Test na egzamin uzupełniony 2 Mietek B 2008r
" pleÅ›nie -12¸-150C
Reguła van't Hoffa  przy obni\
eniu temperatury ciaÅ‚a o 10°C,
intensywność zachodzących w nim reakcji maleje 2-3 krotnie i w
przybli\
eniu w tym samym stosunku rośnie jego trwałość.
Q10 = YT + 10 / YT
Q10 = współczynnik temperatury
Y = szybkość reakcji
Wzór RAOULTA Obni\
enie temp. krzep. r-r w stosunku do temp.
krzepnięcia czystego rozpuszczalnika wyra\
a;
Stała krioskopowa: zale\
y wyłącznie od cech rozpuszczalnika, nie
zale\
y od rodzaju substancji rozpuszczonej, obecności substancji o
koloidalnym stopniu rozdrobnienia, substancji
wielkoczÄ…steczkowych  skrobia)
Temperatura krioskopowa:
" dla większości naturalnych bioproduktów le\
y poni\
ej 0 0C
- w miarÄ™ wymra\
ania wody w produkcie (maleje jej ilość) i wzrostu
Zamra\
anie w powietrzu owiewowe.
stÄ™\
enia soli mineralnych, kwasów organicznych temperatura
Prędkość zamra\
ania zale\
y od:
krioskopowa stopniowo siÄ™ obni\
a (1,86 K/mol), (335 kJ/kg)
" temperatury powietrza zwykle 0 0C 0,5  2 m/s wilgotność 59%
- dla czystych roztworów proces ten kończy się osiągnięciem stę\
enia
" prędkości przepływu powietrza zwykle 3-8 m/s
i temperatury eutektycznej, (roztwór eutektyczny zestala się jako
Metody owiewowe, tunelowe/specjalne, podział ze względu na:
jedna całość bez oddzielenia się kryształów rozpuszczalnika i
" sposób załadowania (taśmowe, okresowe)
rozpuszczonych soli)
" charakter wymiany ciepła (konwekcja, promieniowanie) -7 -9 0C
" kierunek i prędkość przepływu, wilgotność 90  95%
1,5 % roztworu NaCl = - 0,9 0C
" rodzaj i poło\
enie parowników
7, 0 % roztworu NaCl = - 4,4 0C
Elementy konstrukcyjne zamra\
arki:
11,0 % roztworu NaCl = - 7,5 0C
" parowniki (wymienniki ciepła)
" wentylatory (cyrkulacja powietrza, prędkość przepływu)
" zale\
y od ciśnienia osmotycznego panującego w komórkach
" urządzenia do przesuwu taśmy
(średnio wynosi: od -0,5 0C do -4 0C, du\
o białka -15 0C)
" dodatkowe wyposa\
enie (półki, regały, stojaki)
drób  1,5 - - 2,5 ryb morskich  0,8 - - 2,0
" wzrost temperatury powietrza w czasie przepływu (6-100C)
mięso -1,5 - - 2,0 ryb slotkow.  0,5 - - 1,0
" du\
e ró\
nice prędkości przepływu powietrza (nierównomierne
śledz
atlantycki  1,3 - - 1,5 dla owoców  0,5 - - 3,5
mro\
enie)
karp  0,7 - - 0,8 dla warzyw  0,6 - - 2,2
" ruch powietrza przeciwny do ruchu taśmy (większa sprawność,
mleko  0,55
niewielka ró\
nica temperatury między czynnikiem chłodzącym a
Całkowite zahamowanie rekrystalizacji jest mo\
liwe jedynie w
produktem)
temperaturze poni\
ej eutektycznej (-56 0C dla roztworów
Fluidyzacja  proces unoszenia siÄ™ czÄ…stek produktu, w wyniku
biologicznych).
przedmuchiwania powietrza z określona prędkością  stan
fluidalny ( wrzenie warstwy ) produktu
 zjawisko przechładzania cieczy, Homogeniczne zarodki kryształów
Zalety:
 ich brak (czyste ciecze i roztwory) sprawie, \
e roztwory mogÄ…
" intensywna wymiana ciepła (znaczne rozwinięcie powierzchni czynnej
być schładzane znacznie poni\
ej punktu zamarzania
produktu)
- Prędkość zamra\
ania  prędkość rozprzestrzeniania się kryształów
Problemy zamra\
ania fluidyzacyjnego:
od powierzchni do wnętrzna zamra\
anego produktu, określa
" uszkodzenia produktu wywołane:
równie\
prędkość odprowadzania ciepła.
