METODY OBRÓBKI CIEPLNEJ Dzielą się na: pasteryzacja i sterylizacja. PASTERYZACJA Odkrywca Ludwik Pasteur. Pasteryzacja polega na ogrzaniu produktu do temperatury 100^o, a najczęściej w zakresie temperatury 65-85^o. Celem tej metody jest zniszczenie form wegetatywnych drobnoustrojów, a przez to przedłużenie trwałości produktu. Pasteryzacji poddaje się: mleko, piwo, przetwory jajeczne, żywność kwaśna, soki owocowe, ogórki konserwowe. W zależności od stosowanych temp. I czasu ogrzania rozróżnia się metody: -niska lub długotrwała-stosująca temp. 63-65^o w ciągu 20-39 minut. -krótkotrwała- stosująca ogrzewanie produktu w temp. 72^o przez 15s. -momentalna- polegająca na podgrzewaniu produktu do temp. 85-90^oi natychmiast schłodzić. -wysoka- polegająca na podgrzaniu produktu w temp. 85-100^o w 15s do kilku, a czasem kilkudziesięciu minut. Czas i temperatura pasteryzacji dobiera się tak, aby wew. Produktu była osiągnięta temp. 68-72^o. Proces pasteryzacji prowadzi się w pasteryzatorach, o działaniu okresowym lub ciągłym. Pasteryzatory to wymienniki ciepła, które mogą być płytowe, rurowe, tunelowe, wannowe. Pasteryzatory płytowe to szereg zestawionych płyt, o różnym profilu, w których czynnik grzejny, którym jest najczęściej gorąca woda, przepływa przeciwprądowo przez wąskie kanaliki o zmiennej grubości między płytami. Pasteryzatory tunelowe, w których produkt zapakowany w butelki lub puszki (piwo, soki owocowe) jest zanurzony w gorącej wodzie lub przesuwa się pod natryskiem gorącej wody. Pasteryzatory wannowe są to zbiorniki, do których nalewa się produkt, który ogrzewa się przeponowo lub tez są to zbiorniki z gorącą wodą, do których wstawia się zapakowany produkt.	STERYLIZACJA Polega na ogrzaniu produktu w temp. Powyżej 100^o . Celem jej jest całkowite termiczne zniszczenie drobnoustrojów. Metody sterylizacji: -sterylizacja w opakowaniach hermetycznych- apertyzacja; -sterylizacja przed zapakowaniem- aseptyczne pakowanie. Apertyzacja Twórca- Nicolas Appert 1795r. Opakowania stosowane w tej metodzie to: puszki metalowe, naczynia szklane lub zgrzewalne opakowania z tworzyw sztucznych. Puszki. W puszkach metalowych deko i wieczko są zamykane na podwójna zakładkę oraz uszczelkę kauczukową, zaś płaszcz puszki jest lutowany szwem do zewnątrz na pojedynczą lub podwójna zakładkę. Puszki wykonane są z blachy stalowej o grubości 0.2-0.4 mm pokrytej warstwą cyny, a następnie od wewnątrz pokrytej lakierem. Lakiery to najczęściej sztuczne żywice, np. estry celulozy. W celu utrwalenia tego lakieru puszki najczęściej się wypala. Do lakieru tego najczęściej dodaje się tlenek cynku co zapobiega powstawaniu plam z siarczku żelaza w kontakcie z żywnością. Lakiery winny być bezwonne, nie toksyczne, odporne na temp., odporne na chemikalia, winny polegać do opakowania tworząc elastyczną… Najlepszym lakierem jest lakier fenolowo- epoksydowy. Innym rodzajem puszek są puszki tłoczone z blachy aluminiowej lub laminowanej folią polietylową lub propylenową. Naczynia szklane. Są to najczęściej butelki lub słoje. Słoje mogą być hermetyczne, nie elastyczne gwintowane (Twist- off, Feniks, kapslowe) i uszczelnione po sterylizacji. Wadą ich jest mała wytrzymałość na urazy mechaniczne i na szok termiczny. Zaletą zaś jest obojętność chemiczna, widoczność zawartości naczynia oraz możliwość wielokrotnego użycia naczynia. Opakowania zgrzewalne. Są to elastyczne woreczki z tworzyw sztucznych zgrzewne 4 stronnie. Półsztywne opakowania z laminatów, np. puszki z laminatów, z foli aluminowej, z papierów. Ogólnie są to opakowania z tworzyw sztucznych. Zaletą ich jest mała masa i proste zamykanie przez ogrzewanie. Wadą zaś jest duży koszt urządzeń do formowania, napełniania i zamykania.	