Tehnologija susenja i hladjenja

Visoka poljoprivredno – prehrambena škola strukovnih studija

Prokuplje

Seminarski rad

Tema

Tehnološki postupak zamrzavanja voća

Predmet: Tehnologija sušenja i hladjenja

datum Student
13.06. 2009.

Radin Dragan

RS 99/ 08

Seminarski rad

SADRZAJ

UVOD……………………………………………………………………………….……………… 3

PRINCIPI SMRZAVANJA………………………………………..……..……………………….. 4

Brzina snrzavanja

FAKTORI KOJI UTIČU NA KVALITET SMRZNUTOG VOĆA………................................. 7

Izbor odgovarajućih proizvoda za smrzavanje
Priprema, pred-tretman, pakovanje

Priprema
Pred-tretman
Pakovanje

EFEKTI SMRZAVANAJA

ČUVANJA U HLADNJAČAMA I ODMRZAVANJA

TKIVO VOĆA: FIZIČKE HEMIJSKE I BIOHEMIJSKE OSOBINE…………………..……. 3

ZAKLJUČAK……………………………………………………………………….………..….......12

LITERATURA…………………………………………………………………………………….....13

Seminarski rad

PRINCIPI SMRZAVANJA

Proces smrzavanja smanjuje temperaturu hrane sve dok njen toplotni centar (mesto sa

najvišom temperaturom na kraju procesa smrzavanja) ne dostigne -18oC, sa pratećom
kristalizacijom vode, glavnom komponentom biljnog tkiva.

Voda u voću i proizvodima od voća zauzima 85-90% njihovog celokupnog sastava. Sa

fizičke tačke gledišta, tkivo povrća i životinja se može smatrati razblaženim rastvorom vode, koja je
prirodni   medijum   gde   se   odigravaju   hemijske   i   biohemijske   ćelijske   reakcije   i   razvijaju
mikroorganizmi.   Kristalizacija   vode   tokom   smrzavanja   smanjuje   aktivnost   vode   (aw)   u   ovim
tkivima   i   kao   posledica   toga   dolazi   do   smanjenja   hemijskih   i   biohemijskih   reakcija   i   razvoja
mikroorganizama.

Smrzavanje takođe obuhvata korišćenje niskih temperatura što dovodi do usporavanja

reakcija   kako   se   temperatura   snižava.   Proučavanje   promene   temperature   tokom   smrzavanja   je
osnova za razumevanje promena u proizvodu koje se dešavaju u toku procesa smrzavanja. Slika 1
pokazuje tipičnu krivu smrzavanja na različitim temperaturnim nivoima. Kada se proizvod ohladi do
0oC, stvara se led (pogledati deo A-S, slika 1). Tačna temperatura na kojoj se formira prvi kristal
leda zavisi od vrste proizvoda i posledica je koncentrisanja supstanci nezavisno od sadržaja vode.
Na primer, voće sa visokim sadržajem vode (≈90%) ima tačku smrzavanja ispod -2oC ili -3oC, dok
meso sa manjim sadržajem vode (≈70%) ima tačku smrzavanja -1oC; glavna razlika je u visokoj
koncentraciji   šećera   i   organske   kiseline   u   voću.   Formiranje   leda   se   javlja   nakon   što   proizvod
dostigne   temperaturu   ispod   tačke   smrzavanja   (-5oC   do   -9oC)   za   samo   nekoliko   sekundi.   Ovaj
proces je poznat kao super-hlađenje (tačka S na slici 1).