" przywieraniem (przymarzaniem) do taśmy,
Rodzaje kryształów:
" działaniem silnego strumienia powietrza
" regularne krysztaÅ‚y heksagonalne (szeÅ›cienne) 2 do 150 µm,
" zbrylenie produktu i w efekcie jego niedomro\
enie (produkt o
" krysztaÅ‚y nieregularne (dendryty), 2 do 10 µm,
du\
ej zawartości wody, zbyt mała prędkość strumienia
" krysztaÅ‚y kuliste  b. szybkie, ultra szybkie, 2 do 3 µm
powietrza)
- odwracalność procesów - większa szansa przy szybkim zamra\
aniu,
Przeciwdziałanie stratom i uszkodzeniom produktu:
zale\
y od ilości wymro\
onej wody i stÄ™\
enia soli.
" wstępne schładzanie produktu (00C)
- ciepło właściwe w stanie niezamro\
onym dla większości produktów
" wstępny przedmuch produktu przed właściwą fluidyzacją
jest to wielkość stała, zmienia się wraz z obni\
eniem temperatury,
(oderwanie od taśmy)
zale\
y od temperatury i zawartości wody.
Zamra\
anie kontaktowe  najstarsza technika zamra\
ania
- entalpia  zawartość ciepła przy stałym ciśnieniu, ró\
nica entalpii
" zamra\
anie kontaktowe jednostronne  układaniu produktów na
między początkową a końcową temperatura procesu chłodzenia
płaskich przewodach z wewnętrznym przepływem czynnika
stanowi miarę odprowadzonego z produktu ciepła.
chłodniczego (solanki, amoniak, freony)
METODY ZAMRAśANIA
Zamra\
anie kontaktowe dwustronne  produkty układane w
Redukcja OLB następuje głównie w wyniku przemian fazowych wody:
przestrzeniach międzypłytowych z wewnętrznym przepływem
" po\
ywka przechłodzona (-30C)  prze\
ywalność ok.. 97%,
czynnika chłodniczego, po wzajemnym dociśnięciu płyt produkty
" po\
ywka zamro\
ona (-30C)  prze\
ywalność ok.. 2%
zostajÄ… zamro\
one
" bakterie G- bardziej wra\
liwe na niskie temperatury ni\
G+
Zalety zamra\
ania kontaktowego:
" większa prze\
ywalność dla drobnoustrojów w fazie stacjonarnej ni\

" brak pośredniego czynnika chłodniczego (powietrze) umo\
liwia
logarytmicznej
podwy\
szenie temperatury parowania czynnika chłodniczego od -
" drobnoustroje patogenne i nie patogenne nie wykazują ró\
nic pod
250C do -400C, co stwarza:
względem prze\
ywalności
" bardzo dobre warunki wymiany ciepła (docisk hydrauliczny)
" Clostridium boutilinum nie rozwija siÄ™ poni\
ej -3,3 0C
" wysoka przejmowalność energii cieplnej (500-1000 W/m2K)
" Staphylococcus aureus, Sallmonella sp.  poni\
ej -6,70C
" bardzo krótki czas zamra\
ania
" dolne granice zdolności rozmna\
ania:
" ekonomiczne urządzenia o małych wymiarach
" bakterie -5¸-80C
Wady zamra\
ania kontaktowego:
" dro\
d\
e -10¸-120C
" nie nadaje siÄ™ do mro\
enia produktów o nieregularnych kształtach
1
Test na egzamin uzupełniony 2 Mietek B 2008r
" du\
a pracochłonność , ucią\
liwa obsługa (okresowy charakter pracy)
Zamra\
anie immersyjne  poprzez zanurzenie w cieczach
niewrzÄ…cych, o niskiej temperaturze (zanurzenie, obmywanie,
zraszanie)
Zalety:
" du\
e wartości współczynnika wnikania ciepła
" krótki czas zamra\
ania, przy stosunkowo wysokiej temperaturze
czynnika chłodzącego (- 25/-300C)
" małe wymiary urządzeń, ekonomiczne, proste w obsłudze i budowie
Wady:
" produkty mro\
one w roztworach soli absorbują sól (utrata jakości:
barwy, smaku itp.)
" sól silnie koroduje urządzenia
" roztwory ulegają ciągłemu rozcieńczaniu wskutek absorpcji wilgoci
Jako ciecze chłodzące stosuje się: roztwory NaCl, MgCl2, CaCl2
Zamra\
anie kriogeniczne  poprzez zanurzenie w cieczach wrzÄ…cych,
o temperaturze poni\
ej 120K (-1530C)
" ciekły freon 243,4K (-29,70C)
" ciekły dwutlenek węgla 194K (-78,50C)
" ciekły azot 77,3K (-195,80C)
Drób  opierzani w 52 do 60 0C / 60s  3 min.
