1. Współczynnik Q₁₀ od czego zależy?

Q₁₀ jest zależne od temperatury zgodnie z równaniem

Q₁₀= exp [ E_A/R x 10/T(T+10)] E_A- energia aktywacji, R- stała gazowa

Im reakcja chemiczna jest bardziej podatna na temp. tym szybkość reakcji zachodzi szybciej, im maja wyższa energie aktywacji to szybciej też zachodzi destrukcja komórek i wtedy łatwo można ją zahamować temp., bo ma wyższy współczynnik Q₁₀.Znajomość Q10 w praktyce służy do określania trwałości produktu. Str. 7

2. Aparat do wytwarzania lodu łuskowego.

Wytwornica lodu łuskowego duńskiej firmy Atlas typu V-310 str. 16

3. Zasada FIFO

Zasada FIFO (first in first out) tj. kolejność załadowania równa kolejności wyładowania, która wymaga wielu manipulacji str.40

4. Folia rozciągliwa PAD?

5. PSL?

Praktyczny okres przechowywania PSL (Practical Storage Life) jest to czas, który upływa od zamrożenia produktu do momentu, w którym obniżenie jakości produktu osiągnie poziom uniemożliwiający jego sprzedaż na określony rynek lub przerób w zamierzonym procesie.

6. Suszenie owoców wcześniej zamrożonych - liofilizacja

Freeze-drying = liofilizacja => suszenie po wcześniejszym zamrożeniu. Najczęściej do owoców.

7. Kataliza homogeniczna

- zachodzi w jednorodnych układach gazowych lub ciekłych. Mechanizm obu typów katalizy jest taki sam i polega na rozbiciu jej na kilka etapów wg schematu:

A + B = AB

To w obecności katalizatora ma ona następujące przebieg:

A + K = AK

AK + B = AB + K str.5

8. Climacteric maksimum

Przy intensywnych oddychaniu szybko się psują produkty: zielony groszek, zielona fasolka, zielona sałata, ,maliny i truskawki.

Oddychające powoli, są trwałe: jabłka, buraki, marchew, pietruszka(korzeń), kalafior, śliwki.

Pomimo stałej temperatury oddychanie może zachodzić z różną szybkością. Maksimum występuje zwykle przy optymalnej dojrzałości owoców. Ostry spadek po maksimum związany jest z przedojrzałością. Stąd to maksimum może być uważane jako punkt dzielący wzrost i dojrzewanie od zepsucia i śmierci. Owoce, u których stwierdzono to zjawisko (owoce klimakteryczne) to m.in. jabłka, morele, awokado, banany, gruszka, śliwa, mango.

Związane jest to zjawisko z produkcją endogennego azotu, który powoduje szybsze dojrzewanie owoców. Należy więc je tak przechowywać aby jak najdłużej zachować w stanie przed klimakterycznym. Zjawisko to nie występuje u warzyw i niektórych owoców (czereśnia, ogórek, figa, winogrona, grapefruit, cytryna, ananas, truskawki).

9. Temperatura eutektyczna

Temperatura, przy której kryształy danej substancji pozostają w równowadze z niezamrożonym płynem i lodem jest jego temperaturą eutektyczną (najczęściej określa się już końcową, gdy cała woda przechodzi w lód).

10. Rodzaje lodu wodnego

• Blokowy

• Taflowy

• Rurkowy

• Łuskowy

11. O czym świadczy ujemne Q₁₀?

Istnieje także ujemny współczynnik temperaturowy. W takim przypadku obniżenie temp. powoduje wzrost szybkości reakcji. Przykładem może być denaturacja białek.

12 . Co zrobił Perkins, Ottensen, Plank, Birdsey?

Perkins zbudował w Anglii chłodziarkę parową ze sprężarką tłokową. Sprężająca eter etylowy jako czynnik chłodniczy.

Ottesen duński eksporter ryb otrzymał w 1911r. Patent za immersyjne zamrażanie ryb.

Rudiolf Plank twórca naukowej dokumentacji utrwalania zamrażalniczego (1915r. /1916r.)

Clarence Bardsej amerykańskiej biolog realizatora pierwszej przemysłowej produkcji mrożonek żywności.

13. Metody i przykłady - bioza, anabioza, cenobioza, abioza.

Każdą z metod można zakwalifikować do jednej z 4 zasad utrwalania żywności w zależności jak działa na mikroorganizmy. ---> wszystkie metody działają w oparciu o jedną z 4 zasad:

1. Zasada biozy- podtrzymywanie procesów życiowych w produkcie, nie zabijają, np. przechowywanie ryb w zbiornikach wodnych, kurczaków w klatkach.

2. Anabioza- stan życia utajonego- zahamowanie rozwoju drobnoustrojów za pomocą czynników fizycznych. Gdy czynniki przestają działać to organizmy mogą nadal sie rozwijać- suszenie, solenie, cukrzenie, marynowanie, kwaszenie, kształtowana atmosfera, konserwowanie zimnem.

3. Cenobioza- zmiana rodzaju mikroflory przez stworzenie warunków sprzyjających rozwojowi pożytecznych drobnoustrojów, a nie sprzyjających rozwojowi szkodliwych drobnoustrojów: biologiczne metody np. kiszenie ogórków, kapusty, fermentacja alkoholowa.

4. Abioza- całkowite zahamowanie procesów życiowych w produktach spożywczych. Można to osiągnąć przez działanie czynnikami fizycznymi lub chemicznymi. W 1. przypadku mamy do czynienia z działaniem wysokich temperatur ( sterylizacja, pasteryzacja), naświetlanie UV, promieniami jonizującymi ( radiopasteryzacja, radiosterylizacja), działaniem mechanicznym ( ultrafiltrowanie) a w 2. ze stosowaniem konserwantów chemicznych.

14. Temperatura krioskopowa

Temperatura krioskopowa - w czasie zamrażania obniża się, jest zmienna, zależeć może od rodzaju tkanki, od składu chemicznego, jest niższa dla żywych tkanek niż tkanki martwej czy wyciśniętego soku.

15. Reakcja endotermiczna?

Gdy Q „+” to:

• Gdy T wzrost to K_c wzrost => reakcja w stronę produktu

• Gdy T spadek to K_c spadek => reakcja w stronę substratu str.4

16. Kataliza heterogeniczna

polega na działaniu stałego katalizatora w ośrodku ciekłym lub gazowym.

17. Aktywatory- podział

Wpływ aktywatorów

Czasami powodują zaistnienie reakcji enzymatycznej. Można je podzielić na:

• czynniki przekształcające nieaktywna formę enzymu w aktywną przez odczepianie pewnych fragmentów łańcucha blokującego jego działanie.

• czynniki reagujące na potencjał red- ox środowiska. W tym przepadku aktywatorami są tzw. reduktory zawierające grupy tiolowe jak cysteina, glutation i merkaptoetanol.

• drobnocząsteczkowe związki współdziałające z białkiem enzymu zwane kofaktorami. Mogą nimi być koenzymy, grupy prostetyczne, jony metali, aniony nieorganiczne, witaminy, lub ich pochodne. Z nieorganicznych jony: Cl (dla amylaz) SO₄ (niektóre enzymy proteolityczne) i Mg (fosfohydrolazy).

18. Szok osmotyczny

Szok osmotyczny - dotyczy temp. ujemnych- szybkie obniżanie temp. poniżej 0⁰C, spowodowane szybką krystalizacją wody co pociąga za sobą odpowiednio szybko wzrost stężenia elektrolitów w komórkach. Wraz ze wzrostem stężenia soli białka wytrącają się w postaci osadu, a lipoproteidy rozpuszczaj się, aby ulec wytrąceniu przy ponownym rozcieńczeniu roztworu w wyniku podniesienia temp. (np. witelina żółtka jaja, dlatego jaj nie można mrozić w całości)

19. Przy -5°C ile wymarza wody?

Im więcej wody wolnej w jakimś produkcie, tym szybciej ona wymarza i najwięcej zawsze wymarza w temp -5⁰C, a potem już wymarza powoli. Ok. (70 - 90%)

20. Wpływ niskich temperatur na drobnoustroje

Wpływ niskich temperatur na drobnoustroje

Podział ze względu na temp. kardynalne:

• Psychrofile - rosną w zakresie 0 - 20⁰C, optimum poniżej 15 ⁰C, a minimum w 0 ⁰C lub poniżej

• Psychrotrofy - 0-7 ⁰C, optimum powyżej 15 ⁰C, a maksimum powyżej 25⁰C

• Mezofile - optimum 20-37⁰C, minimum 10-25⁰C.

• Termofile - optimum 45 - 65⁰C, minimum 25 - 45⁰C. str. 9

21. Ciepło utajone

Zawartość ciepła ulegająca zmianie bez zmiany temperatury, lecz ze zmianą faz określa się jako ciepło utajone (ciepło przemiany fazowej). Jest to ilość ciepła potrzebna do zamiany 1kg cieczy w ciało stałe bez zmiany temp. Przemieszcza się to ciepło w obrębie 1 ciała lub między ciałami.

22. Kondukcja

Podczas kondukcji ciepło jest przenoszone przez materiał (ciało stałe, płynne lub gaz) na skutek różnicy temperatur oraz pomiędzy różnymi materiałami w wyniku ich bezpośredniego, fizycznego kontaktu. Ciepło jest przekazywane w wyniku zderzeń pomiędzy sąsiednimi atomami.

23. Przyporządkuj cechy

Toksyczność, wybuchowość - amoniak

Dobra rozpuszczalność w oleju - freon

Dobra rozpuszczalność w wodzie - amoniak

Wydajny- amoniak

Silnie trujący - amoniak

• Amoniak (-33,35C)

Nadaje się do stosowania przede wszystkim w parowych urządzeniach ze sprężarkami tłokowymi oraz w urządzeniach absorpcyjnych. Najpoważniejszą wadą jest toksyczność i wybuchowość.
Do jego cech charakterystycznych należą:

- amoniak w obecności żeliwa może rozkładać się na H i N już przy temp. 110-120C

- jego mieszanina z powietrzem, o zawartości poniżej 16% pali się spokojnym płomieniem, natomiast w granicach 16-26% tworzy mieszaninę wybuchowa

- ma niewielką rozpuszczalność w oleju, a bardzo dobrą w dużych ilościach wody

- jest bardzo silnie trujący

- instalacje amoniakalne należą do najbardziej wydajnych, oszczędnych i łatwych w eksploatacji. Ciepło parowania wynosi 1388,1 kJ/kg. Dla porównania ciepło parowania freonu R12 - 171 kJ/kg.

• Freony:

• R12 (-29,8C)

• R22 (-40,2)

• R502 (-45,56)

Zostały wprowadzone w 1931 roku. Są pochodnymi węglowodanów nasyconych, w których atomy wodoru zostały zastąpione przez atomy Cl, F, Br, J. Instalacje freonowe pracują sprawniej w agregatach chłodniczych, gdzie sprężarka ze skraplaczem i parownikiem tworzy oddzielny układ zamknięty. Do tej pory najbardziej rozpowszechniony w tej grupie czynników był freon R12 o wzorze CF₂Cl₂. Mają zdolność całkowitego mieszania się z olejami w pełnym zakresie temp. i ciśnienia. Pogarsza to prace parownika. Zdolność rozp. się w wodzie jest nieduża, a praktyce istnieje konieczność osuszania czynnika przy pomocy odwadniaczy napełnianych odpowiednią substancją np. żelem krzemionkowym.

Zakaz stosowania freonów, które zawierają w sobie chlor - Zgodnie z protokołem montrealskim postanowiono redukcję freonów:

• R 12 - ma być wycofany do końca 2000 r. Zakaz produkcji

• R 22 - dopuszczony do 2020 r. Stosuje się go coraz częściej w miejsce R12

• R 502 - zakaz produkcji, wycofany po 2000 r. Str. 26

24. Rodzaje lodu sztucznego

Sztuczny lód tzw. wodny może być produkowany w kilku odmianach, a mianowicie jako blokowy, łuskowy, taflowy, rurkowy, płatkowy. Najbardziej rozpowszechniona postacią lodu sztucznego jest lód blokowy, który można otrzymać w trzech postaciach.