Autoklawy Proces sterylizacji prowadzi się w tzw. sterylizatorach, czyli autoklawach. Są to zbiorniki zamykane hermetycznie, pozwalające na prowadzenie procesu w podwyższonym ciśnieniu i w temp. powyżej 100^o. Rozróżnia się typy: wsadowe i o pracy ciągłej. Sterylizatory wsadowe. Dzieli się do sterylizacji w wodzie lub parze, o konstrukcje poziome i pionowe, obrotowe, z automatycznym załadunkiem i wyładunkiem, do sterylizacji homogennej, mieszanie powietrza i pary wodnej, przeciw ciśnieniowe. Sterylizatory o pracy ciągłej: a)obrotowe wielośluzowe b)hydrostatyczne pionowe, c)hydrostatyczne poziome: -z transportem konserw łańcuchowym -strumieniowym -w rurociągu zwiniętym -spiralnie -dzielone d)płomieniowe, powietrzne, fluidyzacyjne (czynnikiem grzejnym jest piasek) Budowa typowego autoklawu. Jest to kocioł ciśnieniowy wykonany z grubej żelaznej blachy. Zaopatrzony jest on w pokrywę, w której znajduje się manometr, termometr, zawór bezpieczeństwa, zawór do odpowietrzania i do usuwania nadmiaru pary. W przypadku pionowych konserw umieszcza się w koszach, które przy pomocy łańcuchów wprowadza się do góry do sterylizatora. Wygodniejsze, są autoklawy poziome, w których wieko jest otwierany i, do których konserwy wprowadzone są w wózkach na szynach. Sterylizacja stacjonarna jest ograniczona do określonego zakresu temp. i określonej wielkości opakowania, a szybkość przenikania ciepła jest niewielka, zaś punkt krytyczny, czy najwolniej ogrzewający się ma znacznie niższa temp. niż temp. medium grzejącego. Lepsze efekty uzyskuje się nadając konserwą ruch obrotowy. Rozróżnia się następujące rodzaje ruchów konserw: -przesuwanie opakowań i równoczesne obracanie wokół osi pionowej -obracanie opakowań wokół osi poprzecznej, czyli wieko i deczko, prowadzone to jest w rotoklawach o działaniu okresowym Zaletą autoklaw z ruchem obrotowym konserw jest: -wyrównanie temp. w całym aparacie -skrócenie czasu sterylizacji -możliwość stosowania wyższych temp. od tradycyjnych (metoda HTST) -lepsze cechy organoleptyczne konserw -oszczędność nakładu pracy i eksploatacji
Zasada sterylizacji HTST Przy ustalaniu czasu sterylizacji F niezbędnego do uzyskania sterylności handlowej. Ważne jest ze względu na zachowanie wartości odżywczej, czy wartość te osiągnie się, po pierwsze w niższej temp. lepalnej, ale w dłuższym czasie ogrzewania, czy też wyższej temp. i w krótszym czasie. Zależy to od wielkości ,,z” określającą wrażliwość na zmiany temp. Stwierdzono , że składniki odżywcze (witaminy, aminokwasy) posiadają wyższą wartość niż drobnoustroje. Czyli wzrost temp. powoduje szybsze niszczenie drobnoustrojów niż składników odżywczych, dlatego też dąży się do zastąpienia ogrzewania w niskich temp. i dłuższym czasie ogrzewania, w wyższych temp. i w krótszym czasie, gdyż chroni to składniki odżywcze. Jest to zasada wysokiej temp. i krótkiego czasu HTST (High Temperature Short Time) lub metoda ultra wysokiej temp. UHT (Ultra High Temperature). Metoda HTST= UHT, zwyczajowo HTST nazwa stosowana do sterylizacji produktów stałych. Metoda UHT zwyczajowo stosowana jest do sterylizacji produktów płynnych przed zapakowaniem, np. mleka. Warunkiem stosowania metody HTST jest homogenność (jednolity) materiału i występowanie w nim cząsteczek do 3mm. Ujednoliceniu rozkładu temp. i możliwości stosowania HTST sprzyja: -zwiększenie udziału fazy ciekłej -małe rozmiary opakowań (łatwiejsza wymiana ciepła) -wycząsanie produktu (nadaje się ruch żeby była wymiana ciepła) -zwiększenie ogrzewania przez konwekcje. Metoda HTST polega na: -błyskawicznym ogrzaniu produktu do temp. sterylizacji -utrzymaniu tej temp. w ciągu krótkiego czasu -na błyskawicznym ochładzaniu . Efektywność metody HTST jest wyższa od metody tradycyjnej, gdyż pozwala na lepsze zachowywanie składników odżywczych. Podwyższenie temp. ze 118^o do 140^o w metodzie HTST pozwala na skrócenie czasu sterylizacji z kilkudziesięciu minut do kilkudziesięciu sekund.	