Pojęcie HQL jest najczęściej stosowane w pracach badawczych i przy określaniu trwałości
nowych produktów. W przemyśle jest stosowane równieŜ pojęcie praktycznego okresu
przechowywania PSL (Practical Storage Life). Jest to czas który upływa, od momentu
zamroŜenia do momentu w którym obniŜenie jakości produktu osiągnie poziom
uniemoŜliwiający jego sprzedaŜ na określony rynek lub przerób zamierzonym procesie. Okres
PSL jest kilkukrotnie dłuŜszy od okresu HQL.
8
Straty jakości są zmianami nieodwracalnymi i addytywnymi, a ich rozmiary zaleŜą od
okresu i temperatury przechowywania. Znajomość tych zaleŜności umoŜliwia przybliŜoną
charakterystykę trwałości produktów. Dla kaŜdego produktu mroŜonego, o znanym czasie i
warunkach przechowywani, moŜna określić stopień wykorzystania, stopień jego potencjalnej
trwałości. W tym celu oddzielnie dla kaŜdego produktu i dla kaŜdej temperatury ustala się
czas zachowania dobrej jakości τi i w oparciu o to oblicza się średni procentowy spadek
jakości w przeliczeniu na jedną dobę składowania Ai.
Ai = 1/ τi * 100%
Wartości tego wskaźnika dla róŜnych temperatur:
Temperatura oC
-8,5
-11,0
-14,0
-18,5
-26,0
-30
Wskaźnik
dobowego spadku
jakości %
0,025
0,020
0,015
0,010
0,005
0,0012
Wyniki najnowszych badań nie zawsze potwierdzają wzrost trwałości zamroŜonych
produktów w obniŜonej temperaturze. Niekiedy niŜsze temperatury nie mają praktycznie
wpływu na przedłuŜanie trwałości, co więcej znane są równieŜ przypadki spadku trwałości
określonych produktów w tych warunkach.
Podczas przechowywania jakość produktów mroŜonych zaleŜy nie tylko od dostatecznie
niskiej temperatury, ale równieŜ od jej stałości w czasie. Wahania temperatur są w praktyce
nie do uniknięcia, nie powinny jednak przekraczać określonych wartości. ZaleŜności
temperaturowo – czasowe nie wyczerpują zagadnień związanych z jakością produktów.
warunkiem właściwych efektów jakościowych przechowalnictwie mroŜonej Ŝywności jest
zawsze wysoka jakość surowców i właściwa technologia wytwarzania. Bezsporny jest wpływ
świeŜości surowca na trwałość zamroŜonego produktu. Na poniŜszym rysunku przedstawiony
został przykładowo przebieg zmian jakościowych rybach o róŜnej wyjściowej jakości w
momencie zamroŜenia, podczas ich przechowywania w temperaturze – 10, - 20, - 30oC. Linia
S wykresu określa przebieg zmian jakościowych surowca przed zamroŜeniem, strefy A, B, C
– odpowiednie klasy jakościowe produktu, a pozioma linia przerywana – granicą przydatności
konsumpcyjnej ryb.
Rys. 6.1 Zmiany jakościowe ryb o róŜnej jakości wyjściowej podczas przechowywania w -10, - 20, - 30oC.
9
6. Przechowywanie mroŜonej Ŝywności.
Jak juŜ zostało wspomniane jakość przechowywanej Ŝywności zaleŜy od warunków w
jakich Ŝywność jest składowana, lecz równieŜ zaleŜy od tego gdzie jest składowana.
Pomieszczenia w jakich Ŝywność moŜe być składowana to:
- chłodnie produkcyjne
- chłodnie składowe
- punkty sprzedaŜy detalicznej
- gospodarstwa domowe
- transport chłodniczy
6.1 Chłodnie produkcyjne
Inna nazwa tego typu chłodni to chłodnie zakładowe są one zlokalizowane
bezpośrednio przy przetwórniach. Pod względem konstrukcji i zasad eksploatacji nie róŜnią
się od chłodni składowych, z tym Ŝe mają znacznie większą zdolność zamraŜania. Lokalizacja
chłodni w zakładzie powinna być powiązana z halą produkcyjną i zamraŜalniami. Według
załoŜeń przemysłu chłodnie tego rodzaju powinny mieć pojemność 40% produkcji zakładu.