1. Matowy najczęściej spotykany. Mleczno biała barwa pochodzi od pęcherzyków powietrza oraz od soli wapniowych rozpuszczonych w zamrożonej wodzie.

2. Przejrzysty produkowany w takich warunkach, aby mogło nastąpić częściowe odpowietrzenie lodu. Pozostały mleczno biały rdzeń to reszta pęcherzyków powietrza.

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

25. Co to jest α- uzupełnić

Intensywności oddawania ciepła przez powierzchnię produktu do otaczającego środowiska, którą określa współczynnik oddawania ciepła α (im większe α tym szybciej się schłodzi).

26. Nośnik zimna

Są to substancje stosowane do pośredniego przekazywania zimna, tzn. najpierw one są schładzane przy zastosowaniu instalacji chłodniczej np. amoniakalnej i jako już zimne odbierają ciepło od produktów spożywczych

• CaCl₂ i NaCl₂ - powodują korozję metali i obniżenie okresu eksploatacyjnego urządzeń

• glikole etylenowe - są toksyczne i mają działanie narkotyczne

• glikole propylenowe - mają niedostateczne temperatury zamarzania (nie niżej niż
  -30⁰C) i wysoką lepkość w niskich temperaturach

• spirytus metylowy - nie ma szerokiego zastosowania w związku z możliwością zatrucia

• wodne roztwory gliceryny - duże tarcie wewnętrzne i ograniczona temperatura zamarzania

• nowym pokoleniem nośników zimna są obecnie opracowane i wprowadzane ekosole: ekosol 65, ekosol 40, kosol 20, ekosol 10 (te liczby to ich ujemne temperatury zamarzania)

27. Tunele dwutaśmowe podział

Tunele dwutaśmowe: (zamrażanie np. malin, owoce miękkie)

• nawrotowee

• kaskadowe

• rynnowo- taśmowe

28. Cold shortening

Przy szybkim schładzaniu do temperatury poniżej 10^oC bezpośrednio po uboju następuje nienormalny wzrost przemian pośmiertnych typowy dla zimnego skrócenia (cold shortening). Po rozmrożeniu zamrażanego bez poprawnego schłodzenia mięsa obserwuje się wzrost twardości mięśni i zwiększony wyciek, ma gorszą konsystencję i jakość.

29. Zapobieganie stężeniu rozmrażalniczemu

• zamrażanie po rigor mortis (mięśnie bardzo sztywnieją, duży wyciek soku)

• ATP wykazuje, zdolność rozpadu nawet w mięsie mrożonym w normalnych temperaturach przechowywania (-20⁰C). Jeśli więc mięso zamrożone przed rigor mortis jest składowane przez kilka miesięcy to zjawisko zesztywnienia zamrażalniczego jest już normalne

• mięso mrożone przed rigor mortis rozmrażać bardzo powoli aby nastąpił rozkład ATP jeszcze gdy jest formacja lodowa nie pozwalająca na skurcz (mięso umieszcza się na kilka dni w " temperaturze -3°C)

30. CIP

31. Teoria TTT

Teoria TTT mówi o zależności pomiędzy czasem a temperaturą (Time, Temperature, Tolerance) Głównymi założeniami są:

1. Dla każdego produktu istnieje zależność pomiędzy temperaturą składowania a czasem, po którym w produkcie występują zauważalne zmiany jakościowe.

2. Zmiany w czasie składowania i dystrybucji w różnych temperaturach są nieodwracalne i kumulują się w ciągu całego okresu składowania, a kolejność ich nie wpływa na ogólny obraz zmian jakościowych.

32. Pomiar prędkości przepływu powietrza

Do pomiaru prędkości przepływu powietrza stosuje się najczęściej anemometr skrzydełkowy typu Kaselli. Zbudowany z pierścienia ze skrzydełkami ustawionych pod kątem 45 stopni i gdy powietrze przechodzi to wprawia w ruch skrzydełka i prędkość przenoszona jest na licznik. Prędkość przepływu powietrza uzyskujemy dzieląc wskazania licznika przez czas trwania pomiaru i mnożąc przez stałą anemometru.

33. Teksturyzacja mrożeniowa

polega to na poddaniu bezpostaciowej masy białek miofibrylarnych koagulacji przy obniżonym pH z jednoczesnym odprowadzeniem ciepła.

34. Tlenek trimetyloaminy w jakich produktach powstaje

Zmiany w obrębie tłuszczów- fosfolipidy również ulęgają utlenianiu. Lecytyna na przykład odszczepia cholinę, która ulega rozkładowi z wydzieleniem trimetyloaminy utleniającej się do tlenku trimetyloaminy. Procesy te mają miejsce podczas zamrażalniczego przechowywania mrożonej masy jajowej, tłustych ryb, drobiu i mózgu.

35. Na czym polega zmiana barwy zielonych warzyw mrożonych?

polega na przejściu chlorofilu w feofitynę w środowisku kwaśnym lub w chlorofilinę. Trzecim kierunkiem przemian jest przekształcenie w feoforbid. Zmiany te można ująć w postaci schematu (w środowisku kwaśnym):

-fitol

chlorofil ---------------→ chlorofilina

-Mg⁺² -fitol -Mg⁺²

feofityna ---------------→ feoforbid

Przeciwdziałanie - blanszowanie warzyw (inaktywuje enzymy i usuwa kwasy organiczne)

36. dopasuj do nazwisk zasługi

Baron pierwsze receptury na mieszaniny oziębiające

Linde zbudował chłodziarkę sprężającą amoniak

Carre zbudował pierwszą chłodziarkę absorpcyjną w układzie woda - amoniak

37. Stała Michaelisa

Stężenie substratu przy szybkości reakcji enzymatycznej równa się połowie maksymalnej szybkości nosi nazwę. Odwrotność tej stałej stanowi tzw. powinowactwo enzymu do substratu.

Przy stałym stężeniu enzymu szybkość reakcji w pewnych granicach zależy od stężenie substratu. Zależność tę ilustruje rysunek

1. reakcja I-rzędu

2. reakcja o mieszanej kinetyce

3. reakcja 0-rzędu

Przy bardzo niskim stężeniu substratu w stosunku do stężenia enzymu przyrost szybkości reakcji wraz ze wzrostem stężenia substratu jest wprost proporcjonalny do niego (reakcja I-rzędu)

W tym przypadku szybkość reakcji przemiany A-B jest zgodna z równaniem

V= k x [A]

k- stała szybkości reakcji

Natomiast przy bardzo wysokim stężeniu szybkość reakcji ma wartość maksymalna i nie zależna od dalszego zwiększania substratu. V= v_max = k

38. Czynniki aktywujące enzym to: aktywatory

39. Wspołczynnik Q₁₀ zależy od:

Q₁₀ jest zależne od temperatury zgodnie z równaniem:

Q₁₀=exp[E_A/R*10/T(T+10)]

Ea - energia aktywacji

T - temp.

Im reakcja chemiczna jest bardziej podatna na temp. tym szybkość reakcji zachodzi szybciej, im mają wyższa energie aktywacji to szybciej też zachodzi destrukcja komórek i wtedy łatwo można ją zahamować temp., bo ma wyższy współczynnik Q₁₀. Znajomość Q10 w praktyce służy do określania trwałości produktu.

40. Co oznacza ujemne Q10?

Istnieje także ujemny współczynnik temperaturowy. W takim przypadku obniżenie temp. powoduje wzrost szybkości reakcji. Przykładem może być denaturacja białek.

Wykres - reguła van't Hoffa - Arrheniusa może być stosowana do reakcji enzymatycznych tylko w pewnych granicach. Do 30 stopni jest to prosta proporcjonalna (i tutaj można mówić o tej regule), a dalsze podniesienie temp. powoduje spadek szybkości reakcji, bo następuje denaturacja białka

41. Które z wymienionych grup mikroorganizmów są przede wszystkim odpowiedzialne za psucie się żywności przechowywanej chłodniczo? Psychrotrofy

42. Kiedy następuje całkowite przerwanie wymiany dyfuzyjnej w komórkach?

Zamrażanie żywych komórek i tkanek:

Przemiany dyfuzyjne -błona ulega uszkodzeniom - utrata turgoru, zakłócona równowaga dynamiczna między komórką a środowiskiem, zaburzenia dyfuzji, denaturacja białka, utrata właściwości półprzepuszczalnych błony komórkowej. Konsekwencją jest śmierć komórki (większa przeżywalność komórki występuje gdy zahamuje się wymianę dyfuzyjną, czyli dąży się do temp. eutektycznej)

43. Przenoszenie ciepła w wyniku zderzeń pomiedzy sąsiednimi atomami charakterystyczne jest dla: kondukcji.

Przenoszenie ciepła może odbywać się trzema sposobami: poprzez kondukcję, konwekcję i radiację (promieniowanie).

Podczas kondukcji ciepło jest przenoszone przez materiał (ciało stałe, płynne lub gaz) na skutek różnicy temperatur oraz pomiędzy różnymi materiałami w wyniku ich bezpośredniego, fizycznego kontaktu. Ciepło jest przekazywane w wyniku zderzeń pomiędzy sąsiednimi atomami.

Konwekcja jest najważniejszym mechanizmem przenoszenia ciepła pomiędzy powierzchnią ciała stałego i otaczającą go cieczą lub gazem. W procesie tym przenoszenie energii obejmuje ruch molekuł w gazie albo cieczy. Konwekcja jest podstawowym sposobem przenoszenia ciepła podczas chłodzenia i zamrażania systemów biologicznych.

Przenoszenie ciepła przez promieniowanie (występuje najrzadziej) obejmuje jego przepływ na skutek emisji energii elektromagnetycznej z materiału o wysokiej temperaturze do materiału o niższej temperaturze, kiedy materiał jest odizolowany w przestrzeni (nawet przez próżnię, nie mają kontaktu fizycznego między sobą).

44. Im większa jest czynna różnica temperatur tym szybkość chłodzenia jest mniejsza- fałsz.

Czas procesu zamarzania zależy od:

- wymiarów i kształtu ciała ( najważniejsza jest grubość produktu lub średnica w przypadku kuli, czas zamrażania rośnie wprost proporcjonalnie do kwadratu grubości lub średnicy produktu, najszybciej zamarza kula a najwolniej walec i płyta (stosunek szybkości tych brył jak 1:2:3, czyli w tych samych warunkach szybkość zamarzania płyty jest 2x mniejsza od szybkość zamarzania walca i 3x mniejsza od kuli)

- czynnej różnicy temperatur (im większa różnica tym szybciej zachodzi wymiana ciepła i szybkość zamrażania jest większa)

- współczynnika wnikania ciepła (alfa) (im większe alfa tym krótszy czas zamrażania, a współczynnik alfa zależy od szybkości powietrza,

- współczynnika przewodzenia ciepła (lambda) (im mniejszy tym krótszy czas zamrażania)

- opakowania (szybciej zachodzi bez opakowań, ale także od właściwości (przewodnictwa cieplnego) samego opakowania(w folii szybciej niż w kartonie), oraz od stopnia przylegania opakowania do produktu (im bardziej przylega tym szybciej

45. Chłodzenie lodem

- stosowane głównie do ryb, drobiu. Polega na rozdrobnieniu lodu i przesypaniu surowca warstwowo. Im drobniejszy lód tym lepsze warunki wymiany ciepła. Wymiana ciepła następuje miedzy surowcem a lodem, surowcem a woda powstałą z topniejącego lodu i surowcem a powietrzem. Najmniejsze znaczenie ma powietrze, które jest między kawałkami lodu, woda ma większe znaczenie, bo ma bardzo dobre właściwości cieplne. Różnica temperatur między lodem a produktem i stopień przylegania ma wpływ na przebieg chłodzenia. Różnica temperatur jest największa na początku procesu, stopień przylegania na początku procesu mały i w miarę trwania wzrasta.