Parametry procesu sterylizacji Podstawowe parametry procesu sterylizacji to temperatura i czas. Ogólny czas przebywania konserw w autoklawie zapisuje się umownym wzorem: $\tau = \frac{\tau_{\text{og}} + \tau_{s}}{T_{s} + \tau_{ch}}$, gdzie τog-czas ogrzewania do temp. sterylizacji Ts, τs- czas utrzymania temp. sterylizacji, τch- czas chłodzenia. Przykładowy zapis procesu sterylizacji: τ=10 minut(ogrzewanie) +40 minut / 121^oC (sterylizacja) +8 minut (chłodzenie), gotowe potrawy, konserwy z surowego mięsa (0,5kg) Temperatura sterylizacji: -kompoty 100 ^oC -warzywa 115-118 ^oC -przetwory mięsne 121 ^oC Z pośród środowiska do nagrzewania i chłodzenia takich jak gazowe (para, gorące powietrze), ciekłe (woda) lub zawiesina (fluidyzacyjne autoklawy), najekonomiczniejszą jest para wodna nasycona. W sterylizacji oprócz temp. i czasu ważne jest również ciśnienie. Rozkład ciśnienia zależy od: -rodzaju autoklawu -konsystencji produktu -wielkości opakowania -wielkości przestrzeni wolnej w opakowaniu (nie zajęty przez produkt) -stopnia odpowietrzenia produktu i wnętrza opakowania -temp. produktu w czasie napełniania opakowań. Najważniejszym czynnikiem jest rodzaj opakowań. Czas nagrzewania i oziębiania konserw. Zależy on od: 1.Konsystencji materiału. Decyduje ona o zdolności przejmowania ciepła. Im bardziej ciekła treść konserwy, czyli im większa jest jej lepkość tym większe konwekcyjne przenoszenie ciepła, które jest szybsze niż przewodzenie. Najgorsze do ogrzewania są koncentraty przecierów, np. pasty pomidorowej oraz produkty stałe (produkty mięsne). W celu poprawy konwekcji nadaje się konserwą ruch obrotowy albo też wahliwy. 2. Wielkość naczyń. Im większe opakowanie tym dłuższy czas ogrzewania. Czas ogrzewania jest proporcjonalny do kwadratu promienia puszki, czyli do R^2 i proporcjonalny do objętości puszki do 3 potęgi, czyli V^3. Znając τ1 (czyli czas ogrzewania puszki o objętości V1) można obliczyć τ2 (czyli czas ogrzewania puszki o objętości V2) z zależności: $\frac{\tau_{1}}{\tau_{2}} = k({\frac{V_{1}}{V_{2}})}^{\frac{2}{3}}$ gdzie k- współczynnik proporcjonalności, który wynosi 1,1. 3. Różnica temperatur. Im wyższa temp. w autoklawie Ta i im wyższa temp. w puszce T, czyli im większa różnica temp. Ta-T tym szybsze tempo nagrzewania się konserw. Szybkości te opisuje się wzorem: $\frac{\text{dT}}{\text{dτ}} = k\left( T_{a} - T \right)$. Po schłodzeniu równania od Tp, czyli od temp. początkowej konserwy do Tk, czyli temp. końcowej konserwy, czas ogrzewania wynosi: $\ \tau_{\text{og}} = \frac{1}{k}\ln\frac{T_{a} - T_{p}}{T_{a} - T_{k}} = \frac{2.3}{k}\lg\frac{T_{a} - T_{p}}{T_{a -}T_{k}}$.	4. Przewodność cieplna ścianek opakowań. Czas ogrzewania konserwy można podzielić na dwa etapy, czyli: τog = τ1 + τ2, gdzie: τ1- okres przenikania ciepła przez ścianki opakowania, τ2- okres przenikania ciepła przez materiał w puszce. W przypadku puszki metalowej pomija się opór cieplny, a tempo nagrzewania konserwy, zależy tylko od zdolności przejmowania ciepła przez materiał w puszce. W przypadku naczyń szklanych szkło jest czynnikiem limitującym nagrzewania się konserw ze względu na duże opory cieplne szkła, a czas sterylizacji jest o 50% dłuższy niż puszek metalowych. STUDZENIE KONSERW Proces ten należy tak prowadzić, aby nie nastąpił bombaż techniczny oraz uszkodzenie podwójnej zakładki. W przypadku autoklawów o działaniu okresowym odbywa się to przez doprowadzenie chłodnej wody od spodu i stopniowe wypieranie pary lub gorącej wody do góry przy jednoczesnym, powolnym obniżeniu nad ciśnienia. Studzenie powietrzem jest zbyt powolne, gdyż prowadzi do nadmiernego rozgotowywania produktu i jego brunatnienia. Innym sposobem studzenia konserw jest zanurzenie w wodzie z dodatkiem preparatu chlorowego puszek umieszczonych w koszach. Autoklawy o działaniu ciągłym sprzężone są z urządzeniami do chłodzenia konserw. TERMOSTATOWANIE Przed skierowaniem konserw do obrotu handlowego przeprowadza się kontrolę ich trwałości. W tym celu poddaje się je próbie termostatycznej. Polega ona na przetrzymywaniu części konserw przez 3 do 8 dni w zależności od wielkości puszki w temp. 37-40^o. A następnie prowadzi się kontrolę mikrobiologiczną konserw oraz sprawdza obecność bombaży. ETYKIETOWANIE, PALETYZOWANIE, PRZECHOWYWANIE KONSERW Etykietowanie. Odbywa się automatycznie, następnie formuje się z nich pakiety, które obciąga się folią