Jednak to nie jest optymalne kryterium bowiem tak naprawdę wszystko zaleŜy od danego
zakładu. W pewnych przypadkach chłodnie produkcyjne spełniają głównie rolę zaplecza
składowego tego zakładu, a jednocześnie w okresach międzysezonowych świadczą usługi na
rzecz innych klientów.
Rys. 6.1 Chłodnia produkcyjna
6.2 Chłodnie składowe
Chłodnie składowe, magazynujące duŜe masy jednorodnych towarów przez długi okres
nie wymagają ilości komór, a przewaŜnie nie są teŜ wymagane róŜne temperatury powietrza
w komorach. Większość składowanych produktów – to produkty mroŜone, przechowywane w
zaleŜności od czasu składowania i od rodzaju produktu w komorach o temperaturach
powietrza od -25 do -30oC. JeŜeli obrót towaru nie jest intensywny, jak to np. jest w
chłodniach rozdzielczych oraz jeŜeli obsługiwany jest duŜy asortyment towarów wówczas
konieczna jest duŜa liczba komór o zróŜnicowanych temperaturach w ostatnich latach
produkcja mroŜonek w wielu głównych asortymentach została rozdzielona na dwie fazy. Faza
pierwsza obejmuje zamraŜanie półproduktów składowanie go w opakowaniach hurtowych, a
faza druga na obróbkę końcową i porcjowanie w opakowania jednostkowe. Chłodnie
10
składowe posiadają korzystne warunki do zorganizowania sprawnego i ekonomicznego
transportu chłodniczego, zarówno rozdzielczego, jak i daleko dystansowego..
Rys. 6.2 Chłodnia składowa
Lokalizacja chłodni składowych powinna być poprzedzona analizą wielu czynników.
NaleŜy uwzględnić zarówno potrzeby produkcji, jak i konsumpcji, które są w zasadzie
przeciwstawne. Potrzeby produkcji wymagają lokalizowania chłodni w pobliŜu ośrodków
produkcyjnych. Potrzeby dystrybucji wskazują na lokalizowanie chłodni składowych w
ośrodkach konsumpcyjnych, tzn. w duŜych miastach lub ośrodkach przemysłowych, co
pozwala na zlikwidowanie jednego z ogniw łańcucha chłodni dystrybucyjnej.
6.3 Punkty sprzedaŜy detalicznej
Popularność i wskaźnik spoŜycia produktów mroŜonych w wielkiej mierze zaleŜy od
organizacji ich detalicznej sprzedaŜy. Jak wiadomo największą sprzedaŜ produktów
mroŜonych moŜemy wyróŜnić w supermarketach, które charakteryzują się duŜą rotacją i
sprawną dystrybucją. Sklepy te mają przewaŜnie duŜą chłodnie na zapleczu -24oC, co skraca
czas przebywania produktów ladach. Średnia rotacja towarów mroŜonych w supermarketach
amerykańskich wynosi 25, a udział produktów mroŜonych w całkowitych obrotach tych
sklepów 15-24%.
Do niedawna produkty mroŜone były sprzedawane w ladach samoobsługowych
otwartym wierzchem. Jednak większą popularnością cieszą się regały niskotemperaturowe,
wielopółkowe rys5.4. W małych sklepach meble mają indywidualne agregaty chłodnicze. W
duŜych centrach sprzedaŜy grupy mebli są obsługiwane przez większe agregaty o mocy od 3
kW do 15 kW, które pracują znacznie ekonomiczniej.