46. Podaj przykład produktów, które przechowywane chłodniczo w stanie naturalnym zachowują wielomiesięczna trwałość

warzywa, owoce, jaja

47. Które ze składników żywności są najbardziej a które najmniej wrażliwe na działanie temperatur zamrażalniczych?

Najbardziej oporne na działanie niskich temperatur są mikroskładniki (kwasy organiczne, sole mineralne, dwucukry.

Białka są najbardziej wrażliwe na mrożenie (egzamin!) Określa się je jako denaturację mrożeniową a jej efektem jest spadek rozpuszczalności białek, obniżenie zdolności wiązania wody, spadek aktywności ATP-azy miozynowej, liczby wolnych grup -SH, zwiększenie wycieku, pogorszenie konsystencji, łatwiej ulegają hydrolizie. Przyspieszą je zmiany tłuszczów podczas mrożenie (stąd stosuje się krioprotektory.

48. Zazancz które produkty można przechowywać powyżej temp krioskopowej: jaja

49. Schładzanie w zimnej wodzie stosuje się do: ryb.

W rybołówstwie stosuje się wyłącznie mokre systemy schładzania, a mianowicie w lodzie lub schłodzonej wodzie morskiej. Stosuje się także schładzanie ryb pod natryskiem, w kąpieli lub w solance o temperaturze od -2 do -4^oC.

Woda morska i solanka przyśpieszają proces. Maksymalna trwałość ryb lodowanych natychmiast po złowieniu kształtuje się w zależności od gatunku w granicach 12-21 dni.

50. Temperatura krioskopowa zależy od:

Temperatura krioskopowa - w czasie zamrażania obniża się, jest zmienna , zależeć może od rodzaju tkanki, od składu chemicznego, jest niższa dla żywych tkanek niż tkanki martwej czy wyciśniętego soku.

(stałej krioskopowej- cech rozpuszczalnika)

Stała krioskopowa zależy od cech rozpuszczalnika. Na temp. krioskopową maja wpływ tylko związki niskocząsteczkowe.

51. Napisz jaką wartość w przybliżeniu ma współczynnik a w następujących aparatach zamrażalniczych:

komora zamrażalnicza bez owiewu najniższy

tunel owiewowy z silną wentylacją

aparat kontaktowy 500-600

52. Co to są nośniki zimna? Podaj przykłady

Są to substancje stosowane do pośredniego przekazywania zimna, tzn. najpierw one są schładzane przy zastosowaniu instalacji chłodniczej np. amoniakalnej i jako już zimne odbierają ciepło od produktów spożywczych

• CaCl₂ i NaCl₂ - powodują korozję metali i obniżenie okresu eksploatacyjnego urządzeń

• glikole etylenowe - są toksyczne i mają działanie narkotyczne

• glikole propylenowe - mają niedostateczne temperatury zamarzania (nie niżej niż
  -30⁰C) i wysoką lepkość w niskich temperaturach

• spirytus metylowy - nie ma szerokiego zastosowania w związku z możliwością zatrucia

• wodne roztwory gliceryny - duże tarcie wewnętrzne i ograniczona temperatura zamarzania

• nowym pokoleniem nośników zimna są obecnie opracowane i wprowadzane ekosole: ekosol 65, ekosol 40, kosol 20, ekosol 10 (te liczby to ich ujemne temperatury zamarzania)

53. Wymien najodpowiedniejszy aparat do zamrażania następujących produktów:

zielony groszek - tunel fluidyzacyjny

przecier owocowy - tunel owiewowy

hamburgery- tasmowe aparaty kontaktowe

ćwierćtusze mięsa- tunele owiewowe

lody- tunele spiralno owiewowe

54. Zamrażanie kriogeniczne

Zamrażanie w cieczach wrzących

• kriogeniczne ( temp -150*C i niższej)- azot, CO2, nie stosuje sie freonu ani powietrza

• zamrażanie kriogeniczne jest obiegiem chłodniczym otwartym ( czynnik po wykorzystaniu idzie do atmosfery)

• charakteryzuje się wysokimi współczynnikami wnikania ciepła w miejscu kontaktu czynnika z produktem ( może wynosić 1000-2000 W/m²K), dużymi różnicami temperatur i w konsekwencji krótkimi czasami zamrażania. Urządzenia drogie i rzadko stosowane, bo wiąże się z dużymi stratami azotu (1,5 kg azotu na 1kg produktu). Są to urządzenia kriogeniczne temperatura, -150^oC wyjątkiem jest CO₂ o temperaturze -75^oC ale został zaliczony też do tej grupy ze względu na podobne właściwości. Są te instalacje otwarte (gaz nie jest zawracany tylko idzie do powietrza) lub zamknięte. W tej chwili tylko urządzenia na skroplony azot (LIN) lub CO₂ (LIC). Nie używa się freonu (bo otwarte) i powietrza (bo źle wpływa na produkt). Stosowane raczej do zamrażania preparatów farmaceutycznych, kultur bakterii (mleczarstwo),w piekarnictwie i cukiernictwie, wspomagają w sezonie pracę tuneli fluidyzacyjnych(przy dużej ilości owoców, ulega się zlepieńców. Tam gdzie chodzi o jakość bez względu na koszty. Mogą być to urządzenia tunelowe (azot), spiralne, zanurzeniowo-immersyjene(azot) , komorowo-szafowe (najmniejsze, o działaniu okresowym, mała wydajność ale miało miejsca), bębnowe.

55. CIP - cleaning in pleace, mikroprocesor, ogrzewanie gorącym powietrzem po zamrażaniu, spryskanie wodą.

Funkcja samooczyszczająca:

1. zatrzymujemy zamrażarkę

2. odmrozić tunel gorącym powietrzem

3. zraszanie H2O całego wnętrza

4. zraszanie detergentem

5. wodą

6. środkiem odkażającym

7. obfity natrysk wody

8. suszenie

9. dalsze użytkowanie

56. Podczas zamrażania tkanek roślinnych mogą wystąpić trzy warianty przenoszenia ciepła. Przy którym z nich następuje wysychanie wnętrza komórki?

1. Powoli usuwane ciepło + wysoka lub niska przepuszczalność dla wody (wolne zamrażanie).Komórka będzie wysychać wraz z utratą wody przechodzącą w kierunku zewnętrznych kryształów. Wysychanie wnętrza komórki, duże kryształy i duża różnica ciśnieniem między komórką a środowiskiem. Przy owocach i warzywach to zachodzi.

57. Aby zapobiegać stężeniu rozmrażaliniczemu (traw rigor) można:

• zamrażanie po rigor mortis (mięśnie bardzo sztywnieją, duży wyciek soku)

• ATP wykazuje, zdolność rozpadu nawet w mięsie mrożonym w normalnych temperaturach przechowywania (-20⁰C). Jeśli więc mięso zamrożone przed rigor mortis jest składowane przez kilka miesięcy to zjawisko zesztywnienia zamrażalniczego jest już normalne

• mięso mrożone przed rigor mortis rozmrażać bardzo powoli aby nastąpił rozkład ATP jeszcze gdy jest formacja lodowa nie pozwalająca na skurcz (mięso umieszcza się na kilka dni w " temperaturze -3°C)

58. Który gatunek mięsa jest szczególnie podatny na skrócenie chłodzeni (cold shortening)?

Wołowina i baranina- cold shortening, inne nie.

59. Podmrażanie- superchilling- polega na obniżeniu temp do -2*C lub -3*C czemu towarzyszy częściowa krystalizacja wody

60. co to jest dehydro - freezing? zamrażanie w stanie częściowego podsuszenia

61. napisać równanie Arrheniusa

działa na zasadzie obniżenia energii aktywacji reakcji, zatem zgodnie z równaniem Arrheniusa wzrasta stała szybkość reakcji ( lnk= B-A/T) B tj funkcja częstotliwości zdarzeń

62. co to jest współczynnik Q10?

Do określenia szybkość reakcji stosuje się tzw. współczynnik temperaturowy Q₁₀. Jest to liczba która mówi ile razy wzrośnie szybkość reakcji, gdy temp. wzrośnie o 10 stopni.

Q₁₀ = Y_t+10 / Y₁

Lub jeżeli potrzeba wyznaczyć współczynnik temperaturowy dla temp. zmieniającej się o inny zakres niż 10 stopni, wówczas używamy innego wzoru:

Q_t=Q ^t₁₀=Q ^t/10₁₀ (nie trzeba znać)

63. Wymień wszystkie rodzaje lodu

blokowy, łuskowy, taflowy, rurkowy, płatkowy

Lód z solą.

Lód eutektyczny,

Lód antybiotykowany.

Lod suchy

Lud aseptyczny

63. Podać metodę i odpowiednią zasadę utrwalania

proszek mleczny obniżenie aktywności wodnej, suszenie metoda fiz/anabioza

kiszenie ogórków biologiczne metody np. kiszenie ogórków, kapusty, fermentacja alkoholowa/cenobioza.

64. co decyduje o szybkości procesu chłodniczego?

Szybkość chłodzenia produktów zależy od następujących czynników:

1. Własności środowiska zewnętrznego tj. temperatury, wilgotności, prędkości ruchu powietrza (czy jest jakiś przepływ) lub innego ośrodka chłodzącego.

2. Wielkości i stanu powierzchni chłodzonego produktu (większy kontakt)

3. Intensywności oddawania ciepła przez powierzchnię produktu do otaczającego środowiska, którą określa współczynnik oddawania ciepła α (im większe α tym szybciej się schłodzi)

4. Własności cieplnych produktu, czyli jego przewodnictwa cieplnego  , ciepła właściwego c_p i przewodnictwa temperaturowego a. (im większa tym lepiej)

5. Początkowej temperatury produktu (im większa różnica temp. tym lepiej)

6. Rodzaju i właściwości cieplnych opakowania (opakowanie wydłuża proces)

65. HQL

Okres zachowania dobrej jakości HQL (Hight Quality Life) jest to czas po, upływie, którego występują pierwsze wykrywalne zmiany, jakościowe.

66. Ogniwa łańcucha chłodniczego:

• chłodnie zakładowe

• chłodnie składowe

• chłodnie dystrybucyjne

• chłodnie budowane na zapleczach hipemarketów

• lady, meble chłodnicze w sklepach

• lodówki i zamrażarki w domu

łączy je transport chłodniczy. Cechą łańcucha jest ciągłość zachowanie stałej temperatury na etapach produkcji i pozyskania żywności mrożonej i chłodzonej.

67. co to jest krioliza?

zmniejszenie ilości wody w środowisku na skutek jej wymarzania powoduje wzrost stężenia enzymu i zmianę układu koloidalnego enzymu oraz zwiększenia aktywności (krioliza).

68 metody chłodzenia w chłodniach samochodowych

Samochody mogą być chłodzone:

1. Mechanicznie

Agregaty z własnym silnikiem (na przedniej części wozu). W części zewnętrznej system skraplający w wewnętrznej parownik z wentylatorem. Czynnik chłodniczy R134a lub R404A

2. Ciekłym azotem

Urządzenie proste w obsłudze, tanie, problem stanowi tylko azot. Zbiornik z ciekłym azotem ustawiony jest w przedniej części wozu. Z niego odprowadzany jest przewód do kolektora dysz natryskowych umocowanego wzdłuż sufitu pojazdu. Na przewodzie zasilającym znajduje się zawór elektromagnetyczny sterowany termostatem. W razie potrzeby dozuje automatycznie azot do dysz natryskowych, który paruje i schładza produkty. Wóz o pojemności 10 ton na dalekim dystansie zużywa ok. 20-25 kgN/h.

3. Płytami eutektycznymi

Są one rozmieszczone na ścianach i suficie wozu. Płyty wypełnione są roztworem o stężeniu eutektycznym, która się roztapia i wychładza przestrzeń. Temp. od -3 do -50 stopni. Tani sposób i można je stosować na krótkie dystanse.

69. Temperatura lodu suchego: -78,5^oC

70. Co pozwala na równomierne rozprowadzenie antybiotyku wewnątrz lodu?

Aby równomiernie rozprowadzić antybiotyk w bloku stosuje się dodatek koloidów naturalnych karagen, alginiany lub syntetycznych karboksymetyloceluloza. Stosuje się także dodatek kwasów o charakterze stabilizatora (np. kwasu cytrynowego, utrzymuje odpowiednie pH). 2-10 minutowa kąpiel w ochłodzonej wodzie słodkiej lub morskiej z dodatkiem antybiotyku.