termokurczliwą. A następnie umieszcza się je na paletach, które ustawia się na stosy. W magazynach winna panować temp. 5-10^oC, powietrze powinno być suche w wilgotności względnej poniżej 85%. Szkodliwa jest temp. powyżej 15^o i poniżej 0^oC. Winny być również chronione przed promieniami słonecznymi. Okres magazynowania. W przypadku konserw owocowych i warzywnych czynnikiem limitującym, czas ich przechowywania jest korozja opakowania. Konserwy owocowe i przetwory pomidorowe mogą być przechowywane przez 12-18 miesięcy, konserwy warzywne 2-4 lata, zaś konserwy rybne i mięsne 1 rok w zalewie pomidorowej, natomiast w zalewie olejowej od1.5 do 2 lat
WADY I OCENA JAKOŚCI KONSERW Rozróżnia się następujące rodzaje zepsuć konserw: 1. Bombaże. Charakteryzują się: -wydęcia wieczka i/lub denka -wyrwaniem wieczka lub denka z zakładki -rozwarciem szwu bocznego Typy bombaży: -Techniczny. Przyczyną bombażu technicznego jest: przeładowanie puszek, brak odpowietrzenia, zbyt szybkie obniżenie ciśnienia. Bombaż techniczny może powodować bombaż chemiczny i mikrobiologiczny, ze względu na zwiększoną ilość tlenu. Bombaż ten nie dyskwalifikuje konserw do spożycia. -Chemiczny. Nazywany jest on również bombażem wodorowym, gdyż powstaje w skutek wytwarzania wodoru w reakcji metanu z kwaśną żywnością. W skrajnym przypadku może do perforacji puszki. Bombaż ten sprzyja: obecność tlenu, obecność barwników autocyjankowych (czerwonych), obecność kwasów organicznych. W przypadku blachy żelaznej im wyższa kwasowość konserwy tym szybciej może zachodzić ten bombaż. W przypadku blachy cynkowanej bombażowi sprzyja obecność tlenu i pH 4-5. Może nastąpić wówczas gromadzenie cyny w konserwie w ilości 50-200 mg cyny/kg konserwy. Jest to jednakże ilość nietoksyczna dla organizmu. Dlatego też tak ważna jest konieczność lakierowania puszek. -Mikrobiologiczny. Spowodowany jest on obecnością drobnoustrojów wytwarzających produkty gazowe. Są to najczęściej w niedogotowanych konserwach, co może być drożdże, bakterie mlekowe i ciepłolubne bakterie beztlenowe, np. laseczka jadu kiełbasianego (clostridium), laseczka zgorzeli gazowej (c. perfringeus). 2. Zepsucia płasko- kwaśne. Spowodowane są one obecnością względnych beztlenowców przetrwalnikujące, które powodują zakwaszenie konserw bez objawów wydęcia. 3. Zepsucia płaskie- niekwaśne. Spowodowane są one obecnością bakterii tlenowych przetrwalnikujących, które powodują rozluźnienie konsystencji w wyniku rozkładu białka i pojawienie się nieprzyjemnych zapachów.	STERYLIZACJA ŻYWNOŚCI PRZED ZAPAKOWANIEM I ASEPTYCZNE PAKOWANIE Jest to metoda nowocześniejsza od apertyzacji ,ale trudniejsza do realizacji, w metodzie tej można stosować zasadę HTST gdyż wymaga ona szybkiego ogrzania produktu ,szybkiego jego ochłodzenia a następnie aseptycznego pakowania (hermetyczne opakowania). Ta metoda nazywana jest metodą fasteryzacji .Taką metodą produkowane jest mleko UHT . Czynnikiem grzejnym w tej metodzie jest: -gorąca woda służąca do wstępnego ogrzewania mleka oraz para wodna , która jest czynnikiem sterylizującym. Ogrzewanie parą wodną może być : przez bezpośrednie wprowadzanie jej do mleka . Metodą pośrednią przez przegrodę metalową .Rozróżnia się następujące systemy bez bezpośredniego ogrzewania mleka parą:- 1)para wprowadzana jest do strumienia mleka ( później następuje odparowanie skroplonej pary do początkowej objętości mleka ) 2)rozpylania mleka o temp 75C w komorze z parą wodną o odpowiedniej temp i ciśnieniu .Rozróżnia się następujące typy pośredniego ogrzewania mleka:1) w płytowych wymiennikach ciepła 2)rurowe wymienniki ciepła. Zaletą metody bezpośredniej jest możliwość szybszego ogrzania i oziębienia mleka Wadą zaś jest bezpośredni kontakt mleka i pary i mimo odparowania w mleku zostają pozostałości wody Rozróżnia się systemy aseptycznego pakowania :1)do opakowań z 2-3warstw laminatów zgrzewanych w czworościany ,pudełka prostokątne lub kubki 2) w pojemniki plastikowe takie jak torebki , kubki z foli lub laminatów 3) w szklane butelki i