WYKŁAD 4

Chłodzenie lodem (ryby, drobiu, płynów)

O szybkości tego procesu decydują dwa czynniki: różnica temperatury między produktem a lodem oraz stopień przylegania lodu do produktu, przy czym wpływ obu tych czynników zmienia się w trakcie procesu. Mianowicie śnie. wpływ pierwszego maleje z czasem, a drugiego rośnie.

Aby ustalić optymalne warunki schładzania należy znać szereg parametrów wpływających na szybkość procesu. Są to:

• ilość i stopień rozdrobnienia lodu

• temperatura lodu

• temperatura surowca i otoczenia

Teoretyczna ilość lodu potrzebną do schłodzenia surowca można wyliczyć z bilansu cieplnego procesu chłodzenia. Najpierw wyliczyć trzeba Q, tj. ilość ciepła straconego przez surowiec od T_p do T_k

Q_o = C _* C_w * ( T_p - T_k ) [kJ]

C - masa schłodzonego surowca [kg]

C_w - ciepło właściwe surowca chłodzonego [kJ/kg*K]

Masę lodu oblicza się również ze wzoru:

M = Q_o / r [kg]

r - ciepło topnienia lodu, 335 [kJ/kg]

RODZAJE LODU SZTUCZNEGO

Sztuczny lód (wodny) może być produkowany w kilku odmianach a mianowicie jako:

• blokowy

• łuskowy

• taflowy

• rurkowy

• płatowy

Najbardziej rozpowszechnioną postacią lodu sztucznego jest lód blokowy, który można otrzymać w trzech postaciach:

1. MATOWY - najczęściej spotykany, mlecznobiała barwa pochodzi od pęcherzów powietrza oraz od soli wapniowych rozpuszczonych w zamrożonej wodzie.

2. PRZEJRZYSTY - produkowany w takich warunkach aby mogło nastąpić częściowe odpowietrzenie lodu. Pozostaje mlecznobiały rdzeń to resztka pęcherzyków powietrza.

3. KRYSTALICZNY - produkowany z wody destylowanej w warunkach, w których następuje jego całkowite odpowietrzenie.

PRODUKCJA LODU WODNEGO

1. Lód blokowy

Czas zamrażania = f(ilości wody w formie)

forma z wodą

solanka

wężownica

Wytwornica japońska Hamada - urządzenie do pracy ciągłej. Forma to parownik o boku 20cm.

blok lodu

parownik

prasa wody

2. Lód taflowy

Wytwornica amerykańska systemu TURBO

PRODUKCJA ODTAJANIE

3. Lód rurkowy - woda wpada do rur, a rury otacza amoniak

4. Lód łuskowy

Wytwornica lodu łuskowego duńskiej firmy ATLAS typu V-310

WADA LODU - duża powierzchnia sublimacji i zbrylanie się

INNE RODZAJE LODU

1. LÓD Z SOLĄ - najczęściej do tego celu stosuje się NaCl. W Polsce zabrania się stosowania tego typu mieszanin w transporcie kolejowym ze względu na korozje metalowych części wagonów, torów i mostów kolejowych.

2. LÓD EUTEKTYCZNY - temperatura lodu eutektycznego zależy od rodzaju użytej soli. Przykłady przedstawia tabela:

Rodzaj soli	Stężenie soli %	Temperatura krzepnięcia ^oC
KCl	19,2	- 11,1
NaCl	23,1	- 21,2
NaNO3	37,7	- 18,5
CaCl3	30,0	- 55,0

Diagram fazowy układu eutektycznego prostego

Punkt E nazywa się punktem eutektycznym a mieszanina, mieszaniną eutektyczną

składającą się z kryształów obu składników. Temperatura eutektyczna jest najniższą

temperaturą topnienia tej mieszaniny. Poniżej jej, układ składa się z dwóch faz stałych

będących czystymi składnikami.

3. SUCHY LÓD - jest to zestalony i sprasowany CO₂. Nazwa bierze się stąd, że w normalnych warunkach atmosferycznych przechodzi od razu ze stanu stałego w gazowy w procesie tzw. sublimacji. Temperatura lodu wynosi - 78,5^oC. Otrzymuje się go przez gwałtowne rozprężenie skroplonego pod ciśnieniem 60at CO₂

4. LÓD ASEPTYCZNY - stosuje się niekiedy dodatek do lodu składników chemicznych powodujących zahamowanie rozwoju mikroflory. W grę wchodzą tu głównie środki aseptyczne i antybiotyki. Środki aseptyczne można stosować w formie kąpieli przed lodowaniem lub jako dodatek do lodu. Jako aseptyki stosuje się podchloryn wapnia i azotyn sodu (0,1%)

5. LÓD ANTYBIOTYCZNY - podstawowe rodzaje bakterii wywołujących procesy gnilne ryb to: Pseudomonas i Achromobacter. Do ich zwalczania stosuje się antybiotyki szerokiego działania jak np. chlorotetracyklina, axytetracyklina i chloromycetyna.

