Wpływ techniki rozmrażania na odwracalność zmian jakościowych

POLITECHNIKA GDAŃSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY
Wpływ techniki rozmrażania na
odwracalność zmian jakościowych w produkcie
żywnościowym
Andrzej Domian
SUCHiKL
Sem IX
GDAŃSK 2011
SPIS TREŚCI
1. Definicja i cel rozmrażania.
2. Metody rozmrażania.
3. Zmiany jakościowe w rozmrożonej żywności.
4. Wyciek rozmrażalniczy
5. Przemiany enzymatyczne
6. Przemiany mikrobiologiczne.
7. Wnioski
Bibliografia
2
1.Definicja i cel rozmrażania.
Rozmrażanie jest to stopniowe podwyższanie temperatury wewnętrznej zamrożonych
produktów. W wyniku przemiany fazowej i topnienia kryształów lodu następuje zmiana właściwości
fizycznych produktu.
Celem rozmrażania jest uzyskanie stanu produktu najbardziej zbliżonego do stanu
wyjściowego. Produkt po rozmrożeniu powinien być jak najbardziej świeży. W tym celu
należy ograniczyć do minimum wyciek rozmrażalniczy, który to przyczynia się do dużych
start jakościowych. Także należy ograniczyć zmiany fizyczne,
biochemiczne i
mikrobiologiczne.
Proces rozmrażania można traktować w pewnym stopniu jako proces odwrotny
zamrażania, przy uwzględnieniu różnic takich jak:
- Czas rozmrażania jest niemal dwukrotnie wyższy niż zamrażania ( ta sama różnica
temp. między produktem, a medium),
- Współczynnik przewodzenia „ ” dla procesu rozmrażażania jest około 3-3,5 krotnie
mniejszy niż dla zamrażania
-Na początku procesu rozmrażania występuje ciągły wzrost oporu w wymianie ciepła,
aż do osiągnięcia temperatury -1⁰C, po której osiągnięciu zapotrzebowanie na energii maleje
i opór w wymianie ciepła jest mniejszy,
-W produkcie podczas rozmrażania występują znaczne gradienty temperatury
- Zagrożenie przegrzaniem zewnętrznych warstw produktu podczas rozmrażania
Teoretyczny przebieg procesu zamrażania i rozmrażania przedstawia rys. 1. W procesie
rozmrażania możemy wyróżnić trzy fazy:
1. Podgrzanie produktu do temperatury krioskopowej.
2. Właściwe rozmrażanie, gdzie następuje topnienie wymrożonej wody zawartej w
produkcie.
3. Podgrzanie produktu do określonej w procesie technologicznym temperatury.
3
2.Metody rozmrażania.
-metody tradycyjne – ciepło doprowadzane jest do produktu z zewnątrz przez ich
powierzchnię poddawaną działaniu powietrza, pary wodnej, cieczy lub bezpośrednio
stykającą się z gorącymi płytkami aparatów kontaktowych
-metody niekonwencjonalne- polegające na działaniu pola elekromagnetycznego wysokiej
częstotliwości, które w określonych warunkach przekształca się w ciepło wytwarzane
wewnątrz w całej masie produktów, praktycznie bez przewodzenia
4
3.Zmiany jakościowe w rozmrożonej żywności.
Podczas doboru metody rozmrażalnie należy uwzględnić:
 -czas procesu
 -wydajność urządzenia
 -wymiary i kształt produktu
 -ubytek masy produktów
 -zakładany sposób dalszego przerobu lub użytkowania
 -wymagania jakościowe
 -zapotrzebowanie miejsca
 -możliwość dezynfekcji
W produkcie po rozmrożeniu występują zmiany jakościowe takie jak:
Na odwracalność zmian jakościowych mają parametry technologiczne takie jak:
1.szybkość zamrażania

> 5cm/h dla produktów sypkich zamrażanych metodą IQF
5
 > 0,5 cm/h dla produktów w opakowaniach jednostkowych
 ok. 0,1 cm/h dla produktów o dużych wymiarach
2. Głębokość zamrożenia, czyli ilość wymrożonej wody i wzrost stężenia soli w
niewymrożonych roztworach
3. Wybór racjonalnego procesu rozmrażania.
4. Wyciek rozmrażalniczy.
Wyciek rozmrażalniczy jest to część cieczy powstającej w wyniku topnienia
kryształów lodu nie wchłoniętych ponownie przez tkanki. Jest to wskaźnik
odwracalności zmian jakościowych.