Rys 6.3 ZamraŜarki mocowane w sklepie
11
6.4 Gospodarstwa domowe
Ostatnim ogniwem łańcucha chłodniczego są gospodarstwa domowe. W zasadzie
racjonalne zuŜywanie produktów mroŜonych jest moŜliwe tylko w gospodarstwach
wyposaŜonych w zamraŜarki lub lodówki z pojemnikami niskotemperaturowymi. Bez tego
wyposaŜenia zakupiony produkt mroŜony musi być skonsumowany w ciągu paru godzin bez
względu na potrzebę. Temperatura pojemników lodówek waha się od -6 do – 18oC w
zaleŜności od typu urządzenia i umownie jest znakowana liczbą gwiazdek od 1 do 3. okres
przechowywania produktów mroŜonych w pojemnikach niskotemperaturowych wynosi:
Temperatura
-6oC
-12oC
-18oC
Czas
1 tydzień
4 tygodnie
12 tygodni
Oznakowanie
*
**
***
W krajach rozwiniętych wyposaŜenie gospodarstw domowych w lodówki z
pojemnikami 3 – gwiazdkowymi jest zbliŜone do pełnego nasycenia. ZamraŜarki posiada
70% gospodarstw Norwegii i Szwecji, 69% w Danii, 40% w Australii, 30% w Szwajcarii. W
Polsce natomiast lodówki posiada około 80% z tym Ŝe są to lodówki 1 i 2 gwiazdkowe.
Największy procent stanowią lodówki rys. 5.5 1 gwiazdkowe. Natomiast zamraŜarki rys 5.6
posiada zaledwie 10% Polaków.
Rys 6.4 Lodówka
Rys. 6.5 ZamraŜarka
12
6.5 Transport chłodniczy
Szczególne znaczenie transportu chłodniczego jest wynikiem cywilizacji. To dzięki
róŜnego rodzaju transportom nie jeden człowiek ma w swoim domu zapasy mroŜonej
Ŝywności.
6.5.1. Transport samochodowy
Ten rodzaj transportu jest praktycznie nie zastąpiony zarówno na krótkich jak i
dłuŜszych dystansach jak np. w przewozach międzynarodowych. Ogromne zapotrzebowanie
na samochody – chłodnie przyniósł znaczny wzrost produkcji i wiele nowych, niemal
doskonałych rozwiązań konstrukcyjnych. Postęp zaznacza się zarówno izolowanych
obudowach wozów, jak równieŜ w systemach chłodzenia.
Obudowa chłodnicza jest obecnie montowana w formie samonośnego pudła z
obustronną wykładziną z laminatów wypełnionego PU spienianym wewnątrz ścianki. Daje to
konstrukcję bardzo sztywną i trwałą, absolutnie szczelną, odporną na zawilgocenie i wszelki
warunki klimatyczne, a jednocześnie tanią i prostą w budowie. Znajdujące się wewnątrz
obudowy ładunki są przewoŜone na paletach. PrzewaŜnie są tak układane aby na danym
samochodzie mogłoby zmieścić się ich jak najwięcej.
Najwięcej transporcie samochodowym moŜemy spodkać się z trzema sposobami
chłodzenia:
- mechaniczne
- ciekłym azotem
- za pomocą płyt eutektyczycznych.
Najbardziej i najczęściej spotykanym sposobem chłodzenia jest chłodzenie
mechaniczne. Całe agregaty są montowane na przedniej ścianie wozu i posiadają własny
silnik spalinowy. W części zewnętrznej znajduje się system skraplający, w wewnętrznej, która
przez otwór w izolowanej ścianie wchodzi do wnętrza wozu parownik z wentylatorem.
Chłodzenie ciekłym azotem. Instalacja z ciekłym azotem jest prosta w konstrukcji i w
działaniu. Ze zbiornika ustawionego w przedniej części wozu jest wyprowadzony przewód do
kolektora dysz natryskowych zamocowanych pod sufitem pojazdu. Na przewodzie
zasilającym jest zamontowany zawór elektromagnetyczny sterowany termostatem, którego
czujka jest umieszczona w najcieplejszym punkcie przestrzeni ładunkowej. PoniŜej został
pokazany schemat aparatury do wychładzania samochodu ciekłym azotem rys. 5.7.