Aby metoda schładzania lodem z udziałem antybiotyku była skuteczna, surowiec musi

być absolutnie Świerzy. Antybiotyki daje się zwykle w ilości 1-10g/tonę lodu.

Lód antybiotyczny przygotowuje się zwykle w formie blokowej lub łuskowej. Aby

równomiernie rozprowadzić antybiotyk. W bloku stosuje się dodatek koloidów

naturalnych - karagen, arginina lub syntetycznych karbaksymetyloceluloza.

SCHŁADZANIE POWIETRZEM

SCHŁADZANIE SUROWCÓW ROŚLINNYCH

Najbardziej charakterystyczną cechą tkanek roślinnych jest utrzymywanie się oddychania tlenowego w ciągu całego czasu składowania. Dla uzyskania maksymalnego czasu schładzania żywych tkanek w temperaturach chłodniczych należy:

1. Pozwolić na kontynuowanie oddychania tlenowego z małą szybkością aby zachować życie i wykorzystać naturalną obronę żywych organizmów przed atakiem drobnoustrojów (malina, sałata, truskawka)

2. Temperaturę zachować odpowiednio niską aby procesy psucia a więc reakcje z nimi związane zachodziły jak najwolniej (jabłka, buraki, marchew, kalafior, seler, pomarańcze, brzoskwinie)

Pomimo stałej temperatury oddychanie może zachodzić z różną szybkością. Maksimum zwykle po optymalnej dojrzałości owoców. Ostry spadek po maksimum związany jest z przejrzałością. Stąd to maksimum może być uważane jako punkt dzielący wzrost i dojrzewanie od zepsucia i śmierci. Owoce, u których stwierdzono to zjawisko, to: jabłka, morele, awokado, banany, mango, gruszka, śliwka. Zjawisko to nie występuje u warzyw i niektórych owoców (czereśnie, ogórki, figa, winogrona, cytryna)

WARUNKI PRZECHOWYWANIA CHŁODNICZEGO:

1. Temperatura

PATOGENY:

• 10-37^oC - rosną szybko

• 3,3-10^oC - rosną powoli

• ↓ 3,3^oC - przestają rosnąć

Owoce i warzywa zwłaszcza pochodzenia tropikalnego i subtropikalnego ulegają uszkodzeniom chłodniczym polegających na zaburzeniu się równowagi fizjologicznej jeżeli temperatura ich składowania jest zbyt niska. Czynnikami decydującymi o uszkodzeniu chłodniczym są prawdopodobnie zmiany strukturalne w membranach jako rezultat przemian fazowych w lipidach oraz zmiany konformacyjne w białkach membran.

2. Wilgotność - powinna być ani za duża, ani za mała ok. 90% Nadmierna wilgotność powoduje rozwój drobnoustrojów a nawet niekiedy pęknięć owoców. Zbyt niska wilgotność powoduje ususzkę 3-6%

Temperatura ^oC	Wilgotność %	produkty
0	90	mięsa, wędliny, jaja, tłuszcz
10	85-90	owoce i warzywa subtropikalne

3. Światło - owoce i warzywa nie lubią światła w przechowalniach. Powoduje pobudzenie pewnych procesów.

4. Pasteryzacja - powoduje redukcje powierzchniowego zanieczyszczenia, prowadzona w 54^oC przez 1-4min. Poddaje się jej takie owoce jak: cytryna, papaja, nektarynka, brzoskwinia

5. Atmosfera kontrolowana

6. Związki chemiczne - w postaci aerozoli lub dodatek do materiałów opakowaniowych

• opóźniania lub powstawania wzrostu mikroorganizmów i insektów stosuje się aerozol SO₂, bromek metylu, difenyl,

• związki kontrolujące dojrzewanie bananów, gruszek, etylen dodawany w małych ilościach do atmosfery,

• oparzenia jabłek mogą być opóźnione przez stosowanie difenyloaminy

• inhibitory kiełkowania tj. karbaminiany fenylowe, hydrozydmaleinowy są stosowane do cebul, ziemniaków i marchwi.

19

---