Wykorzystanie wycieku rozmrażalni czego do ponownego spożycia:
-Wyciek z owoców i warzyw może być bezpośrednio używany z rozmrożonym
produktem
-Wyciek z mięsa można wykorzystać do sosów lub wymieszać ze środkiem wiążącym
i przegotować
-Brak możliwości stosowania wycieku z drobiu, z powodu możliwości zarażenie się
Salmonellą
-Brak stosowania wycieku z ryb (brak możliwości pozyskania wycieku podczas
immersyjnego procesu rozmrażania
Rys. 2 przedstawia procentową ilość wycieku z truskawek w funkcji czasu. Im
6
truskawki są dłużej zamrożone tym liniowo rośnie ilość wycieku rozmrażalniczego.
4.Przemiany enzymatyczne
W produktach rozmrożonych zachodzą przemiany białek, tłuszczów, lipidów,
węglowodanów, a także przemiany enzymatyczne. Aktywność enzymatyczna produktów
zamrożonych zależy od:
-odczynu środowiska (pH),
-rodzaju i stabilności enzymów,
-lokalizacji w tkankach,
-stężenia elektolitów,
-innych składników rozpuszczalnch w frakcji cieczowo-tkankowej
5. Przemiany mikrobiologiczne.
W
produktach rozmrożonych powstają zmiany wyróżników sensorycznych,
mikroskładników produktów. Drobnoustroje w produktach rozmrożonych rozwijają się
szybciej niż nie zamrażanych, ze względu na rozluźnienie struktury mięśni, wycieku soku.
Także wzrost liczby drobnoustrojów po całkowitym rozmrożeniu rozpoczyna się po kilku godzinach.
Badania rozmrażania w różnych temperaturach i różnych czasach mięsa wołowego o masie 60 kg
pokazują:
-Podczas rozmrażania w temp. 5 ⁰C przez 105 godzin powstają
w mięsie wołowym bakterie
psychrofilne dopiero po 20 godzinach
-Podczas rozmrażania w temp. 20 ⁰C przez 40 godzin powstają bakterie zarówno psychrofilne jaki i
mezofile, przy czym jest ich dużo więcej niż dla tem 5 ⁰C i powstają szyciej.
7
Wnioski
-Wyciek występuje praktycznie we wszystkich rodzajach mrożonej żywności
-Rozmiar wycieku zależy głównie od przemian fazowych i formy krystalizacji wody
oraz procesów jej osmotyczngo przemieszczania w obrębie tkanek w fazie
rozmrażania
-Regułą jest większa przeżywalność mikroorganizmów w produktach rozmrażanych
mikrofalowo, niż technikami tradycyjnymi
- stosowanie opakowań m.in. typu boil-in-bag poprawia walory konsumpcyjne wyrobu
i ułatwia procesy przygotowania
-Różnice jakości produktów rozmrożonych różnymi metodami są na ogół niewielkie i
nie przesądzają o wyższości danej techniki
8
Bibliografia
1. Gruda Z., Postolski J.: Zamrażanie żywności. Wyd. Naukowo- Techniczne, Warszawa
1999.
2. „Technika chłodnicza i klimatyzacyjna”, Jacek Postolski, październik 10/2008
3.„Technika chłodnicza i klimatyzacyjna”, Jacek Postolski, luty 2,2009r.
4. „Technika chłodnicza i klimatyzacyjna”, Jacek Postolski, marzec 3,2009r.
9