Temat

POLITECHNIKA GDAŃSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Temat:

Mrożona żywność wygodna: jakość wyrobów i jej uwarunkowania,

przechowywanie i przygotowanie do spożycia.

Prowadzący:

Wykonał:

dr inż. Zenon Bonca

Rafał Andrzejczyk

sem.IX SUCHiK

2009/2010

Definicja żywności wygodnej

Termin „żywność wygodna” pochodzi od angielskiego wyrażenia „convenience food”

i oznacza grupę produktów spożywczych, która dzięki odpowiedniemu przetworzeniu
pozwala na szybkie i łatwe przygotowanie ich do spożycia. Najpopularniejszym rodzajem tej

ywności jest mrożona żywność wygodna. Przykład produktu tego typu pokazuje rys. 1

Rys.1 Zestaw warzyw mrożonych firmy Hortex[4]

Etapy przygotowania żywności do spożycia

Proces przygotowania żywności tego typu obejmuje następujące etapy :

Obróbkę wstępna do fazy półproduktów,

Obróbkę cieplną potraw lub ich składników,

Obróbkę końcową obejmującą procesy dozowania, pakowania, zamrażania.

Ad.1

Obróbka wstępna polega na wykonywaniu takich procesów jak: rozbiór tusz na

elementy  kulinarne,  wykrawanie,  zamrażanie  w  blokach,  filetowanie  ryb,  dzielenie  tuszek
drobiu,  zamrażanie  warzyw.  Większość  dużych  zakładów  produkcyjnych  pracuje  w
kooperacji  z  innymi  wyspecjalizowanymi  jednostkami,  w  których  przeprowadzane  jest
większość procesów związanych z obróbką wstępną. Sytuacja ta związana jest z konieczność
ograniczenia kosztów i czasu produkcji, gdyż zlokalizowanie jej w jednym zakładzie wiązało
by się ze zbyt dużymi kosztami inwestycyjnymi.

Rys.2 Rozbiór tusz na elementy [5]

Ad.2

Obróbka cieplna obejmuje wszystkie procesy związane z wymuszona wymianą

ciepła  pomiędzy  produktami  i  środowiskiem,  zarówno  te  związane  z  doprowadzaniem  jak  i
odprowadzaniem ciepła. Przed zamrożeniem produktu jednak musi on być poddany procesom
kulinarnym, w których konieczne jest dostarczenie stałej lub zmiennej energii cieplnej w celu
uzyskania  określonych  parametrów  procesu.  Najważniejsze  z  nich  to  temperatura  i  czas
działania,  które  są  dobierane  na  podstawie  kompromisu  pomiędzy  wydajnością  procesu  i
jakością potraw. Praktyka kulinarna wyróżnia dwie podstawowe metody obróbki cieplnej:

•

Obróbka ciepłem suchym odbywa się w środowisku tłuszczu lub przepływającego
powietrza o temperaturze 200-250ºC, obejmuje pieczenie, smażenie, grillowanie,
frytowanie. Ze względu na ilość tłuszczu wyróżniamy:

obróbkę zanurzeniową w kąpieli frytury ( pod ciśnieniem tzw. broasting),

stykową w małej ilości tłuszczu (rys.3),

beztłuszczową np. na rusztach z wykorzystaniem wytopionego z potrawy
tłuszczu,

Rys. 3. Smażenie stykowe[7]

Dodatkowo wyróżniamy dosmażanie mięsa o wstępnie zarumienionej skórce oraz
poddawanie  produktów  działaniu  prądów  o  wysokiej  częstotliwości  .  Stan  pełnej
obróbki  metodami  suchymi  uzyskuje  się  przy  temperaturze  wewnętrznej  mięsa
wołowego  65-70ºC,  wieprzowego  75ºC,  baraniego  70-120ºC  natomiast
temperatury obróbki cieplnej ryb wynoszą 60-65ºC.

•

Obróbkę ciepłem mokrym prowadzi się w niższych temperaturach tj. 70-
120ºC i trwa ona zwykle dłużej niż sucha, wyjątek stanowi pieczenie.

rodowiskiem przenoszącym ciepło jest woda, para wodna lub

nawilgocone powietrze. Podstawowymi procesami obróbki ciepłem
mokrym są:

Gotowanie (rys.4),

Duszenie (gotowanie pod przykryciem w małej ilości płynu z
dodatkiem tłuszczu),

Garowanie (obróbka w temperaturze poniżej punktu wrzenia

Rys. 3. Gotowanie na parze [6]