Aby metoda schładzania lodem z udziałem antybiotyków była skuteczna surowiec musi być absolutnie świeży ( bo antybiotyki przestają działać gdy jest podwyższone pH). Antybiotyki można stosować w formie kąpieli przed lodowaniem lub jako dodatek do lodu.

71. Nie zamraża się?

w przypadku ogórków żadna z odmian nie dała dotąd zadowalających wyników również porzeczki czarne.Niektóre owoce w ogóle nie nadają się do zamrażania np. porzeczki białe. Nie zaleca się również zamrażania gruszek, czereśni, pigwy i winogron.

72 woda wystepująca w tkankach można podzielić na 3 zasadnicze grupy:

woda wolna, woda związana, swobodna

73. od czego zalezy czas procesu zamrażania:

wymiarów i kształtów ciała

czynnej różnicy temp

współczynnika wnikania ciepła miedzy produktem a medium

współczynnik przewodzenia ciepła produktu

opakowania

74. co to jest ususzka?

Ususzka jest to zjawisko, które polega na tym, że w czasie składowania obniżenie temperatury do punktu krioskopowego oprócz przenoszenia ciepła następuje przenoszenie masy (wilgoci) z powierzchni zamrażanego produktu na zimniejszą od niej powierzchnię parownika. Z chwilą zamrożenia produktu następuje sublimacja lodu z zamrożonej już powierzchni, a proces ususzki ulega już zwolnieniu. Wielkość tego zjawiska w czasie zamrażania owiewowego może wahać się w szerokich granicach od 0,1% do 2% w tradycyjnych tunelach owiewowych.

Doświadczalnie ustalono, że średnie miesięczne straty masy na skutek ususzki zależą od temperatury przechowywania. Dla mięsa, składowanego luzem wynoszą one:

-10°C 0,59%

-20°C 0,25%

-30°C 0,1%

75. jakie rozróżniamy prędkości zamrażania?

• Szybkie 5-20 cm/h

• Intensywne 1-5 cm/h

• Powolne 0,1-1 cm/h

podział produktów wg Kuprianofa wg wrażliwości na szybkość zamrażania:

• I => produkty, na których jakość nie ma wpływu szybkość zamrażania np. zielony groszek

• II => produkty, na których jakość szybkość zamrażania nie ma wpływu, za wyjątkiem bardzo niskich szybkość zamrażania (0,3 cm/h), np. niektóre ryby

• III => ich jakość wyraźnie się poprawi, gdy są szybko zamrażane, np. truskawki (zwłaszcza przejrzałe). Znajdują się w niej również produkty, które muszą być zamrażane szybko - ogórki, pomidory, maliny, truskawki

• IV => produkty, które nie nadają się do szybkiego zamrażania, np. półtusze, duże ryby - bo będą pękać.

Dąży się do uzyskania 4cm./h w przemyśle. Powinno się kończyć zamrażanie do tej temperatury, w której będzie produkt przechowywany (jego średnia temperatura ma być tej temperaturze równa).

Ultraszybki

78 która temp zgodnie z zaleceniami Międzynarodowego Instytutu chłodnictwa jest zalecana jako największa zalecana do długotrwałego składowania żywności? - 18 ⁰C

79. Technika polegająca na zamrazaniu owoców wcześniej podsuszonych- dehydrofreezing

80. Zjawisko zimnego skrócenia zachodzi gdy:

• Przy szybkim schładzaniu do temp <10*C po uboju następuje nienormalny wzrost przemian pośmiertnych, typowy dla zimnego skrócenia ( cold shohtening). Po rozmrożeniu zamrożonego bez poprawnego schłodzenia mięsa, obserwuje sie twardość mięsa i zwiększony wyciek. Można temu zapobiec podejmując następujące działania:

• po uboju należy odczekać aż nastąpi rozkład ATP i rigor mortis- mięso należy umieścić w temp nie niższej niż 15*C na 10-15h

• mięso można zamrozić po uboju, ale bezpośrednio po tym podnieść temp aby umożliwić przebieg glikogenolizy. Kryształy lodu , które będą znajdować się w tkance uniemożliwiają kontrakcję miofibryli i nie dojdzie do cold shortening. Wołowina i baranina- cold shortening, inne nie.

• bezpośrednio po uboju zastosować elektrostymulacje

81 podczas ultra szybkiego zamrażania tworzą się kryształki:

Typy kryształów:

1. Regularne kryształy sześciokątne tzw. heksagonalne. Kryształy takie powstają podczas powolnego zamrażania

2. Nieregularne dendryty powstają przy średnich i dużych szybkościach zamrażania (najczęściej się pojawiają)

3. Kryształy kuliste tworzące się przy szybkim i ultraszybkim zamrażaniu

82. wielkość ususzki w czasie składowania:

Mechanizm ususzki w czasie zamrażalniczego składowania:

1. Jeśli opakowanie paroszczelne a produkt do niego ściśle przylega brak ususzki.

2. Produkt nieopakowany lub opakowany w opakowanie przepuszczalne dla pary wodnej. Wielkość ususzki zależy od (jest funkcją) średniej temperatury składowania oraz od wielkości jej wahań. Im większa jest różnica między temp. powietrza i temp. parownika tym większa ususzka. Obniżenie temp. powietrza -20 do -30^oC zmniejsza ususzkę 2,5 razy.

Jeśli temperatura powietrza spada to przez chwile produkt ma wyższą temperaturę i z produktu sublimacja pary wodnej. Temperatura powietrza wzrasta i to cieplejsze powietrze w zetknięciu z cieplejszym produktem zostawia na nim szron. Osadza się powietrze w postaci szronu.

3. Jeśli produkt w opakowaniu paroszczelnym, ale nie przylega do niego to szron gromadzi się wewnątrz opakowania.

83. temp w których drożdże przestają się rozwijać?

Komórki bakteryjne nie rozwijają się poniżej temp. -10⁰C,drożdże -12⁰C, a pleśnie i grzyby: -18⁰C, związane jest to z regułą im niższa temp. tym niższa aktywność wody (mniej wody, więcej lodu).

84. Zamrażanie- proces oparty na: anabioza

85. Kriokoncentracja (w jakich temp)-1; -5

86. Temp przechowywania bananów (owoców ciepłolubnych)

Produkt	Najniższa bezpieczna temperatura ^oC	Rodzaj uszkodzenia, gdy temperatura jest niższa
Jabłka (niektóre odmiany)	2-3	Brązowienie wewnątrz, zawilgocenie
Awokado	4-3	Zmiany w kolorze, popielato-brązowe
Ogórki	7	Skazy punktowe na powierzchni
Grapefruit	10	Poparzenia, skazy punktowe
Mango	10-13	Zmiany w kolorze skórki
Ziemniak	3	Brązowienie, słodki smak
Banany	7-10	Mięknięcie i gnicie

87. Temp głębokiego zamrażania? -30

88. opakowania termokurczliwe

przepuszcza ok. 50 razy więcej pary wodnej niż Saran czy Cryovac. Są to tzw. folie termokurczliwe wykonane z kopolimerów chlorku winylydenu i winylu

85. zakres stałej dielektrycznej 27-100Mhz

86. Oparzelina mrozowa co to jest?

Nadmierna ususzka prowadzi do oparzeliny mrozowej. Oparzelina wywołuje różnokierunkowe zmiany barwy. Następują też zmiany struktury tkankowej, smaku, konsystencji i zanik resorpcji wody podczas rozmrażania, jełczenie tłuszczów.

Na rozmiary oparzeliny wpływa:

• wielkość powierzchni produktu

• rodzaj opakowania i jego wypełnienie

• prędkość zamrażania

• warunki składowania

• skład chemiczny, wiek i cechy strukturalne tkanki

87 fluidyzacyjne metody zamrażania:

1. Fluidyzacyjne:

• rynnowe

• taśmowe

Chłodzenie fluidyzacyjne

• przedmuch surowca zawsze z dołu do góry ( powietrze idzie)

• wysoki współczynnik przejmowania ciepła α= 100-140 w/m2K

• zastosowanie do zamrożonych owoców i warzyw ciętych

• tunel rynnowy Flo- freeze, producent szwedzka firma

• drobne produkty

• próg uchylny- pomaga odrywać sie produktom które przykleiły sie do dna, zlepianie stanowi problem

• dno perforowane

88. gronkowiec i salmonella -6.7 a botylinum poniżej -3,3

89. kwasy nienasycone i nasycone jakim zmianom ulegają?

Zmiany w obrębie tłuszczów

Proces utleniania tłuszczów wywołany jest działaniem enzymów z grupy lipaz i tlenu atmosferycznego. Najniższą trwałość wykazują produkty o wysokiej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych (wieprzowiny, tłuste ryby, masło solone). Hamuje te procesy obecność substancji przeciwutleniających. Intensyfikuje zaś procesy rozdrobnienie surowca, dodatek soli, dostęp tlenu (brak opakowania, duża powierzchnia kontaktu z tlenem atmosferycznym), podwyższona temperatura. Te ostatnie prowadzą do przemian określanych jako jełczenie ketonowe nasyconych kwasów tłuszczowych charakteryzuje się ono powstawaniem związków o silnym zapachu. Utlenienie kwasów tłuszczowych nienasyconych może prowadzić do tzw. jełczenia aldehydowego, ponieważ ostatecznym produktem przemiany są aldehydy.

90 całkowita biologiczną odwracalność procesów życiowych można uzyskać przez:

umiarkowane działanie niskiej temp nie prowadzi do powstania lodu.

91 najbardziej wrażliwe składniki na działanie mrożenia:

Zmiany w obrębie białek. Są najbardziej wrażliwe na mrożenie (egzamin!) Określa się je jako denaturację mrożeniową a jej efektem jest spadek rozpuszczalności białek, obniżenie zdolności wiązania wody, spadek aktywności ATP-azy miozynowej, liczby wolnych grup -SH, zwiększenie wycieku, pogorszenie konsystencji, łatwiej ulegają hydrolizie. Przyspieszą je zmiany tłuszczów podczas mrożenie (sąd stosuje się krioprotektory.

92 PSL - Praktyczny okres przechowywania

(Practical Storage Life) jest to czas, który upływa od zamrożenia produktu do momentu, w którym obniżenie jakości produktu osiągnie poziom uniemożliwiający jego sprzedaż na określony rynek lub przerób w zamierzonym procesie.

93 temp w czsie chłodzenia nie może spaść poniżej: temp krioskopowej

94 do pomiarów temp nie należy używać ?

Metody pomiaru temperatury.

Do pomiaru temperatury służą termometry, które dzieli się na cieczowe, manometryczne i elektroniczne. Termometry cieczowe są wypełnione rtęcią, toluenem lub spirytusem. Ich zasada działania polega na wykorzystaniu zależności pomiędzy rozszerzalnością cieczy a temperaturą. Termometry cieczowe techniczne termometry Karajewa.

Do kontroli i regulowania temperatury powietrza oraz cieczy o ciśnieniu atmosferycznym lub słabym nadciśnieniu oraz do sygnalizowania określonej temperatury używa się termometrów stykowych(z drucikiem platynowym w zbiorniczku z rtęcią i nad nią)

Termometry manometryczne służą do pomiaru temperatury par i gazów na odległość do 50m.

Do pomiaru temperatury produktów i powietrza na odległość stosuje się także elektryczne termometry oporowe (zmniejsza się opór czujnika przy spadku temperatury) i termistorowe (wzrasta opór czujnika przy spadku temperatury).

Zespół termometrów odległościowych i przyrządu pomiarowego umieszczonego w maszynowni wraz z instalacją elektryczną tworzy tzw. stację telemetryczną umożliwiającą pomiar temperatury z dokładnością +/- 0,2° C, a zakres temperatur wynosi -200 do +500°C

Odmianą termometrów oporowych są termometry termistorowe, w których czujnik oporowy wykonany jest z półprzewodników, których opór maleje wraz z temperaturą. Czujki termistorowe wykonane są najczęściej z tlenków niklu, kobaltu, żelaza, miedzi, manganu itp. Zakres pomiaru wynosi od -100 do +400^oC.