słoiki 4)w pojemniki metalowe puszki z blachy cynowanej. Sterylizacja systemem dwustopniowym w sterylizacji tej stosuje się etapy:1)sterylizacja wstępna prowadzona w przepływie w wymiennikach płytowych lub rurowych w temp ok. 140 a następnie rozlew do opakowań i ich zamknięcie przy czym opakowania te nie muszą być sterylne 2)uzupełniająca sterylizacja końcowa w opakowaniach hermetycznych prowadzona w autoklawach ale w niższej temp i krótszym czasie niż w metodzie tradycyjnej .Zaletą tej metody jest lepsze zachowanie składników odżywczych mniejsze zmiany cech organoleptycznych oraz metoda ta nie wymaga aseptycznego pakowania TYNDALIZACJA polega ona na trzykrotnym ogrzewaniu produktu w temp 65-85C przez 30min w odstępach co 24godziny.Ta metoda stosowana jest do obróbki cieplnej produktów termolabilnych czyli wrażliwych na podwyższoną temp co groziłoby wytopieniem tłuszczu. ZMIANY W ŻYWNOŚCI W CZASIE TERMICZNEGO JEGO UTRWALANIA Obróbka termiczna oprócz utrwalenia żywności powoduje zmianę wartości odżywczej zmianę konsystencji czyli rozluźnienie struktury komórkowej , zmianę smaku i zmianę zapachu	ZMIANY WĘGLOWODANÓW-Skrobia -ulega ona skleikowaniu co ułatwia penetrowanie enzymów a więc powoduje wzrost strawności CELULOZA-ulega ona spęcznieniu –Hemiceluloza –ulegają one częściowemu rozpuszczeniu –Protopektyna- ulega hydrolizie do pektyny rozpuszczalnej i błonnika a następnie pektyna ulega wymyciu do wywaru co powoduje obniżenie spoistości komórek .-składniki rozpuszczalne np. cukry, sole mineralne zostaje wyekstrahowane do wywaru. W wyższych temp. następuje częściowa hydroliza cukrów złożonych a wytworzone cukry proste ulegają rewersji epimeryzacji lub transglukozydacji w wyniku czego powstają nowe cukry proste TŁUSZCZE Ulegają one zmianom 1)hydrolitycznym .Hydroliza tłuszczu prowadzi do otrzymywania glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych Glicerol w wyższych temp rozkładany jest do akroleiny (dym nad tłuszczem) 2)oksydatywnym .Stopień utlenienia tłuszczu zależy od dostępu powietrza produktem utlenienia są nadtlenki o działaniu rakotwórczym 3)polimeryzacja-Polega ona na łączeniu cząsteczek triglicerydów kwasów tłuszczowych oraz produktów utleniania produktów a pozostałe polimery obniżają wartość odżywczą powodują zmianę konsystencji tzw. łojowacenie i nie są absorbowane przez organizm a więc nie są dla nas źródłem energii , a niektóre z nich są wręcz szkodliwe BIAŁKA ulegają one denaturacji co ułatwia ich trawienie a więc jest procesem korzystnym .Ulegają częściowej hydrolizie do 14% następuje również obniżenie przyswajalności niektórych aminokwasów o kilkanaście %. Następuje również blokowanie aminokwasów reakcja brunatnienia .Pasteryzacja jest procesem obojętnym w stosunku do wartości żywieniowej WITAMINY straty dotyczą głównie C i B1BARWNIKI Przyczyną zmianą barwy produktów jest rozkład barwników naturalnych, reakcje nieenzymatycznego brunatnienia ,tworzenie się siarczków w miedzi i żelaza TWORZENIE PRODUKTÓW LOTNYCH w wyniku rozkładu i wzajemnego oddziaływania składników żywności może powstać :siarkowodór, amoniak, metan, etan, propan, metylomerkaptan, siarczek metylu ,aceton UTRWALANIE ŻYWNOŚCI METODĄ CHŁODZENIA LUB ZAMARŻANIA Chłodzenie żywności to odbieranie ciepła prowadzące do obniżenia temp żywności do utrzymania temp a dalsze odbieranie ciepła prowadzi do zmiany stanu skupienia żywności lub cieczy w niej zawartej .Chłodnicze przechowywanie żywności to obniżanie jej temp powyżej temp zamarzania .Zamrażalnicze przechowywanie żywności do obniżanie temp prowadzące do zmiany stanu skupienia żywności lub wody w niej zawartej .Ta metoda jest doskonałą metodą utrwalania gdyż wstrzymuje działanie drobnoustrojów .Zwalnia reakcje chemiczne enzymatyczne i biochemiczne
