Univerzitet u Beogradu
Poljoprivredni fakultet
DIPLOMSKI RAD
PROMENE NUTRITIVNIH SVOJSTAVA VOĆA
PRI KONZERVISANJU SMRZAVANJEM
BEOGRAD
1. KONZERVISANJE SMRZAVANJEM
Fizička sterilizacija – termoanabioza, podrazumeva tretiranje proizvoda niskim
temperaturama hlađenjem – psihroanabioza, i smrzavanjem – krioanabioza [2]. U
poređenju sa drugim vidovim konzervisanja, u smrznutim namirnicama se najbolje
očuvaju kako osnovni sastojci (energetske materije) tako i dosta labilne komponente kao
što su polifenoli i vitamini. Prema nekim organoleptičkim pokazateljima (ukus, miris,
boja) smrznute namirnice se veoma malo razlikuju od svežih, nekonzervisanih namirnica
[7].
Smrzavanje omogućava duži rok trajanja prehrambenih proizvoda. Konzervisanje se
vrši izdvajanjem vode iz tkiva u vidu kristala i snižavanjem temperature usporavaju se
hemijske i biohemijske reakcije, a za mikroorganizme su stvoreni uslovi kseroanabioze.
Ako se konzervisanje ne obavi korektno može doći do velike opasnost po zdravlje ljudi
usled nekontrolisanog razvoja toksigenih i patogenih mikroorganizama ili do promena
koje su sa aspekta zdravlja beznačajne, ali drastično smanjuju kvalitet proizvoda (npr.
boja).
1.1. Uticaj smrzavanja na mikroorganizme
Za postizanje visokog kvaliteta smrznutih namirnica neophodno je da se smrzava
samo kvalitetna sirovina, kod koje organoleptički nije moguće ustanoviti mikrobiološke
promene. Smrznuta namirnica sadrži određen broj mikroorganizama, tj. nije sterilna, ali
mikroorganizmi nisu aktivni sve dok traje dovoljno niska temperature koja nije pogodna
za njihov razvoj [7].
Uticaj smrzavanja na preživljavanje mikroorganizama uslovljen je:
vrstom mikroorganizma,
početnim brojem mikrooranizam,
vrstom (hemijskim sastavom) hrane,
visinom temperature,
brzinom smrzavanja i
vrstom i veličinom pakovanja [7].
Najniže temperature, pri kojima mikrooganizmi još mogu da se razvijaju su:
za bakteije od -5 do -8 ºC;
za kvasce od -7 do -10 ºC;
za plesni od -8 do -12 ºC [6].
To znači da može da se manifestuje usporena mikrobiloška aktivnost i na
temperaturama ispod tačke smrzavnja vode. Tako da do alkoholne fermentacije može da
dodje i na -5 do -8 ºC. Niže temperature od minimuma dovode do uginjavanja određenog
broj mikroorganizama. Preživele jedinke obično zadržavaju mikrobiološku aktivnost iako
su određeno vreme bile izložene niskim temperaturama. Uobičajnim temperaturama
smrzavanja i skladištenja (ne viših od -18 ºC) spore bakterija ostaju netaknute i pod ovim
uslovima zadržavaju sposobnost reprodukcije i posle 7-20 godina skladištenja. U pogledu
broja uginulih mikroorganizama usled smrzavanja konstatuje se da je taj broj mnogo
manji u poređenju sa uginjavanjem na povišenoj temperaturi. Smatra se da smrt
mikroorganizama nastaje usled izmene strukture protoplazme i poremećene razmene
materija. Zamrzavanjem se formiraju krstali leda čime se povećava viskozitet
protoplazme, smanjuje se moć vezivanja vode za koloide, raste osmotski pritisak u ćeliji,
što dovodi do nepovratnih promena na proteinim, a sami kristali leda usled povećane
zapremine mehanički oštecuju kako citolazmu tako i ćelijsku opnu [7].
Najveće mikrobiloške promene u smrznutoj namirnici nastaju u fazi pre smrzavanja i
posle odmrzavanja. Porast mikroorganizama ispod tačke mržnjenja uslovljen je toplotom i
količinom vode u ćeliji. Pri -3 ºC u led prelazi 70 % vode, a pri -9 ºC 94 % vode. Zato
mikroorganizmi koji imaju čvrsto vezanu vodu (kvasci i plesni) mogu rast na niskim
temperaturama. Množenjem se oslobađa deo toplote, koja mikroorganizmima omogućuje
dalji rast [2].
Značaj broja preživelih mikroorganizama tokom smrzavanja i skladištenja je u tome
što posle prestanka delovanja nepovoljnih temperatura, mikroflora posle određenog
vremena prilagođavanje, nastavlja sa uobičajnim destruktivnim delovanjem (kvarenjem
namirnice) [6].
lameli, sloju između ćelija. Deesterifikacija pektina je povezana sa mekoćom tkiva voća
tokom sazrevanja i obrade [20].
Tačka smrzavanja namirnica je najviša na kojoj se formiraju kristali leda, a njena
vrednost zavisi od sadržaja rastvorljive suve materije. Za prehrambene proizvode najčešće
je od -1 do -3 ºC. Smrzava se “slobodna” voda, ona ulazi u sastav makromolekula, a ne
smrzava se adsorpciono vezana voda i kristalohidratana voda koja ulazi u kristalnu mrežu
jedinjenja.
Od 60-80 % vode kristališe u intervalu temperature od tačke smrzavanja do – 5 ºC,
a taj procenat zavisi od rastvorljive suve materije. Zbog toga su se nekada namirnice
smrzavale samo do -10 ºC, ali kasnije se uvidelo da se duže očuvanje uz bolji kvalitet,
postiže ako se temperatura snizi do -18 ºC.
Temperatura hrane se smanjuje sve dok njen toplotni centar (mesto sa najvišom
temperaturom na kraju procesa smrzavanja) ne dostigne -18
o
C, sa pratećom
kristalizacijom vode, glavnom komponentom biljnog tkiva. Voda u voću i proizvodima
od voća zauzima 85-90 % njihovog celokupnog sastava. Kristalizacijom vode tokom
smrzavanja smanjuje se aktivnost vode (a
w
) u biljnim tkivima i kao posledica toga dolazi
do smanjenja hemijskih i biohemijskih reakcija i razvoja mikroorganizama [6].
Proučavanje promene temperature tokom smrzavanja je osnova za razumevanje
promena u proizvodu koje se dešavaju u toku procesa smrzavanja. Slika 1.2.2. pokazuje
tipičnu krivu smrzavanja na različitim temperaturnim nivoima. Kada se proizvod ohladi
do 0
o
C, stvara se led (deo krive A.-S.).
Slika 1.2.2. Tipična kriva smrzavanja na različitim brzinama smrzavanja: (a) veoma
sporo, (b) brzo, (c) veoma brzo [20]