Miniaturowe rejestratory temp. umieszczane do opakowania wraz z produktem podczas przechowywania i transportu. Naklejki na produkcie informujące klienta w jakich warunkach był przechowywany dany produkt.

Pomiar wilgotności powietrza.

Do pomiaru wilgotności powietrza służą psychrometry: psychrometr Augusta ze swobodnym przepływem powietrza i psychrometr aspiracyjny Assmana z wymuszonym przepływem powietrza.

Wilgotność powietrza określa się na podstawie:

różnicy wskazań obu termometrów oraz wskazań termometru suchego z gotowych tablic opracowanych dla danej prędkości powietrza

ze wzoru, który przyjmuje następującą uproszczoną postać

=[(pnw-A b) (ts-tw) 100%]/pns

gdzie:

p_nw -cząstkowa prężność pary wodnej w nasyconym powietrzu w temperaturze termometru wilgotnego

p_ns - cząstkowa prężność pary wodnej w nasyconym powietrzu w temperaturze termometru suchego (odczyty z wykresu Molliera)

t_s-t_w -różnica psychrometryczna

A -stała psychrometryczna zależna od prędkości powietrza

b -ciśnienie barometryczne w chwili pomiaru

Higrometr włosowy - w środku włos, gdy jest suche powietrze to się skraca i te zmiany są przenoszone na specjalną wskazówkę, tylko urządzenie to jest zbyt wolny (wolno reaguje).

Pomiar prędkości przepływu powietrza.

Do pomiaru prędkości przepływu powietrza stosuje się najczęściej anemometr skrzydełkowy typu Kaselli. Zbudowany z pierścienia ze skrzydełkami ustawionych pod kątem 45 stopni i gdy powietrze przechodzi to wprawia w ruch skrzydełka i prędkość przenoszona jest na licznik. Prędkość przepływu powietrza uzyskujemy dzieląc wskazania licznika przez czas trwania pomiaru i mnożąc przez stałą anemometru

95nominalny czas zmarażania?

Istnieją 2 definicję czasu zamrażania:

1. Efektywny czas zamrażania, to czas wymagany do obniżenia temp. produktu od temp. początkowej do założonej końcowej w centrum termicznym produktu (charakteryzuje wydajność urządzenia, bo to czas w jakim produkt jest w urządzeniu)

2. Nominalny czas zamrażania jest to czas jaki upływa od chwili kiedy produkt na powierzchni osiągnie temp. 0 stopni do chwili kiedy w centrum termicznym produktu temp. sięgnie 10 stopni poniżej temp. powstawania pierwszych kryształów ( ma znaczenie biologiczne, bada zmiany spowodowane tworzeniem się kryształków)

96. ususzka- ubytek masy produktów spożywczych:

ususzka- w czasie obniżania temperatury do pk. krioskopowego oprócz przenoszenia ciepła następuje przenoszenie wilgoci z powierzchni zamrażanego produktu na zimniejszą od niego powierzchnię parownika. Z chwilą zamrażania produktu następuje sublimacja lodu z zamrożonej juz powierzchni. Wielkość tego zjawiska w czasie zamrożenia owiewowego może wahać sie w szerokich granicach 1-2% w tradycyjnych tunelach owiewowych. Średnie miesięczne straty masy w skutek ususzki zależy od temp przechowywania.

Mięsko składowane luzem:

-10°C to 0,59%

-20°C to 0,25%

-30°C to 0,1%

Doświadczalnie ustalono, że średnie miesięczne straty masy na skutek ususzki zależą od temperatury przechowywania. Dla mięsa, składowanego luzem wynoszą one:

-10°C 0,59%

-20°C 0,25%

-30°C 0,1%

97. LIN

Zamrazanie w cieczach wrzących w ciekłym azocie

98 temp składowania jaj:

Zamrażanie jaj (poniżej -6⁰C) powoduje nieodwracalne zmiany, pęka osłonka witelinowa. Normy zalecają chłodzenie jaj z prędkością nie większą niż 0,5^oC/h. Temperatura powietrza nie może być niższa niż 0^oC. Wilgotność względna powietrza nie może przekraczać 80%. Chłodzenie uważa się za zakończone, gdy temperatura wewnątrz jaj osiągnie ok. 0^oC. Jako dodatkowe zabiegi stosuje się parafinowanie jaj. Przechowuje się jaja także w kontrolowanej atmosferze: 90% CO₂ i 10% N w warunkach chłodniczych. W czasie składowania wahania temperatury nie mogą przekraczać +/ - 2^oC. Jaja składuje się przez 5-9 miesięcy.

99 . W czasie zamrażania:

maleje gęstość

rośnie dyfuzja

rośnie współczynnik przewodzenia ciepła

100. optymalna temp w długotrwałym przechowywaniu:-18 ⁰C

101 ustalić w kolejności inaktywacje enzymów:

katalaza, peroksydaza, proteza roślinna -15,-17 lipaza -25,-30 inwertaza -40

Zmiany w obrębie enzymów

Temperatury minusowe powodują spadek aktywności enzymów, ale jest to różny spadek katalaza, peroksydaza, proteazy roślinne od -15^oC do -17 ^oC, lipolityczne i oddechowe od -25 do -30^oC, inwertaza do -40 ^oC. Trypsyna i pepsyna nawet w temperaturze skroplonego azotu wykazują szczątkową aktywność. W środowisku przechłodzonym aktywnośc enzymów jest wyższa niż w zamrożonym. Wielokrotna obróbka zamrażalnicza może spowodować inaktywacje enzymów lub ich aktywacje.

102 szybkimu zamrażaniu nie poddaje się dużych części:

IV => produkty, które nie nadają się do szybkiego zamrażania, np. półtusze, duże ryby - bo będą pękać.

10 3. które reakcje w mrożeniu zachodzą szybciej?

Nieenzymatyczne

104 na czym polega rekrystalizacja?

Rekrystalizacja polega na wzroście kryształów dużych kosztem małych i spowodowana jest różnicą ciśnień pary wodnej przy powierzchni tych kryształów. Rekrystalizacja może zachodzić podczas zamrażania, składowania zamrażalniczego i potem podczas rozmrażania. Jest to zjawisko niekorzystne gdyż powoduje uszkodzenia mechaniczne tkanki i zwiększony wyciek. Należy zachować stałą temperaturę zamrażania i stałe warunki przechowywania.

105 optymalna temp dla drożdży?

Temp. produktu poniżej -12⁰C → produkt mikrobiologicznie bezpieczny.

Komórki bakteryjne nie rozwijają się poniżej temp. -10⁰C,drożdże -12⁰C, a pleśnie i grzyby: -18⁰C, związane jest to z regułą im niższa temp. tym niższa aktywność wody (mniej wody, więcej lodu).

Żywność uważa się za bezpieczną mikrobiologicznie gdy ma temp. -12⁰C (ale są wyjątki np. różowe drożdże rozwijają się nawet w temp. -34⁰C, a niektóre bakterie -20⁰C)

Produkty zawierające więcej białka mają ograniczony czas przechowywania, krótszy, bo są mniej trwałe mikrobiologicznie.

Optymalna temp to 28-31 ^o C

107 Zależność trwałości produktu od Q₁₀

Temp.(^0C)	Q10 = 2	Q10= 2,5	Q10= 3	Q10= 5
50	2	2	2	2
40	4	5	6	10
30	8	12,5	18	50
20	16	31,5	54	250

Jeżeli temp. schodzi do 0^oC to wartość Q₁₀ rośnie, gdy się przekroczy 0^oC to wartość Q₁₀ zaczyna spadać.

Zmiany współczynnika w czasie zamrażania ryb:

Temp -10⁰C - 4,22

Temp. -20⁰C - 2,87

Temp. -30⁰C - 2,13

Gdy bardzo rośnie to oznacza, że ta temperatura bardzo wpływa na trwałość i zmiany w produkcie.

Istnieje także ujemny współczynnik temperaturowy. W takim przypadku obniżenie temp. powoduje wzrost szybkości reakcji. Przykładem może być denaturacja białek.

Wykres - reguła van't Hoffa - Arrheniusa może być stosowana do reakcji enzymatycznych tylko w pewnych granicach. Do 30 stopni jest to prosta proporcjonalna (i tutaj można mówić o tej regule), a dalsze podniesienie temp. powoduje spadek szybkości reakcji, bo następuje denaturacja białka

108 koloidy asocjacyjne

Rozróżnia się 2 typy koloidów odwracalne i nieodwracalne. Odwracalne tworzą się przez rozpuszczenie materiału w odpowiednim rozpuszczalniku (polisacharydy i białka) oraz koloidy asocjacyjne (koloid micelarny, semikoloidy) - tworzą micele (maja część hydrofilową i hydrofobową). Maja dużą powierzchnie i absorbują wodę (związaną)

109 przy -5 ^o C ile wody wymarza?

Im więcej wody wolnej w jakimś produkcie, tym szybciej ona wymarza i najwięcej zawsze wymarza w temp. -5⁰C, a potem już wymarza powoli.

110 na jakie drobnoustroje wpływa niska temp?

Wpływ niskich temperatur na drobnoustroje

Podział ze względu na temp. kardynalne:

• Psychrofile - rosną w zakresie 0 - 20⁰C, optimum poniżej 15 ⁰C, a minimum w 0 ⁰C lub poniżej

• Psychrotrofy - 0-7 ⁰C, optimum powyżej 15 ⁰C, a maksimum powyżej 25⁰C

• Mezofile - optimum 20-37⁰C, minimum 10-25⁰C.

• Termofile - optimum 45 - 65⁰C, minimum 25 - 45⁰C.

Znaczące są pierwsze 2 grupy, izoluje się je z zimnych mórz i oceanów (psychrofile) lub ze środowiska o zmiennych temperaturach (psychrotrofy). Cechą charakterystyczną jest to, że nie wytwarzają spor, są to głownie gram ujemne tlenowce tj. Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes i Vibrio. Patogeny mogące rosnąc i produkować toksyny to: Aeromonas, Cl. Botulinum, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Salmonella.

112 w wyniku bezpośredniego kontaktu jakie przewodzeni? Kondukcja

• współczynnik wnikania ciepła:

współczynnika wnikania ciepła (alfa) (im większe alfa tym krótszy czas zamrażania, a współczynnik alfa zależy od szybkości powietrza,

116 na co jest narażone mięso I jak zapobiegać?

Przy szybkim schładzaniu do temperatury poniżej 10^oC bezpośrednio po uboju następuje nienormalny wzrost przemian pośmiertnych typowy dla zimnego skrócenia (cold shortening). Po rozmrożeniu zamrażanego bez poprawnego schłodzenia mięsa obserwuje się wzrost twardości mięśni i zwiększony wyciek, ma gorszą konsystencję i jakość. Można temu zapobiec podejmując następujące działania:

• po uboju należy odczekać aż nastąpi rozkład ATP i rigor mortis. Mięso należy umieścić w temperaturze nie niższej niż 15^o C na 10-15 h

• można mięso zamrozić zaraz po uboju ale bezpośrednio po tym podnieść temperaturę aby umożliwić przebieg glikogenolizy. Kryształy lodu, które będą znajdowały się w tkance uniemożliwiają kontrakcję miofibryli i nie dojdzie do cold shortening

• bezpośrednio po uboju zastosować elektrostymulację. Polega ona na działaniu prądem elektrycznym o wysokim napięciu od 100 do 600 V w ciągu 4 minut (dotyczy głównie wołowiny, baraniny). Natychmiast po uboju, aby przewodnictwo nerwowe było zachowane. Mięso takie jest kruche, delikatne, bardzo smaczne, gdyż następuje uwolnienie lizosomów (a w nich katepsyn, które działają w niskim pH, w środowisku które występuje zaraz po uboju.), które wpływają na polepszenie jego struktury.