METODY PRZECHOWYWANIA ŻYWNOŚCI 1)chłodnictwo tzw plusowe stosujące temp od +10-0C nawet do -2C 2)chłodnictwo tzw minusowe czyli przechowalnictwo zamrażalnicze stosujące temp -10do -20C 3)zamrażalnictwo właściwe stosujące temp -20 do -30C OGNIWA ŁAŃCUCHA CHŁODNICZEGO a)chłodnictwo-w producenta żywności oraz w punkcie skupu np. w zlewniach mleka, punkcie skupów owoców b)chłodnictwo technologiczno produkcyjne-czyli produkcja żywności zamrożonej obejmująca chłodzenie obejmujące surowców lub produktów do temp.od plus paru ^oC do -20 ^oC c)chłodnictwo składowe realizowane w chłodniach w zbiorczo składowych rozdzielczo-składowych jedno i wielo branżowych ,w portowych d)chłodnictwo w handlu i żywieniu zbiorowym e)chłodnictwo w gospodarstwach domowych f) transport chłodniczy,który łączy wymienione ogniwa CHŁODNICZE PRZECHOWYWANIE ŻYWNOŚCI Przechowalnictwo chłodnicze jest dominujące wśród wszystkich metod utrwalania żywności .Stosowane jest ono do przechowywania owoców warzyw ziemniaków, mięsa ,drobiu ,jaj .Pozwala ono na przedłużenie przydatności spożycia do paru dni paru tygodni a nawet paru miesięcy Chłodnictwo plusowe ma charakter doraźny ,pomocniczy i nie daje pełnego zakonserwowania produktu .Zwiększenie efektów przechowywania chłodniczego bez obniżania temp. można osiągnąć przez :1)odpowiednie ustawianie towarów trójwymiarowo 2)stosowanie odpowiednich opakowań np. dla warzyw ,woreczki z chlorowodorku kauczuku tzw. pliofilmu pozwala na 2-3-krotne przedłużenie trwałości .3)trzymanie warzyw w sypkich ośrodkach np. w piasku ,torfie 4)modyfikowanie składu chemicznego atmosfery przy przechowywaniu warzyw i owoców .Produkty przechowywane chłodniczo nie powinny wysychać dlatego też wilgotność powietrza w komorach winna wynosić 80-90% .Istotny jest skład powietrza do przewietrzania komór wyższa w nim winna być zawartość CO2 mniejsza zaś zawartość tlenu . CHŁODNICTWO MINUSOWE-ZAMRAŻALNICTWO Wykorzystywane jest ono do przechowywania mięsa i ryb jak również do niektórych owoców i warzyw .Proces zamrażania wstrzymuje rozmnażanie drobnoustrojów wstrzymuje działanie enzymów a produkty utrwalone są trwalsze niż w metodzie chłodniczym .Wadą tej metody są wysokie koszty oraz zmiany struktury i konsystencji produktu .Proces zamrażania należy prowadzić szybko aby ograniczyć szkody wynikające ze zmian fizykochemicznych oraz ograniczyć straty masy, dlatego też proces ten należy prowadzić w jak najniższych temp. czyli w temp -10do-45C zaś składowanie zamrożonego produktu należy prowadzić w temp -10do-25 ^oC SZYBKIE ZAMRAŻANIE ŻYWNOŚCI Polega ono na obniżeniu temp. do -20(-30C) w ciągu 2 do 4 godz a najlepiej poniżej 1 godz.Szybkie zamrażanie to szybkie przekroczenie temp. do -2 do -5 ^oC zapobiega to powstawaniu dużych kryształów lodu które niszczą ściany komórkowe oraz lodu między komórkowego który powoduje zmianę struktury produktu .Szybkie zamrażanie jest najlepszą współczesną metodą konserwowania produktów. Metoda ta jest jednakże może być stosowana do produktów o niewielkich rozmiarach 0,25-0,5kg.	ZMIANY W ZYWNOŚCI WYWOŁANE PRZEZ ZAMROŻENIE Zmiany mikrobiologiczne –proces zamrożenie nie koniecznie prowadzi do śmierci drobnoustrojów następuje jednak spadek ich liczby w czasie Spadek ten jest większy w zakresie temp od-1 do-10 ^oC niż w zakresie -10 do -20 ^oC Zmiany fizyczne w czasie zamrażania zachodzi przede wszystkim zamiana wody w lód zachodzi również zjawisko wtórne tzn. przemieszczanie się wody do powierzchni produktu a substancji rozpuszczalnych w wodzie w odwrotnym kierunku ,przyczyną jest różnica temp. Wypadanie kryształu lodu powoduje zatężanie soków w tkankach i do wymrażania następnych porcji wody niezbędne są coraz niższe temp. całkowite zamrożenie soku komórkowego następuje w temp -55 do-65 ^oC.W zamrażalnictwie rozróżnia się następujące postacie wody w tkankach:1) woda zbędna jej wymrożenie nie ma wpływu na komórkę 2)woda metaboliczna jej wymrożenie wstrzymuje procesy metaboliczne.3)woda witalna jej usunięcie zabija komórkę 4)woda resztkowa która jest wymrażalna po śmierci komórki 5)woda niewymrażalna .Tempo zamrażania powinno być szybkie aby powstawały drobne kryształki lodu czyli czyli aby w wyniku denaturacji protoplazmy a przez to zwiększenia przepuszczalności błon nie powstał