Podczas obróbki ciepłem suchym oprócz konwekcji i przewodzenia ważne miejsce

zajmuje  również  zjawisko  promieniowania.  Natomiast  w  obróbce  ciepłem  mokrym  na
intensywność  procesu  może  wpływać  kondensacja.  Dzięki  podwyższeniu  kondensacji  par
możemy  przyspieszyć  szybkość  zachodzących  procesów,  czas  ich  trwania  jest  jak  już
wspomniano stosunkowo długi w porównaniu do obróbki ciepłem suchym. Proces gotowania
można  również  przyspieszyć  poprzez  jego  zautomatyzowanie  i  gotowanie  pod  ciśnieniem
.Jeżeli  np.  użyjemy  zbiorników  hermetycznych  to  przy  nadciśnieniu  0.1  MPa  uzyskamy
podwyższenie temperatury wrzenia o 20K. Należy jednak pamiętać żeby nie przekraczać przy
gotowaniu  ciśnienia  200  kPa,  gdyż  stwarza  to  ryzyko  denaturacji  białek  i  zniszczenia
witamin.  Możliwe  jest  również  gotowanie  w  tzw.  ”podciśnieniu”  30-40  kPa  w  temperaturze
70-75ºC.  Należy  pamiętać  jednak,  że  oprócz  otrzymania  wysokiej  jakości  sensorycznej  i
odżywczej  takich  potraw  użyta  do  ich  przyrządzenia  temperatura  nie  ma  wystarczających
właściwości bakteriobójczych. Oprócz tego uzyskany produkt ma obniżoną trwałość.

Technologia obróbki cieplnej oparta jest na zautomatyzowanych stanowiskach

wyposażonych w przemysłowe urządzenia. Maszyny te można podzielić ze względu na
sposób doprowadzenia ciepła:

•

przez konwekcje w cieczy, parze lub gazie,

•

przez przewodzenie,

•

za pomocą fal elektromagnetycznych,

Można je również podzielić ze względu na rodzaj na zasilane:

energią chemiczną paliw,

energią pary ze źródeł zewnętrznych,

energią elektryczną.

W nowoczesnych zakładach produkcyjnych nie stosuje się już urządzeń działających
okresowo. Popularne są systemy transferowe, przykład takiego rozwiązania prezentuje rys.4:

Rys.4 Schemat działania urządzenia transferowego do ciągłego smażenia 1-dozowanie ręczne, 1a-dozowanie

automatyczne, 2-pojemnik do smażenia, 3-kapiel w tłuszczu, 4-układ grzejny, 5-zbiornik tłuszczu, 6-układ

odbioru produktów, 7-układ wentylacyjny[1]

Działanie tego automatu polega na tym, że w kilkunastu zasobnikach napełnianych
produktem, które są przesuwane poziomo przez zbiorniki z gorącym tłuszczem o regulowanej
temperaturze. Zbiorniki te po upływie określonego czasu wyjeżdżają do góry zrzucają
ładunek a następnie podjeżdżają do punktu załadunku. Zautomatyzowanie procesów obróbki
cieplnej pozwoliło na:

skrócenie czasu,

zmniejszenie energochłonności,

zmniejszenie strat masy,

zmniejszenie straty ważnych żywieniowo składników,

polepszenie walorów sensorycznych produktów,

Ad.3
Końcowa faza mrożonych produktów przetworzonych obejmuje operacje:

•

dozowania,

•

pakowania,

•

zamrażania.

Dozowanie i pakowanie odbywa się zwykle po ówczesnym wychłodzeniu na specjalnych
liniach produkcyjnych.

Rys.5 Dozownik wibracyjny do mrożonek[8]

Rys.5 Maszyna pakująca [8]

Maszyna przedstawiona na rys.5 umożliwia dozowanie i pakowanie produktów

ywnościowych w opakowania z tworzyw sztucznych i kartony. Ze względu na

zróżnicowane  kształty  oraz  różny  czas  ich  zamrażania  do  temperatury  -18ºC  nie  jest
możliwe,  ze  względu  na  czynniki  ekonomiczne  i  technologiczne,  skonstruowanie
uniwersalnej  linii  do  pakowania.  Stąd  też  obecnie  dąży  się  do  zamrażania  określonych
grup produktów i towarów. Obecnie często stosowane są również aparaty do zamrażania
kriogenicznego.  Najczęściej  służą  do  tego  celu  zamrażarki  bębnowe  (rys.5)  umożliwiają
one  indywidualne  zamrażanie  drobnych  cząstek  produktów  i  namrażanie  na  nich
warstewki sosu. Odbywa się to w ten sposób, że  po wymieszaniu stałych  składników do
obracającego  się  bębna  wtryskuje  się  w  kontrolowany  sposób  ciekły  azot,  zamrażając
luzem produkt.