W mięsie, które nie przeszło rigor mortis przed zamrożeniem ani w czasie składowania w stanie zamrożonym po rozmrożeniu następuje intensywny rozkład ATP i kontrakcji mięśni powodując wystąpienie tzw. stężenia rozmrażalniczego (thaw rigor).

Zapobieganie stężeniu rozmrażalniczemu:

• zamrażanie po rigor mortis (mięśnie bardzo sztywnieją, duży wyciek soku)

• ATP wykazuje, zdolność rozpadu nawet w mięsie mrożonym w normalnych temperaturach przechowywania (-20⁰C). Jeśli więc mięso zamrożone przed rigor mortis jest składowane przez kilka miesięcy to zjawisko zesztywnienia zamrażalniczego jest już normalne

• mięso mrożone przed rigor mortis rozmrażać bardzo powoli aby nastąpił rozkład ATP jeszcze gdy jest formacja lodowa nie pozwalająca na skurcz (mięso umieszcza się na kilka dni w " temperaturze -3°C)

W praktyce przemysłowej czas dojrzewania(uzależniony od temp. i gatunku mięsa) w temperaturze 0-2⁰C kształtuje się następująco:

• dla wieprzowiny 2-3 dni

• dla cielęciny i baraniny 3-4 dni

• dla wołowiny 10-14 dni

Cykl obróbki wstępnej mięsa obejmuje rozbiór tusz na części zasadnicze, usuwanie kości z mięśni, poprawę kształtu elementów, rozdrobnianie

• Krioprotektory (EGZAMIN!)

Są to substancje ochronne, przeciwdziałające śmierci komórek. Obecnie w technologii zamrażania materiałów biologicznych rozróżnia się dwa rodzaje tych związków penetrujące, mające zdolność wnikania do komórek oraz niepenetrujące, które tej zdolności nie posiadają.

Krioprotektory penetrujące (mają małe cząsteczki) zapobiegają uszkodzeniom podczas powolnego zamrażania i są stosowane w dużych stężeniach.

Hipotezy dotyczące ochronnego działania krioprotektorów penetrujacych:

1. Krioprotektory penetrujące wnikając do wnętrza komórki zabezpieczają ją przed działaniem wysokiego stężenia wynikającego z wymrożenia wody. Powodują zmniejszenie stężenia soku komórkowego i w ten sposób również stopień denaturacji białek (tworzą się mostki wodorowe, woda jest zatrzymywana w białku)

2. Wywołują zjawisko przechłodzenia cieczy, pozwalają na przejście najgroźniejszego zakresu temperatur od -1 do -5^o C bez krystalizacji.

3. Mają zdolność tworzenia wiązań wodorowych z wodą wewnątrz komórek i zatrzymują ją w połączeniu z białkami - brak denaturacji białek

Krioprotektory niepenetrujące (mają duże cząsteczki):

Chronią przede wszystkim błonę komórkową i komórki poprzez umożliwienie odwracalnego przenikania do nich rozpuszczalnych substancji oraz obkurczanie się komórki podczas szybkiego zamrażania i rozmrażania i w ten sposób zapobiegają one wystąpieniu nadmiernych gradientów osmotycznych. Funkcje zabezpieczające pełnią przy niskich stężeniach molowych. Mają zdolność wychwytywania grup wodorotlenowych - zapobiegają uszkodzeniom membran. Przykładem krioprotektorów niepenetrujących są: PVP poliwinylopirolidon, HES - hydroksylowana skrobia, dekstrany o masie cząsteczkowej od 10000 do 500000. Stosuje się je w stężeniach 10-20%.

Krioprotektory penetrujące:

Przykładem ich są: glicerol, DMSO - dimethylosulfotlenek, DMAC - dimetyloacetamid.

1. Powinny przenikać do wnętrza komórki i poprzez wiązania wody zapobiegać nadmiernemu odwodnieniu zamrażanych komórek.

2. Nie mogą być toksyczne w stężeniach potrzebnych dla zabezpieczenia

3. Większość tych substancji znana jest z tego, że w momencie zestalenia przyjmuje postać szklistą. Należą do nich min. glicerol, glikol, octan amonu oraz sacharoza

4. Związki rozpuszczalne w wodzie wpływają, na obniżenie temperatury zamrażania roztworu, ponieważ wiążą wodę znajdującą się w komórkach.

W obecności krioprotektorów przechowuje się w stanie zamrożonym m.in. krew, komórki szpiku kostnego, nasienie ludzkie i zwierzęce, skórę, naczynia krwionośne i mikroorganizmy. Powstały banki krwi i komórek rozrodczych, skóry do przeszczepów. Zajęto się również przechowywaniem w tych warunkach całych organów przeznaczonych przede wszystkim do transplantacji, ale wyniki takie nie były zadowalające.

• wahania tem co powodują:

ususzkę

rekrystalizację

zwiększony wyciek

• chłodnie LFC i LFN

1. Otwarte - czynnik chłodniczy ucieka do atmosfery, nie zawraca się, np. instalacja na skroplony azot (LIN) i skroplony dwutlenek węgla (LIC). EGZAMIN !!! - wyjaśnić te skróty

• transport długotrwały:

• 18^OC

120 środowisko chłodzące ciekłe:

woda zimna

topniejący lód lub śnieg

solanki

• gdzie stosuje się system ochronny:

mięso - trójfosforanów

mleko - węglowodany drobnocząsteczkowe

twaróg - skrobie modyfikowane

• czym mierzymy prędkość przepływu powietrza?

Anemometr

123tlenek trimetyloaminy w jakich produktach?

Fosfolipidy również ulęgają utlenianiu. Lecytyna na przykład odszczepia cholinę, która ulega rozkładowi z wydzieleniem trimetyloaminy utleniającej się do tlenku trimetyloaminy. Procesy te mają miejsce podczas zamrażalniczego przechowywania mrożonej masy jajowej, tłustych ryb, drobiu i mózgu

• . Specjalne sposoby pakowania:

To pakowanie próżniowe lub z modyfikowaną atmosferą. Próżniowe jest ekonomiczniejsze i wydajniejsze. Aby utrzymać korzystny stały skład atmosfery modyfikowanej wykorzystuje się adsorbenty tlenu oraz substancje generujące lub adsorbujące CO₂. W specjalnych technikach pakowania stosuje się tacki z wytłaczanych tworzyw wielowarstwowych, które zamyka się przez zgrzewanie z wieczkiem z podobnego tworzywa oraz folie poliamidowe i poliestrowe

• . Nośniki zimna

Lód

Woda

Powietrze

NOŚNIKI ZIMNA

Są to substancje stosowane do pośredniego przekazywania zimna, tzn. najpierw one są schładzane przy zastosowaniu instalacji chłodniczej np. amoniakalnej i jako już zimne odbierają ciepło od produktów spożywczych

1. CaCl2 i NaCl2 - powodują korozję metali i obniżenie okresu eksploatacyjnego urządzeń

2. glikole etylenowe - są toksyczne i mają działanie narkotyczne

3. glikole propylenowe - mają niedostateczne temperatury zamarzania (nie niżej niż
   -300C) i wysoką lepkość w niskich temperaturach

4. spirytus metylowy - nie ma szerokiego zastosowania w związku z możliwością zatrucia

5. wodne roztwory gliceryny - duże tarcie wewnętrzne i ograniczona temperatura zamarzania

6. nowym pokoleniem nośników zimna są obecnie opracowane i wprowadzane ekosole: ekosol 65, ekosol 40, ekosol 20, ekosolekosol 10 (te liczby to ich ujemne temperatury zamarzania)

125. Elektrostymulacja

Bezpośrednio po uboju zastosować elektrostymulację. Polega ona na działaniu prądem elektrycznym o wysokim napięciu od 100 do 600 V w ciągu 4 minut (dotyczy głównie wołowiny, baraniny). Natychmiast po uboju, aby przewodnictwo nerwowe było zachowane. Mięso takie jest kruche, delikatne, bardzo smaczne, gdyż następuje uwolnienie lizosomów (a w nich katepsyn, które działają w niskim pH, w środowisku które występuje zaraz po uboju.), które wpływają na polepszenie jego struktury.

• . Aparat tacowo- spiralny

URZĄDZENIA CHŁODNICZE:

1. Powietrzne:

1. Owiewowe:

• tunelowe okresowe

• spiralne tacowe

• spiralne taśmowe

• automatyczne stelażowe

• Fluidyzacyjne:

• rynnowe

• taśmowe

• Kontaktowe:

1. Płytowe

• poziome

• pionowe

• Taśmowe

• Bębnowe

• Immersyjne (w cieczach niewrzących)

• Kriogeniczne (w cieczach wrzących)

1. LIN tunelowe

2. LIC spiralne

Tunel spiralno tacowy


1. Osie mechanizmów spirali

2. Tace z produktem

3. Wentylator

4. Parownik

Tunele te są stosowane do hartowania lodów i mrożenia drobnych produktów. W środku obudowy jest parownik, wentylator, cztery bębny w dwóch rzędach, taśma stalowa o specjalnej konstrukcji z przymocowanymi tacami ze stali nierdzewnej, taśmy te są załadowywane i wyładowywane poza tunelem. Jeden bęben jest napędowy.

• . Teksturyzacja mrożeniowa

• polega to na poddaniu bezpostaciowej masy białek miofibrylarnych koagulacji przy obniżonym pH z jednoczesnym odprowadzeniem ciepła. Masa białkowa tworzy teksturę. im szybszy spadek temperatury w czasie zamrażania tym lepiej zachowana tekstura

• precypitat białkowy- przy obniżaniu temperatury tworzą się sople lodu wypierające białko z przestrzeni lodu, białko sie zagęszcza obok sopla, po rozmrożeniu pozostają puste miejsca po soplach, te miejsca sie wypełnia jakimiś substancjami np. smakowymi.

128. Reakcje enzymatyczne dlaczego są groźne?

reakcje chemiczne można bardzo szybko zahamować, a enzymatyczne nie, enzymatyczne są odporne na niskie temp i reakcje enzymatyczne nadal zachodzą

Zmienia się aktywność enzymatyczna, mogą się nawet tworzyć toksyczne związki, które niszczą komórki.

128. Kiedy następuje całkowite przerwanie wymiany dyfuzyjnej w komórkach?

Szok temperaturowy- dotyczy temp. dodatnich - jest to szybkie obniżanie temp. , ale do maksymalnie 0⁰C, będące w odróżnieniu do powolnego obniżania temp. bardzo szkodliwe, a nawet śmiertelne dla wielu organizmów żywych. Następują zmiany dyfuzyjne i zachwianie równowagi dynamicznej.

Przemiany dyfuzyjne -błona ulega uszkodzeniom - utrata turgoru, zakłócona równowaga dynamiczna między komórką a środowiskiem, zaburzenia dyfuzji, denaturacja białka, utrata właściwości półprzepuszczalnych błony komórkowej. Konsekwencją jest śmierć komórki (większa przeżywalność komórki występuje gdy zahamuje się wymianę dyfuzyjną, czyli dąży się do temp. eutektycznej)

129. Dlaczego działanie niskich temp na drobnoustroje jest mniej efektywne niż temperatur wysokich?

Wpływ niskich temperatur na drobnoustroje

Podział ze względu na temp. kardynalne:

• Psychrofile - rosną w zakresie 0 - 20⁰C, optimum poniżej 15 ⁰C, a minimum w 0 ⁰C lub poniżej

• Psychrotrofy - 0-7 ⁰C, optimum powyżej 15 ⁰C, a maksimum powyżej 25⁰C

• Mezofile - optimum 20-37⁰C, minimum 10-25⁰C.

• Termofile - optimum 45 - 65⁰C, minimum 25 - 45⁰C.

Znaczące są pierwsze 2 grupy, izoluje się je z zimnych mórz i oceanów (psychrofile) lub ze środowiska o zmiennych temperaturach (psychrotrofy). Cechą charakterystyczną jest to, że nie wytwarzają spor, są to głownie gram ujemne tlenowce tj. Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes i Vibrio. Patogeny mogące rosnąc i produkować toksyny to: Aeromonas, Cl. Botulinum, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Salmonella.