lud między komórkowy który działa destrukcyjnie na tkanki .Szczególnie szybko do 1godz winno nastąpić przebycie z zakresu temp. -2do-5 ^oC w którym zachodzi najintensywniejsze tworzenie kryształów lodu .Zmiany chemiczne –przy zbyt długim przechowywaniu produktów i przy ich rozmrażaniu mogą w nich zachodzić zmiany chemiczne takie jak utlenianie , wytrącanie białek ,szczególnie na początku zamrażania ,ponieważ tworzenie kryształów lodu powoduje wzrost stężenia substancji rozpuszczalnych i zmniejszenie średniej odległości między reagującymi cząstkami ,przykładem tej reakcji jest utlenianie witaminy C, utlenienie witaminy E we frytkach ,Witaminy A i karotenu w tłuszczach ,jak również tłuszczu w mleku zagęszczonym .Na początku zamrażania następuje również przyspieszenie reakcji enzymatycznych np. glikolizy beztlenowej , hydrolizy fosfolipidów w rybach, oraz utlenianie witaminy C w porzeczkach i kapuście brukselce. Dlatego też zaleca się blanszowanie produktów przed ich zamrożeniem oraz dodatek witaminy C jako przeciwutleniacza . SZYBKOŚĆ ZAMRAŻANIA szybkość ta zależy od: 1)właściwości fizycznych produktu ,czyli dyfuzyjności cieplnej a więc od współczynnika przejmowania ciepła od środowiska zamrażanego lub zamrażającego 2)od warunków mrożenia czyli od różnicy temp. ,od kształtu od wielkości materiału, od sposobu ułożenia , od rodzaju opakowania ,od sposobu opakowania. Prędkość zamrażania to prędkość przesuwania się granicy podziału między wodą zamrożoną i niezamrożoną w produkcie. Prędkość ta maleje w czasie dlatego też wprowadzono pojęcie średniej liniowej prędkości zamarzania , którą określa się wzorem .$V = \frac{l}{\tau}$ l- grubość warstwy τ-czas zamarzania Gdy V=0,1-1cm/h –zamrażanie powolne V=1-5cm/h –zamrażanie intensywne V=5-20cm/h –zamrażanie jest szybkie	METODY ZAMRAŻANIA.W zależności od rodzaju czynnika odbierającego ciepło od produktu rozróżnia się zamrażania:a) w powietrzu jest to zamrażanie owiewowe b)zamrażanie w cieczach poprzez zanurzanie albo imersję oraz rozpylanie C) we wrzącym czynniku chłodzącym (freon, CO2, hel ,azot) d) w kontakcie ciałem stałym najczęściej metalem 2)Ze względu na sposób przenoszenia ciepła rozróżnia się metody –owiewowe w których przenoszenie ciepła odbywa się głównie na drodze konwekcji ;-metody kontaktowe w których przenoszenie ciepła odbywa się głównie przez przewodzenie Metody owiewowe a)w zamrażalniach tunelowych w których produkt mrożony znajduje się w tunelach ,gdzie umieszczony jest na tacach półkach lub wózkach lub też zawieszony jest na stojakach lub hakach i przesuwany na specjalnej kolejce .Rozróżnia się tunele stacjonarne w których materiał jest nieruchomy lub też przepychowe ,przenośnikowe ,lub tacowo-ślizgowe ,który produkt jest przesuwany wzdłuż tunelu –b)Zamrażanie taśmowe w którym żywność jest przesuwana na przenośniku w izolowanej obudowie .Rozróżnia się zamrażalnie jednotaśmowe ,wielotaśmowe lub karuzelowe .c) zamrażanie fluidyzacyjne w których powietrze o temp. -40C tworzy z zamrażanym materiałem gęstą zawiesinę która jest przesuwana przy pomocy tego powietrza na taśmie wzdłuż tunelu lub w sposób ciągły bez taśmowy. Czas zamrażania tą metodą jest bardzo krótki i wynosi kilka minut .Zaletą tej metody jest to że uzyskany produkt ma postać sypką . METODY KONTAKTOWE Metody te dzieli się na: 1)jednostronne-w których produkty w opakowaniu układa się na płaskich przewodach z przepływającą solanką chłodniczą lub też na przewodach z bezpośrednią ekspansją czynnika chłodniczego 2) dwustronne które są najpopularniejsze między płytami z czynnikiem chodzącym. Przy czym płyty te mogą być poziome lub pionowe. A czas mrożenia wynosi od pół do 2h. 3)imersyjne- przez bezpośrednie lub pośrednie zanurzanie w cieczy oziębiającej, którą jest najczęściej ciekły azot. A czas zamrożenia skraca się do kilkunastu sekund. Ta metoda stosowana jest najczęściej do produktów o niewielkich rozmiarach (truskawek, fasolki szparagowej). OPAKOWANIA winny one spełniać wymagania stawiane żywności, czyli winny