Ciekły CO2:
- schładzanie wodą I 10 0C II > 4 0C wzrasta masa od 6  10 %
" mniejsze ró\
nice temperatur
- schładzanie woda I 10 0C II  40C III -20C + lud łuskowy, śniegowy
" ok. 2-krotnie mniejszy współczynnik wnikania ciepła
kurczaki patroszone do tem. 4 0C / 45 min. lub do 1 h.
" dłu\
szy czas zamra\
ania
zu\
ycie wody 1 dm3/ 1 kg
Ciekły freon:
- schładzanie owiewowe z u\
yciem zimnego powietrza 0 0C
" lepszy ni\
w LN2 współczynnik wnikania ciepła
wilgotność 90  95 % ubytek masy 1,5  2 %, do kilka godzin.
" najkrótszy czas zamra\
ania
- schładzanie owiewowe połączone z dozowaniem CO2  tunelowe
" wielokrotnie ni\
szy koszt zamra\
ania w porównaniu z LN2 (część
I CO2  25 0C czs 25 s.
freonu jest ponownie zawracana do obiegu)
II  5 0C łączny czas schładzania 35  40 min. 70g CO2  1300g ku
Tunelowe  produkt podawany na taśmie, natrysk azotu bezpośrednio
III schładzanie przez rozproszenie zestalonego CO2, trwałość
na produkt -7 do  9 wilgotność 90  95%
drobiu przy temperaturze 0 0C 3  7 dni, a schłodzonego za
Spiralne  przenośnik taśmowy prowadzony spiralnie wokół bębna:
pomocÄ… CO2 14 dni, Wielka Brytania.
" podawanie azotu z góry
- Stosowanie kontrolowanej atmosfery;
" podawanie azotu z góry i boków urządzenia
kurczaki  75 % CO2, 20 % N2, 5 % N2,
Zanurzeniowe  produkty poddawane tak gwałtownemu ochłodzeniu 
Głębokość dyfuzji CO2 do mięsa wynosi 50 mm. Tuszki kurczaka
pękają. Konieczność wstępnego ochłodzenia produktu Szafowe
absorbują średnio 1g na 1 kg mięsa, temperatura od 1  3 0C,
LCO2 lub LIN
obni\
a się aktywność tkankowych enzymów proteolitycznych
Punkt izoelektryczny;
(katepsyn), obni\
a się pH mięsa, co się wią\
e z mniejszÄ…
" Miogen 6,5
wodochłonnością białek.
" Miozyna 5,5
Współczynnik przewodzenia Ciepło właściwe [kJ / kg*K]
" Albumina jaj 4,8
ciepła  [W/(m*K)]
" Kazeina 4,7
TÅ‚uszcz 1,149 2,09
Woda 0,605 4,19
Wpływ temperatury na aktywność enzymów proteolitycznych ryb.
Lód 2,407 2,05
+ 20 0C  100%
Such masa 0,256 1,38
- 7 0C  2 %
Mięso drobiowe 0,407 Mięso chude 3,18
- 18 0C  0,2 %
Mięso sandacz 0,433 Ryby chude 3,35
Mięso wołowe 0,454 Ryby tłuste 2,85
Enzymy proteolityczne  rozkładają białko;
Mięso dorsza 0,60 Mięso tłuste 2,51
- proteaza, ketapsyny ( dzielą się na endopeptydazy, działają
TÅ‚uszcz  olej 2,09
wewnątrz łańcucha polipeptydowego) oraz egzopeptydazy działają
Trwałość surowców schładzanych np. śledzi ok. 5 dni, a dorszy ok. 14
na jeden z końców białka, (karboksypeptydazy  z COOH,
dni i zale\
y od:
aminopeptydazy  NH2)
gatunku
intensywności \
erowania
Czas wystÄ…pienia stÄ™\
enia pośmiertnego czas trwania
wielkości (małe szybciej ulegają zepsuciu)
Ryby 1  3 h 2 - 30 h
szybkości schładzania (poni\
ej 3,3st. C)
Åšwinia 4  8 h 2 doby
Owce 8  16 h 4 doby
Cielęta 10  30 h 4  5 dób
Wołowina 48 h 7  8 dób
Współczynnik Przejmowania ciepła ą W / m2 K
Zamra\
anie owiewowe słaby ruch powietrza 3  4
Zamra\
anie fluidyzacyjne 130  180
Aparaty kontaktowe 500  1000
Zamra\
anie immersyjne słaby ruch roztworu 300  400
Zamra\
anie immersyjne silny ruch roztworu 500  700
Aparat LIN (natrysk ciekłego azotu) 1000  2000
2