Które związki są odpowiedzialne za psucie się żywności w warunkach chłodniczych? Odp. Psychrotrofy (egzamin!)

Pod względem wrażliwości na temperatury subminimalne ujemne drobnoustroje można podzielić na 4 grupy:

1. Przeżywające wszystkie warunki mrożenia i rozmrażania (spory bakteryjne, przetrwalniki grzybów, gronkowce, mikrokoki, paciorkowce)

2. Niewrażliwe na proces zamrażania, ale wymierające w czasie przetrzymywania w stanie zamrożonym.

3. Wrażliwe na proces zamrażania i wymierające podczas przechowywania w stanie zamrożonym.

Do kategorii 2 i 3 zalicza się większość mikroorganizmów:

• bakterie Gram+ : Bacillus, Clostridium, Corynebacteriurn, Lactobacillus, Mycobacterium, Micrococcus, Staphylococcus, Enterococcus, drożdżaki są stosunkowo odporne na zamrażanie

• bakterie Gram- : Escherichia, Salmonella, Serratia, Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, Vibrio są znacznie bardziej wrażliwe na zamrażanie i chłodzenie

• Bardzo wrażliwe na proces zamrażania i zamrażalniczego składowania.

Od najbardziej odpornych na niskie temp. do najmniej: przetrwalniki bakteryjne, grzyby, drożdże, komórki wegetatywne bakterii(zawsze bardzo wrażliwe na temp., najbardziej odporne wśród nich to te, które mają kształt bardziej kulisty)

Temp. produktu poniżej -12⁰C → produkt mikro- biologicznie bezpieczny.

Komórki bakteryjne nie rozwijają się poniżej temp. -10⁰C,drożdże -12⁰C, a pleśnie i grzyby: -18⁰C, związane jest to z regułą im niższa temp. tym niższa aktywność wody (mniej wody, więcej lodu).

Żywność uważa się za bezpieczną mikro- biologicznie gdy ma temp. -12⁰C (ale są wyjątki np. różowe drożdże rozwijają się nawet w temp. -34⁰C, a niektóre bakterie -20⁰C)

Produkty zawierające więcej białka mają ograniczony czas przechowywania, krótszy, bo są mniej trwałe mikro- biologicznie.

Dwie teorie wyjaśniające śmierć komórek:

1. Teoria starsza określa przyczynę jako mechaniczną, a więc śmierć spowodowana jest przez powstające kryształy lodu tworzące się podczas mrożenia w środowisku otaczającym komórkę bądź w jej protoplaźmie(lód niszczy organella komórkowe)

2. Przyczyną obumierania komórek drobnoustrojów jest pojawienie się w środowisku substancji wewnątrzkomórkowych (gdy błony komórkowe zostaną uszkodzone podczas zamrażania i substancje wydostają się na zewnątrz bądź do wewnątrz komórki i wtedy stają się śmiercionośne)

Poniżej -10⁰C ginie więcej komórek niż w temp. -20⁰C

-5⁰C do -12⁰C → najbardziej śmiercionośny zakres temp. dla drobnoustrojów.

Temperatury chłodnicze wpływają na ograniczenie wzrostu i rozwoju drobnoustrojów poprzez wydłużenie czasu 1 generacji(czas jaki upływa od podziału do podziału, czas w którym podwaja się liczba bakterii) W określonej temperaturze długość czasu jednej generacji (w fazie wzrostu logarytmicznego) ma stałą wartość, charakterystyczną dla danego gatunku.

Wpływ temperatury na czas 1 generacji wybranych bakterii patogennych rosnących w żywności.

Organizm	Temperatura ^oC	Produkt	Czas 1 generacji
A. hydrophila	5	Mielona wieprzowina	13,9
			10		8,4
	Cl. perfringens		12	Frankfurterki	11,5
			15		6,5
	E. coli		8	Mleko	20,6
			15		4,6

Gdy znamy czas regeneracji i gdy wiemy jakie jest skażenie mikrobiologicznie to możemy przewidzieć czas w jakim dany produkt może przebywać w warunkach chłodniczych.

Skażenie mięsa 10⁶g bakterii - mięso nie nadaje się to spożycia, potrzeba na to 20 czasu regeneracji.

Nie należy wkładać do zamrażarki żywności już skażonej mikrobiologicznie nawet w niewielkim stopniu.

Warunki przechowywania chłodniczego (dotyczy temp. dodatnich):

1. Temperatura:

• 10-37^oC mogą się rozwijać mikroorganizmy

• 3,3-10^oC rosną powoli

• poniżej 3,3^oC przestają rosnąć

Utrzymanie odpowiedniej temperatury w czasie przechowywania i dystrybucji sprzyja też zachowaniu większej wartości odżywczej.

Małe zmiany w temperaturze powodują znaczne przyspieszenie utraty jakości. Np. trwałość dorsza wynosi 22-29 dni, w temperaturze -1^oC do-2^oC, a 13 dni w temperaturze topniejącego lodu.

Utrzymywanie odpowiedniej temp. w czasie przechowywanie i dystrybucji sprzyja tez zachowaniu większej wartości odżywczej np. zachowanie wit. C u różnych produktów im wyższa temp. tym większe straty witaminy)

Owoce i warzywa zwłaszcza pochodzenia tropikalnego i subtropikalnego ulegają uszkodzeniom chłodniczym polegającym na załamaniu się równowagi fizjologicznej, jeżeli temperatura ich składowania jest zbyt niska. Czynnikiem decydującym o uszkodzeniach są prawdopodobnie zmiany strukturalne w membranach jako rezultat przemian fazowych w lipidach oraz zmiany konformacyjne w białkach membran.

Produkt	Najniższa bezpieczna temperatura ^oC	Rodzaj uszkodzenia, gdy temperatura jest niższa
Jabłka (niektóre odmiany)	2-3	Brązowienie wewnątrz, zawilgocenie
Awokado	4-3	Zmiany w kolorze, popielato-brązowe
Ogórki	7	Skazy punktowe na powierzchni
Grapefruit	10	Poparzenia, skazy punktowe
Mango	10-13	Zmiany w kolorze skórki
Ziemniak	3	Brązowienie, słodki smak
Banany	7-10	Mięknięcie i gnicie

(egzamin: jak warunki chłodnicze to temp. dodatnia, a mroźnicze to ujemna)

130. Jakie produkty żywnościowe mogą być przechowywane w warunkach chłodniczych

Schładzanie surowców zwierzęcych

Mięso schładza się owiewowo.

Schładzanie półtusz wieprzowych obejmuje:

• schładzanie wstępne w temperaturze powietrza -12^oC przez 1,5 h

• dochładzanie w temperaturze powietrza -5^oC przez 2h

• schładzanie wyrównawcze w temperaturze powietrza 2^oC przez 6-8 h

Schładzanie półtusz wołowych.

Tusze wołowe nie są chronione warstwą tłuszczu i w celu uniknięcia przemrożenia powinny być schładzane około 4 h w bardzo silnym obiegu powietrza o temperaturze nie niższej niż -5^oC, po czym są dochładzane przez 8h przy wolniejszym obiegu powietrza o temperaturze 0^oC.

Schładzanie drobiu.

Klasyczną metodą schładzania drobiu jest schładzanie owiewowe w powietrzu o temperaturze 0^oC i prędkości przepływu 2-3 m/s. Znacznie lepsze wyniki daje schładzanie w wodzie (nie ma ususzki i przebarwienia powierzchniowego, cześć wody nawet absorbuje się na powierzchni i chroni przed utrata wilgoci własnej). Czas schładzania tuszek do 4^oC w kąpieli wodnej o temperaturze 2^oC wynosi 45 minut (patroszone kurczęta) i 3-4h (niepatroszone gęsi). Schładzanie w wodzie budzi zastrzeżenie sanitarne (krzyżowe zanieczyszczenie tuszek), dlatego należy cały czas prowadzić kontrolę wody.

Schładzanie ryb.

W rybołówstwie stosuje się wyłącznie mokre systemy schładzania, a mianowicie w lodzie lub schłodzonej wodzie morskiej. Stosuje się także schładzanie ryb pod natryskiem, w kąpieli lub w solance o temperaturze od -2 do -4^oC.

Woda morska i solanka przyśpieszają proces. Maksymalna trwałość ryb lodowanych natychmiast po złowieniu kształtuje się w zależności od gatunku w granicach 12-21 dni.

Schładzanie jaj.

Zamrażanie jaj (poniżej -6⁰C) powoduje nieodwracalne zmiany, pęka osłonka witelinowa. Normy zalecają chłodzenie jaj z prędkością nie większą niż 0,5^oC/h. Temperatura powietrza nie może być niższa niż 0^oC. Wilgotność względna powietrza nie może przekraczać 80%. Chłodzenie uważa się za zakończone, gdy temperatura wewnątrz jaj osiągnie ok. 0^oC. Jako dodatkowe zabiegi stosuje się parafinowanie jaj. Przechowuje się jaja także w kontrolowanej atmosferze: 90% CO₂ i 10% N w warunkach chłodniczych. W czasie składowania wahania temperatury nie mogą przekraczać +/ - 2^oC. Jaja składuje się przez 5-9 miesięcy.

Chłodzenie w przemyśle mleczarskim.

Mleko po udoju ma 350C, dlatego żeby zapobiec rozwojowi mikroorganizmów należy je schłodzić. Mleko - obróbka chłodnicza obejmuje kilka etapów. Ma on następujący przebieg:

Udój i chłodzenie po udoju- chłodzenie w zlewni- zakład mleczarski- chłodzony magazyn zakładowy- dystrybucja- odbiór hurtowy i detaliczny

Temperatura od 0 do 10^oC zabezpiecza mleko przed skwaśnieniem przez kilkanaście godzin. W małych gospodarstwach indywidualnych chłodzenie w konwiach w większych gospodarstwach baseny wypełnione chłodzoną wodą o temperaturze +2^oC. Dla potrzeb zlewni urządzenia o pojemności 1200 do 2400 l. Do transportu mleka i śmietanki stosuje się izolowane autocysterny.

132 . Chłodzenie i przechowywanie chłodnicze surowców roślinnych.

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

1. Pozwolić na kontynuowanie oddychania tlenowego, ale z małą szybkością, aby zachować życie i wykorzystać naturalną obronę żywych organizmów przed atakiem drobnoustrojów.

2. Temperaturę zachowywać odpowiednio niską, aby procesy psucia a więc i reakcje z nimi związane zachodziły jak najwolniej.

Przy intensywnych oddychaniu szybko się psują produkty: zielony groszek, zielona fasolka, zielona sałata, ,maliny i truskawki.

Oddychające powoli, są trwałe: jabłka, buraki, marchew, pietruszka (korzeń), kalafior, śliwki.

Pomimo stałej temperatury oddychanie może zachodzić z różną szybkością. Maksimum występuje zwykle przy optymalnej dojrzałości owoców. Ostry spadek po maksimum związany jest z przedojrzałością. Stąd to maksimum może być uważane jako punkt dzielący wzrost i dojrzewanie od zepsucia i śmierci. Owoce, u których stwierdzono to zjawisko (owoce klimakteryczne) to m.in. jabłka, morele, awokado, banany, gruszka, śliwa, mango.

Związane jest to zjawisko z produkcją endogennego azotu, który powoduje szybsze dojrzewanie owoców. Należy więc je tak przechowywać aby jak najdłużej zachować w stanie przed klimakterycznym. Zjawisko to nie występuje u warzyw i niektórych owoców (czereśnia, ogórek, figa, winogrona, grapefruit, cytryna, ananas, truskawki).

133. Co to jest eutektyk?

Eutektyczna faza stała - brak mieszaniny ciekłej (same kryształki lodu)

Punkt E nazywa się punktem eutektycznym, a mieszaninę mieszaniną eutektyczną składającą się z kryształów obu składników. Temperatura eutektyczna jest najniższą temperaturą topnienia dla danej mieszaniny. Poniżej tej temperatury układ składa się z dwóch faz stałych (kryształki lodu) będących czystymi składnikami A i B.