być oporne;- nie mogą przymarzać do produktu winny być wytrzymałe na zmiany objętościowe produktu , przy zamrażaniu;- kształt i wielkość winna pozwalać na szybkie zamrażanie ;-winny to być materiały nie przepuszczalne dla pary wodnej , dla tłuszczu , tlenu i innych substancji lotnych Rodzaje opakowań.Blaszane i kombinowane,- półsztywne z tworzyw sztucznych i z foli aluminiowej,;- torebki z papieru woskowanego termozgrzewalnego powlekanego tworzywem sztucznym ;-torebki mogą być z foli aluminiowej lub powlekanej;- z foli celulozowej lub też torebki z tworzyw sztucznych np. polietylenu polipropylenu lub polichlorku winylu ;- torebki z materiałów laminowanych .Przechowywanie produktów mrożonych .Winno ono być prowadzone w temp.. nie wyższej od temp. zamrażania tak aby :-jak najsilniej zahamować rozwój drobnoustrojów ,zmiany biochemiczne i zmiany chemiczne;- aby zapobiegać szkodliwej rekrystalizacji czyli tworzeniach większych kryształów lodu kosztem drobniejszych. W czasie przechowywania produktów zamrożonych następuje ubytek ich masy spowodowany odparowaniem i sublimacją wody jest to tzw. ususzka
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA ZMIANY JAKOŚCIOWE PRZECHOWYWANEJ ŻYWNOŚCI-parametry powietrza jego temperatura i wilgotność ; -wahania temperatury powietrza ;-prędkość obiegu powietrza nad produktem – rodzaj opakowania ;- rodzaj produktu;- wielkość i wypełnienie komory. Z pośród tych produktów największe znaczenie ma temperatura składowania . TRANSPORT ŻYWNOŚCI Żywność zamrożona winna być transportowana w temp. nie wyższej niż -18C ROZMRAŻANIE Poprzedza ono spożycie produktów. Winno ono być jak najszybsze aby nie nastąpiła strata soku i witaminek i aby nie było możliwości gromadzenia się drobnoustrojów. Przy powolnym rozmrażaniu do -8 do -12C mogą powstawać duże kryształy lodu które uszkodzą budowę tkankową .Jednakże produkty z wyciekającą cieczą czyli owoce należy rozmrażać powoli aby była możliwość wchłonięcia cieczy przez stałe składniki .Produkty rozmrożone –ulegają szybszemu psuciu się niż produkty nie mrożone. Ponieważ część drobnoustrojów przeżywa proces zamrożenia i mogą się one rozwijać na częściowo zniszczonych tkankach żywności .Kłopotliwe do rozmrażania są mrożonki w dużych opakowaniach oraz mrożonki całych tusz i pól tusz zwierzęcych do rozmrażania tych produktów doskonałe jest grzejnictwo mikrofalowe lub dielektryczne .Jakość mrożonek jest ujawniona dopiero po ich rozmrożeniu i przygotowaniu kulinarnym . W produktach takich winny być zachowane:- cechy organoleptyczne produktu (barwa, zapach, konsystencja i struktura);- wartości biologiczno- odżywcze (witaminy);- jakość higieniczna co ocenia się przez kontrolę obecnośći drobnoustrojów w tym chorobotwórczych. METODA KONSERWOWANIA PRODUKTÓW PRZEZ ZAKWASZANIE Jony wodorowe działają hamująco na wiele gatunków bakterii i drożdży a współdziałając z podwyższoną temp. ułatwiają ich zabicie. Pleśnie są odporniejsze na niskie wartości pH. Bakterie mlekowe nie rosną poniżej pH 3,5, drożdże poniżej pH2,5 a pleśnie poniżej 2pH. Celem tej metody utrwalania jest zahamowanie rozwoju lub zabicie drobnoustrojów .Zahamowanie oddychania tkankowego zahamowanie enzymatycznych procesów oksydacyjnych np. utlenianie witaminki C. Zahamowanie enzymatycznej hydrolizy powodującej mięknięcie i rozpad tkanek a tym samym nie pożądane zmiany smakowo zapachowe .Produkty spożywcze kiszone posiadają pH 2,6-2,7 a więc możliwy jest w nich rozwój drożdży i pleśni. Konserwowanie żywności kwasami prowadzi się 1) przez fermentację mlekową 2) przez dodatek kwasu organicznego nie toksycznego ,w wyjątkowych przypadkach mineralnego . KISZENIE ŻYWNOŚCI ukwaszanie mleka prowadzą homofermentacyjne paciorkowce w starym siadłym mleku są to pałeczki mlekowe, zaś fermentacje jogurtu prowadzą ciepłolubne pałeczki mlekowe. Dlatego kiszenie produktów roślinych np.. kapusty ogórków prowadzą homofermentacyjne i hetero fermentacyjne paciorkowce przykładem produktów kiszonych są kapusta kiszona ,ogórki kiszone.