Rys.6 Mieszarka bębnowa[1]

Jakość wyrobów i jej uwarunkowania

Podstawowym warunkiem jakości składowanego wyrobu jest korelacja pomiędzy

temperaturą  jego  składowania,  a  czasem.  Dania  gotowe  stanowią  tu  specyficzną  grupę
produktów,  gdyż  zachodzące  w  nich  mechanizmy  biologiczne  i  chemiczne  są  również
uwarunkowane  wcześniejszą  obróbka  wstępną  i  obróbką  cieplną.  Obróbka  cieplna
powoduje wielorakie zmiany w produktach między innymi :

oddziałuje na ich cechy fizyczne,

skład chemiczny,

mikroflorę,

wartość żywieniową,

wartość funkcjonalną,

wartość odżywczą.

W mrożonych daniach gotowych, jak na to wskazuje sama nazwa, dochodzi również do
zmian w wyniku zamrażania. Najważniejsze zmiany dotyczą :

konsystencji składników stałych;

zmiany walorów sensorycznych- dotyczą one często zmian w intensywności aromatu
niektórych stosowanych przypraw naturalnych. Lekki spadek intensywności wykazują
majeranek, gałka muszkatołowa, papryka, gorczyca, anyż, liście laurowe. Pewne
nasilenie zaś obserwuje się u estragonu, kopru, tymianku. Szczególnie podatna na
zmiany jakości w wyniku zamrażania jest cebula;

straty  wartości  żywieniowych-  poważne  straty  w  produktach  gotowych  występują
jeszcze w fazach produkcji wstępnej w wyniku wyługowania przez wodę, zniszczenie
pod  wpływem  ciepła,  procesów  utleniania.  Warto  jednak  wspomnieć  o  typowych
stratach  spowodowanych  procesem  zamrażania.  W  warzywach  największe  są  straty
witaminy  C  dochodzą  one  do  33%,  straty  witamin  B

dochodzą do 10-20%.

Podczas przechowywania zamrożonych produktów stwierdza się też pewien spadek
przyswajalności i zawartości aminokwasów.

Na rys.7 przedstawiono poglądowo zależność czasu życia produktu, rozumianego jako
aktywność mikrobiologiczną:

Rys.7 Poglądowa zależność długości życia produktu od temperatury składowania[10]

Zgodnie  z  powyższym  rysunkiem  po  zamrożeniu  produktu,  całkowita  aktywność
mikrobiologiczna  przestaje  zachodzić  w  temperaturze  -18ºC.  Dla  tej  temperatury  termin
przydatności do spożycia jest najdłuższy. Jednak średnio przy podwyższeniu temperatury
do -17ºC termin przydatności do spożycia skraca się do 3 tygodni, a w temperaturze -6ºC
termin  ten  wynosi  cztery  dni.

Podstawowymi warunkami dobrej jakości mrożonej

ywności są:

•

czyste, zdrowe i wysokiej jakości surowce,

•

właściwa obróbka wstępna,

•

odpowiednie parametry zamrażania i przechowywani

•

właściwe opakowania.

Przy starannym przestrzeganiu zasad dobrej praktyki produkcyjnej mrożona żywność na ogół
dobrze  zachowuje  jakość.  Należy  jednak  pamiętać,  że  w  niskich  temperaturach  w  czasie
chłodniczego  przechowywania  przemiany  fizyczne,  chemiczne  i  biochemiczne  postępują
nadal w zwolnionym tempie, powodując stopniowe obniżanie jakości mrożonych produktów.
Charakter  zachodzących  zmian  zależy  od  specyfikacji  produktu  i  zastosowanej  technologii
utrwalania.