Slika 1. Tipična kriva smrzavanja na različitim brzinama smrzavanja: (a) veoma sporo, (b) brzo,
(c) veoma brzo (Hui, 2006)

Nakon toga, usled oslobađanja toplote tokom formiranja prvog leda, temperatura se

povećava sve dok se ne dostigne tačka smrzavanja (tačka B na slici 1). Deo B-C na slici 1 odgovara
smrzavanju najvećeg dela vode u tkivima na temperaturi koja je praktično stalna, sa negativnim
padom od tačke smrzavanja zbog koncentrisanja rastvora. Porast koncentracije rastvora, kako dolazi
do smrzavanja, uslovljava da nesmrznuti deo prolazi fizičke promene u pogledu jonskih vrednosti,
pH i viskoziteta. Ovo povećava rizik od enzimskih i hemijskih reakcija, tj. enzimskog posmeđivanja
i oksido-redukcionih reakcija, sa lošim efektima na kvalitet smrznutog voća. Što je kraći B-C deo
kvalitet smrznutog voća je veći. Ovo znači da brzo smrzavanje daje bolji kvalitet smrznutog voća
(videti krive b i c na slici 1). Deo C-D odgovara hlađenju proizvoda sve do temperature skladištenja
sa znatnim porastom koncentracije rastvora u nesmrznutom delu. Ispod -40oC, novoformirani led se
ne može uočiti. Do 10% vode može biti nezaleđeno. To je voda spojena sa makromolekularnim

Seminarski rad

strukturama proteina ili polisaharida koji učestvuju u fizičkim i biohemijskim reakcijama. U
smrznutoj hrani odnos između smrznute vode i ostatka rastvora zavisi od temperature i početne
koncentracije rastvora (Hui, 2006).

Prisustvo leda i povećanje koncentracije rastvora ima značajan efekat na reakcije i stanje

matriksa voća. Koncentracija rastvora se povećava kako smrzavanje napreduje; i zbog toga rastvor
nesmrznutog matriksa može iscureti iz ćelijskih struktura dovodeći do gubitka turgora (pritisak u
biljkama) i unutrašnjeg oštećenja. Oštećenje podstaknuto rastvorom može da se pojavi bilo da je
smrzavanje brzo ili sporo. Da bi se sprečilo oštećenje ćelije vodenim rastvorima se obično dodaju
krioprotektori, kao što su šećeri (Hui, 2006).

Brzina smrzavanja

Kontrolisanje brzine smrzavanja je važan aspekt smanjenja oštećenja ćelije, koji uzrokuje

gubitak kvaliteta u smrznutom voću. Postoje tri tipa ćelijskog oštećenja usled smrzavanja:
oštećenje podstaknuto rastvorom, osmotsko oštećenje i strukturalno oštećenje.

Iako je oštećenje podstaknuto rastvorom prisutno kod brzih i sporih procesa smrzavanja, ono

se može minimizirati smanjenjem brzine zamrzavanja. Osmotska i strukturalna oštećenja zavise od
brzine smrzavanja.

Brzina smrzavanja je brzina kojom hladni front ide od površine ka unutrašnjosti proizvoda i

zavisi od korišćenog sistema smrzavanja (mehaničkog ili kriogenog), početne temperature
proizvoda, veličine i oblika pakovanja i vrste proizvoda. Proces smrzavanja (kao funkcija brzine)
može se definisati na sledeći način (Kennedy, 2000): spor, 1 cm/h, polu brz, 1-5 cm/h, brz, 5-10
cm/h i veoma brz, 10 cm/h.

Uopšteno, brzo smrzavanje daje bolji kvalitet smrznutog voća. Brzina između 5 i 10 cm/h za

“pojedinačno brzo smrzavanje” je efikasan način da se dobije smrznuto voće visokog kvaliteta.

Brzina smrzavanja je veoma važna kod biljnog tkiva pošto to određuje veličinu, oblik i

status kristala leda, faktora koji utiču na celovitost ćelijskog zida. Ako je brzina smrzavanja veoma
spora, veliki kristali leda se polako formiraju na spoljašnjem delu ćelija i voda iz ćelija izlazi usled
osmotskog pritiska (slika 2, gore). Ćelijske membrane se oštećuju tokom odmrzavanja i kao
posledica toga dolazi do curenja vode.

Slika 2. Formiranje kristala leda u tkivu biljaka, sporo (slika 2, gore) i brzo (slika 2, dole), (Hui,
2006)

Takođe, kod sporog hlađenja formiraju se veliki i oštri kristali leda i oni mogu uzrokovati

oštećenje osetljivih organela i membrana ćelije. Kao posledica mogu se osloboditi enzimski sistemi