Poniżej tej temperatury -> eutektyk (brak fazy ciekłej, mieszanina kryształów A i B)

Mieszanki takie muszą być umieszczone w puszkach, zastosowanie - chłodzenie samochodów.

• Podaj temp sublimacji lodu suchego - 78,5 ^o C

• Środki aseptyczne

Jako aseptyki stosuje się podchloryn wapnia (nie możemy przedawkować ze względu na nieprzyjemny zapach chloru)lub azotyn sodu (dawka już od 0,02% do około 0,1 %,hamuje rozwój Clostridium botulinum, Cl. Sporogenes). Do lodowania ryb i owoców morza.

• Różnica psychrometryczna

Do pomiaru wilgotności powietrza służą psychrometry: psychrometr Augusta ze swobodnym przepływem powietrza i psychrometr aspiracyjny Assmana z wymuszonym przepływem powietrza.

Wilgotność powietrza określa się na podstawie:

• różnicy wskazań obu termometrów oraz wskazań termometru suchego z gotowych tablic opracowanych dla danej prędkości powietrza

• ze wzoru, który przyjmuje następującą uproszczoną postać

=[(p_nw-A b) (t_s-t_w) 100%]/p_ns

gdzie:

p_nw -cząstkowa prężność pary wodnej w nasyconym powietrzu w temperaturze termometru wilgotnego

p_ns - cząstkowa prężność pary wodnej w nasyconym powietrzu w temperaturze termometru suchego (odczyty z wykresu Molliera)

t_s-t_w -różnica psychrometryczna

A -stała psychrometryczna zależna od prędkości powietrza

b -ciśnienie barometryczne w chwili pomiaru

Higrometr włosowy - w środku włos, gdy jest suche powietrze to się skraca i te zmiany są przenoszone na specjalną wskazówkę, tylko urządzenie to jest zbyt wolny (wolno reaguje).

• atmosfera kontrolowana

Zmniejszenie zawartości tlenu a podwyższenie zawartości CO₂ powoduje zahamowanie oddychania tlenowego (stosuje się do jabłek). Nie można zbyt bardzo podnieść zawartości CO₂ bo może to spowodować wystąpienie oddychania beztlenowego.

• wykres szybkiego i powolnego zamrażania

139. Metody fizyczne utrwalania żywności

• Metody fizyczne:

• Metody termiczne:

• Chłodzenie

• Zamrażanie

• Pasteryzacja

• Sterylizacja

• Tyndalizacja

• Gotowanie

• Parzenie

• Smażenie

• Duszenie

• pieczenie

• Blanszowanie

• Metody opierające się na obniżeniu aktywności wodnej:

• Suszenie

• Zagęszczanie

• Cukrzenie

• Solenie

• Metody mechaniczne

• Filtrowanie (baktofugacja mleka)

• Metody specjalne:

• Utrwalanie promieniowaniem jonizującym

• Składowanie w modyfikowanej atmosferze

• Stosowanie ultradźwięków

• Chłodnie składowe wysokiej rotacji:

Chłodnie wysokiej rotacji - chłodnia regałowa:

• z częściową lub pełną mechanizacją i automatyzacją przeładunków. W praktyce stosuje się trzy rodzaje regałów:

• tradycyjne regały w pomieszczeniach do 8 m wysokości (40% wykorzystanej powierzchni)

• regały paletowe o wysokości do 10 m (60%)

• ruchome regały paletowe zapewniające optymalne wykorzystanie powierzchni (do 90%) wysokość do 8 m

• O czym mówi reguła Brauna?

Układ broni się jednak przed zaburzeniami równowagi o czym mówi się prawo przekory, czyli reguła Le Chateliera i Brauna. Prawo to brzmi => jeżeli ulega zmianie jeden z czynników wyznaczających równowagę, to równowaga przesuwa się w takim kierunku, by skompensować działanie tej zmiany.

Zależność stałej równowagi od temp. wyrażona jest równaniem izobary Vant Hoffa:

ln K_c = A - Q/RT, gdzie:

A - stała, którą można wyznaczyć jeżeli znana jest wartość stałej równowagi przynajmniej dla jednej temp.

Q - ciepło reakcji (+ gdy reakcja endotermiczna bo pobieranie ciepła, - gdy reakcja egzotermiczna czyli oddawanie ciepła)

Gdy Q „+” to:

• Gdy T wzrost to K_c wzrost => reakcja w stronę produktu

• Gdy T spadek to K_c spadek => reakcja w stronę substratu

Gdy Q „-„ to:

• Gdy T wzrost to K_c spadek => reakcja w str. substratu

• Gdy T spadek to K_c wzrost => reakcja w str. produktu

141. Co to jest emulsja? o wymiarach cząsteczek ponad 10^-5cm- emulsje, suspensje

142. Gdzie są największe straty wit C?

• wit C (5-30 % w zależności od rodzaju zamrażania), utleniana do kw. dehydroaskorbinowego ( też jest aktywny), a potem do 2,3- dwuketogulonowego ( forma nieaktywna)

• przemiany te przebiegają intensywnie zwłaszcza przy wyższym pH, dlatego warzywa bardziej narażone na te straty

• przez blanszowanie można obniżyć bo inaktywuje enzymy, które przyspieszają powstawanie strat, obniża je z 40% do 15%

• owoce- najwyższe straty wit C mają te podatne na straty barwników i brązowienie enzymatyczne

• wit B- słabe straty, w prod zwierzęcych

143. Kontenery izotermiczne?

Podniesienie temperatury o 5^oC następuje w ciągu 24 - 48 godzin w zależności od temperatury, tylko na krótkie trasy. Wychładzane za pomocą suchego azotu lub z agregatami.

Kontenery dodatkowo wychładzane:

1. przez agregaty z własnym silnikiem spalinowym lub elektrycznym

2. przez podłączenie do centralnej instalacji chłodniczej

144. Charakterystyka układu sprężarkowego

OBIEG CHŁODNICZY:

1. Otwarte - czynnik chłodniczy ucieka do atmosfery, nie zawraca się, np. instalacja na skroplony azot (LIN) i skroplony dwutlenek węgla (LIC). EGZAMIN !!! - wyjaśnić te skróty


2. Zamknięty - płynie w nich czynnik chłodniczy, np. freon lub amoniak. Czynnik nie może wyjść poza instalacje. Dzielą się na:

• Sprężarkowe

• Absorpcyjne

Ad. Sprężarkowe:

Sprężarka zasysa nasyconą parę suchą para sprężona do odpowiedniego ciśnienia wzrost temperatury wypchnięcie czynnika

1. Skraplacz - izobaryczne oddanie ciepła od pary grzejnej odprowadzone ciepło przegrzania i spadek temperatury, następnie skroplenie => zmiana temperatury => otrzymujemy ciekły czynnik w stanie nasycenia.

2. Skroplony czynnik przepływa do zawory dławiącego, gdzie jest zdławiony do ciśnienia wytwarzanego w parowniku

3. Po zdławieniu czynnik wprowadzony do parownika umieszczonego w pomieszczeniu, z którego ma być odprowadzane ciepło. Przez zasysanie sprężarki w parowniku zostaje wytworzone niskie ciśnienie, to powoduje że ciecz zawarta w parze mokrej zaczyna wrzeć w niskiej temperaturze i następuje doprowadzenie ciepła. Powoduje to, że czynnik ze stanu pary nasyconej mokrej staje się para nasyconą suchą

Jest to 1-stopniowy układ stosowany w chłodziarkach, a w zamrażarkach stosuje się układ 2-stopniowy.

144. Scharakteryzować urządzenia zamrażające na skroplony azot

Zamrażanie w cieczach wrzących = kriogeniczne

Charakteryzuje się wysokimi współczynnikami wnikania ciepła w miejscu kontaktu czynnika z produktem ( może wynosić 1000-2000 W/m²K), dużymi różnicami temperatur i w konsekwencji krótkimi czasami zamrażania. Urządzenia drogie i rzadko stosowane, bo wiąże się z dużymi stratami azotu (1,5 kg azotu na 1kg produktu). Są to urządzenia kriogeniczne temperatura, -150^oC wyjątkiem jest CO₂ o temperaturze -75^oC ale został zaliczony też do tej grupy ze względu na podobne właściwości. Są te instalacje otwarte (gaz nie jest zawracany tylko idzie do powietrza) lub zamknięte. W tej chwili tylko urządzenia na skroplony azot (LIN) lub CO₂ (LIC). Nie używa się freonu (bo otwarte) i powietrza (bo źle wpływa na produkt). Stosowane raczej do zamrażania preparatów farmaceutycznych, kultur bakterii (mleczarstwo),w piekarnictwie i cukiernictwie, wspomagają w sezonie pracę tuneli fluidyzacyjnych(przy dużej ilości owoców, ulega się zlepieńców. Tam gdzie chodzi o jakość bez względu na koszty. Mogą być to urządzenia tunelowe (azot), spiralne, zanurzeniowo-immersyjene(azot) , komorowo-szafowe (najmniejsze, o działaniu okresowym, mała wydajność ale miało miejsca), bębnowe.

I II III IV

załadunek wyładunek

-20 -100

-100 -190 -20

osiowe odśrodkowe

I-IV strefy zamrażania.

I - wstępne schładzanie produktu, powierzchnia tylko zostaje zamrożona, dostaje się do tej i II komory 99% par azotu, słabsze wentylatory osiowe pompują pary azotu do taśmy osiowo, temp.: -20 - (-400)

II - 99% par azotu w tej i w I komorze, niższe temperatury, zamrożenie w połowie, silne wentylatory odśrodkowe, temp.: -100 - (-190)

III - natrysk azotu, całkowite zamrożenie produktu, bo pary azotu, temp.: -150 lub niższa, duża różnica temp. na zewnątrz produktu -100 a wewnątrz -10

IV - 1% par azotu, najwyższa temperatura, wyrównywanie temperatury w produkcie, temp.: -20

Do zamrażania przeznaczony jest skroplony CO₂ , przechowywany w izolowanych zbiornikach pod ciśnieniem 1,5 - 2 MPa, w temperaturze od -­20 do -30^o C.

Zamrażanie to jest wydajniejsze niż z wykorzystaniem azotu. Zamrażanie przebiega podobnie jak przy azocie, różnica: natrysk surowca zaraz przy wejściu do urządzenia i mniejsza różnica temp. Współczynnikami wnikania ciepła 23-34 W/m²K.

147. Chłodzenie w wodzie

Schładzanie ryb.

W rybołówstwie stosuje się wyłącznie mokre systemy schładzania, a mianowicie w lodzie lub schłodzonej wodzie morskiej. Stosuje się także schładzanie ryb pod natryskiem, w kąpieli lub w solance o temperaturze od -2 do -4^oC.

Woda morska i solanka przyśpieszają proces. Maksymalna trwałość ryb lodowanych natychmiast po złowieniu kształtuje się w zależności od gatunku w granicach 12-21 dni

148. Jaki jest lód w normalnych warunkach?

Jest to zestalony i sprasowany dwutlenek węgla. Nazwa bierze się stąd, że w normalnych warunkach atmosferycznych przechodzi od razu ze stanu stałego w gazowy w procesie tak zwanej sublimacji. Temperatura lodu wynosi -78,5^oC. Otrzymuje się go przez gwałtowne rozprężenie skroplonego pod ciśnieniem 60 at CO₂ (cześć odparowuje jako gazowy CO2 do atmosfery, a cześć to właśnie suchy lód). Nie można doprowadzać do bezpośredniego kontaktu z produktem chłodzonym (zawsze w jakimś pojemniku).

149. Ile wynosi a dla komory owiewowej?

W aparatach owiewowych współczynnika alfa można regulować dobierając prędkości przepływu powietrza. Proces jest energochłonny ponieważ alfa rośnie, a zapotrzebowanie na pracę wentylatorów również rożnie. I tak można nawet do 2 razy zwiększyć szybkość mrożenia i oszczędzić prace urządzeń.

150. Od jakich związków zależy współczynnik krioskopowy? małocząsteczkowych

---