Przechowywanie mrożonej żywności gotowej

Gotowe produkty żywnościowe są przechowywane, po ówczesnym zapakowaniu w

najczęściej  hermetyczne  opakowania  wykonane  z  tworzyw  sztucznych  (rys.8),  w  komorach
chłodniczych.  W  takiej  sytuacji  musimy  brać  pod  uwagę  dwa  główne  parametry  mogące
wpływać  na  ich  trwałość  mianowicie  wilgotność  i  temperaturę.  Wilgotność  powietrza  w
niskich temperaturach ustala się samorzutnie zgodnie z ogólnym bilansem ciepła i wilgoci, w
normalnych  warunkach  kształtuje  się  w  zakresie  95  -  98%.  Parametrem  decydującym  jest
temperatura,  która  charakteryzuje  przebieg  procesów  fizycznych,  kinetykę  reakcji
chemicznych  i  biochemicznych  oraz  aktywność  życiową  mikroorganizmów.  Funkcją
temperatury przechowywania jest trwałość produktów zmrożonych, tj. czas, w którym zmiany
jakościowe  nie  wykraczają  poza  założony  zakres.  Za  maksymalną  temperaturę
długookresowego  przechowywania  produktów  żywnościowych  głęboko  zamrożonych  w
odpowiednich  urządzeniach  przemysłowych  uważa  się  aktualnie  w  skali  światowej
temperaturę  -18°C  i  niższą.  W  nowoczesnych  obiektach  chłodniczych  powszechnie  stosuje
się  temperaturę  -30°C,  a  ostatnio  jeszcze  niższą  dla  towarów  szczególnie  podatnych  na
zmiany jakościowe (np. niektóre gatunki ryb). Jako optymalne należy traktować temperatury
przechowywania  zapewniające  uzyskanie  wymaganego  poziomu  trwałości  mrożonej

ywności.

Rys.8 Sposób pakowania mrożonej żywności wygodnej[9]

Oczywiście zamknięcie produktu w opakowaniu hermetycznym zapewnia większą

odporność na zakażenie mikrobiologiczne. Często stosuje się też zwykłe opakowania i

kartony, które w większym stopniu maja chronić produkt przed uszkodzeniami
mechanicznymi. W celu zapewnienia zakładanej funkcji ochronnej opakowanie musi
wykazywać następujące cechy użytkowe:

•

nieprzepuszczalność wobec pary wodnej, gazów lotnych, substancji aromatycznych,

•

zabezpieczenie przed wtórnym zakażeniem mikrobiologicznym,

•

zabezpieczenie przed działaniem szkodników, zakurzeniem i zabrudzeniem,

•

wytrzymałość mechaniczną,

•

odporność na czynniki zewnętrzne,

•

obojętność pod względem chemicznym,

•

stałość podstawowych właściwości w szerokim zakresie temperatur,

•

możliwość formowania, dozowania i pakowania w urządzeniach mechanicznych i
automatycznych,

Jak dotąd nie wprowadzono do użytku opakowania spełniającego wszystkie wyżej
wymienione kryteria. Często też producenci w procesie technologicznym, w celu
ograniczenia kosztów stosują opakowania tańsze nie zapewniające dostatecznej ochrony.
Relację kosztów w stosunku do stopnia ochrony przedstawia rys.9.

Rys.9 zależność pomiędzy ponoszonymi nakładami a i poziomem powstających strat b w procesach

pakowania produktów [1]

Obecnie  coraz  częściej  stosuje  się  w  pełni  zautomatyzowane  systemy  umożliwiające
ograniczyć  straty  związane  z  uszkodzeniami  mechanicznymi  i  samym  procesem
pakowania.  Pozwala  to  również  na  przyspieszenie  procesu  i  zmniejszenie
prawdopodobieństwa błędów w szczelności opakowań.

Podsumowanie

ywność chłodzona i mrożona zyskuje coraz większą popularność nawet w

tradycyjnych gospodarstwach domowych. Zamrażanie jest bardzo dobrą metodą utrwalenia

ywności wygodnej. Produkty zachowują większość składników odżywczych i soli

mineralnych,  proces  powoduje  jednak  częściową  utratę  witamin  wrażliwych  na  temperaturę
(C  i  B).  Żywność  ta  jest  bezpieczna  dla  konsumenta  jeżeli  zachowane  są  stałe  warunki
chłodnicze w okresie przechowywania, transportu i dystrybucji. Żywność wygodna chłodzona
(wyroby  garmażeryjne)  ma  wartość  odżywczą  zbliżoną  do  żywności  tradycyjnej.  Może
jednak  stwarzać  wiele  zagrożeń  zdrowotnych  związanych  z  możliwością  zakażeń
mikrobiologicznych.  Takie  produkty  wymagają  ścisłego  przestrzegania  terminu  ważności  i
stałej temperatury przechowywania (poniżej 3

C).

Literatura

[1]

Gruda Z., Postolski J.: Zamrażanie żywnośc,.Wyd. Nauk-Tech, Warszawa
1985

[2]

Sikora T., Towaroznawstwo żywności, WSz i P, Warszawa 2004

[3]

widerski F., Żywność wygodna i żywność funkcjonalna, WNT,

Warszawa 2006

[4]

www.hortex.pl

[5]

www.kazimierowicz.com.pl

[6]

www.kulturystyka.pl

[7]

www.magicznakuchnia.blox.pl

[8]

www.unimasz.eu.pl

[9]

www.plastech.pl

[10]