Rys. 6.6 Schemat aparatury do wychładzania wozu ciekłym azotem
Chłodzenie za pomocą płyt eutektycznych. Na ścianach oraz suficie wozu są
zamocowane płaskie płyty ze stopuAl wypełnione roztworem o stęŜeniu eutektycznym rys
5.8. Roztwór ten jest zamraŜany za pomocą węŜownic zamontowanych wewnątrz. W czasie
eksploatacji wozu roztwór topnieje w określonej, niskiej temperaturze odbierając ciepło od
13
otoczenia. Istnieje standardowych mieszanek eutektycznych temperaturze topnienia od -50 do
-3oC, zaleŜnie od przeznaczenia samochodu.
Rys. 6.7
6.5.2. Transport morski
W nowoczesnym transporcie morskim jest stosowane wyłącznie chłodzenie
mechaniczne. Dokonywane są teŜ próby chłodzenia ciekłym azotem. Jednocześnie daje się
zauwaŜyć silna tendencja zanikania tradycyjnej konstrukcji statków z izolowanymi
komorami chłodniczymi na rzecz kontenerowców odpowiednio przystosowanymi
ładowniami.
Rys. 6.8 Statek chłodnia
6.5.3. Kontenery
Kontenery s a najnowocześniejszą formą transportu chłodniczego mroŜonej Ŝywności.
DuŜą zaletą jest fakt, Ŝe kontenery umoŜliwiają szybkie przełoŜenie transportowanej
Ŝywności z jednego środka transportu na drugi, oraz składować na wysokości 6 jednostek.
Najczęściej uŜywanymi środkami przewozu są:
- samochody
- kolej
- statki kontenerowce
14
Wymiary kontenerów muszą być dostosowane zarówno do maksymalnych wymiarów
drogowych jak i do ładowni statków kontenerowców. Poszczególne wymiary ukazuje tabelka
zamieszczona poniŜej:
Wymagania jakie są stawiane kontenerom to:
- dobrze izolowana obudowa,
- powinny być lekkie,
- wytrzymałe na wstrząsy,
- wytrzymałe na warunki transportu,
- dobre własności izolacyjne,
- paroszczelne,
- wodoodporne.
W praktyce rozróŜniane są dwie metody chłodzenia kontenerów, a mianowicie:
a) zastosowanie całkowitej niezaleŜności i uniwersalności – kontenery wyposaŜone są w
agregat chłodniczy z własnym silnikiem spalinowym lub elektrycznym, podobnie jak w
samochodzie chłodni
b) kontenery izotermiczne – nie mają własnego agregatu i w czasie transportu
drogowego lub kolejowego są chłodzone ciekłym azotem lub suchym lodem. Temperaturę
jaką moŜemy w nich uzyskać to temperatura rzędu – 30oC.
Rys. 6.9 Kontener chłodniczy
15
Rys. 6.10 Wnętrze kontenera
7. Podsumowanie
Zarówno chłodnie, lodówki i zamraŜarki oraz transport stanowią waŜne ogniwo
łańcucha chłodniczego mroŜonej Ŝywności. Mają one duŜy wpływ na jakość Ŝywności.
Przerwanie łańcucha jest równoznaczne z obniŜeniem jakości lub zepsuciem produktu o ile
nie zostanie on w odpowiednim czasie skonsumowany. Do niedawna naukowcy i praktycy
skłonni byli przypisywać znaczenie samemu procesowi zamraŜania, uwaŜając go za element
determinujący jakość produktu. Obecnie wiadomo, Ŝe nawet najlepiej zamroŜony produkt
moŜe szybko stracić swą wartość w wyniku niewielkich nawet zaniedbań w technice
składowania. Obecnie na warunki składowania jest połoŜony największy nacisk.
8. Bibliografia
ZamraŜanie Ŝywności WNT 1985 – J. Postolski i Z. Gruda
ZamraŜanie Ŝywności WNT 1999 – J. Postolski i Z. Gruda
Industrial refrigeration principles, design and applications – P. C. Koelet
Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna 8/2007– Prawie wszystko o … technologi
chłodniczej Ŝywności – J. Postolski
Chłodnictwo nr. 5 / 2003r.– transport Ŝywności i jej jakość na tle uwarunkowań
technologicznych i logistycznych – K. Kozłowicz, S. Wolak, F. Kluza
Ogólna technologia Ŝywności – E. Pijanowski, M. DłuŜewski, A. DłuŜewska
16