I. Növényi eredetû alapanyagokat feldolgozó iparágak: - Gabnafeldolgozó ipar (malomipar, keveréktakarmány...) - Sütõipar (kenyér, péksütemény, tészta) - Cukoripar - Édesipar (cukorka, csokoládé, tartós sütemény) - Söripar (sör és malátagyártás) - Erjedésipar (szesz, élesztõ, keményítõ, aceton) - Likõripar (likõr, gyümölcsszesz, üdítõ) - Boripar (bor és pezsgõgyártás) - Növényolaj ipar (étolaj, margarin, szappan) - Dohányipar II. Állati eredetû alapanyagokat feldolgozó iparágak: - Húsipar - Baromfiipar - Tejipar III. Növényi és állati eredetû termékek tartósításával foglalkozó iparágak: - Konzervipar (zöldség, gyümölcs, hús-, haltartósítás fizikai és kémiai módszerekkel) - Hûtõipar (hûtõtárolás, mélyhûtés, gyorsfagyasztott liofilezés) Élelmiszerbiztonság: Emberi fogyasztás számára olyan terméket készítsünk, amely mind kémiai, fizikai, biológiai szempontokból ne tartalmazzon olyan elemeket, amelyek veszélyesek lehetnek az emberi szervezetre. Nem állít elõ steril terméket (nem mikrobamentes), sterilezésnél kereskedelmi sterilezés a cél 10³ mikroba megengedett. Élelmiszerminõség: A feldolgozás során nagymértékben károsodnak a tápértékek és az ízanyagok, cél: ne csak a biztonság legyen a fõ szempont, hanem az értékes tulajdonságok megörzése a feldolgozás során. Táplálkozás élettan: Alaptápanyagok: - szénhidrátok 54-58% - fehérjék 12-14% - zsírok 30-34%: számtalan anyagcserefolyamathoz szükséges (állati és növényi) Kiegészítõ tápanyagok: - vitaminok - makro- és mikroelemek Kísérõanyagok: - elemi rostok: nem emészthetõ, a cukrok ezekhez az anyagokhoz kötõdnek Víz: - ez a legtöbb a zöldségekben és gyümölcsökben - 75-95%-os víztartalom - legalacsonyabb a burgonyaféléknél - legmagasabb a dinnyénél és uborkánál - egyenetlenül oszlik el a növényben (legalacsonyabb a magban) - vízaktivitás: attól függ, hogy milyen kötöttségben van jelen (szabad, mechanikai, fizikai, biológiai kötöttség)
1
- megfelelõ faj, fajta kiválasztása, agrotechnika, szüret idõpontja Enzimek: - a szervezet biokatalizátorai - reakcióspecifikus: meg lehet határozni, hogy az enzim, mely környezeti feltételek között aktív Vitaminok: - fõleg zöldségekben és gyümölcsökben - vízoldhatók: B (állati eredetû táplálékból), C (60 mg/nap), P, U - zsíroldhatók: AK (zöldségekben), D (ergoszterinbõl képzõdik nap hatására), E (állati eredetû termékekben) Szénhidrátok: - keményítõ, cukor (szaharóz, glükóz, fruktóz: legnagyobb édesítõerõ), pektin (képes a termék konzisztenciáját befolyásolni, az érés elõrehaladtával csökken), cellulóz (nem emészthetõ komponens, a rostanyagok komponense) , inulin, nyálkaanyagok - érés tárolás során mindegyik különféleképpen viselkedik, egymásba alakulnak, lebomlanak Zsíranyagok: - viaszanyagok: zártabbá teszi a felületet, a külsõ romlást okozók nehezen tudnak bejutni, aszalásnál nehézzé teszi a vízleadási folyamatot, uborkánál el kell távolítani, hogy a felöntõlé ízanyagai be tudjanak jutni Szerves savak: - almasav - citromsav - borostyánsav - oxálsav, borkõsav, stb. - a savtartalom egyenes arányosságot mutat a hidrogénkoncentrációval - minél alacsonyabb egy termény savtartalma, annál könnyebben lehet megoldani a tartósítási eljárást Ásványi anyagok: - makro- (g) - mikro- (mg) - ultramikro elemek (µg) Zöldségfogyasztás: - 145-150 kg/fõ/év lenne optimális - 100 kg-ot érjük el - július, augusztus, szeptember a fõ fogyasztási szezon (46%) - mélypont: január, február, március (7%) Gyümölcsfogyasztás: - 130 kg/fõ/év lenne optimális - 90 kg-ot érjük el (51% fõszezonban) - mélypont: március, április, május (7%) Tartósítóipar feladata a mélypont áthidalása. A megtermelt zöldség gyümölcs alapanyag 40 %-át fogyasztjuk el frissen, a többit feldolgozva (60%). Ebbõl 41,7% tartósított, 12,2% hûtõipari, 5,9% szárítóipari. A fagyasztott termékek feldolgozása a 70-
2
es években vált meghatározóvá (8-9 kg/fõ/év). Hûtõiparban a zöldségek aránya 90% fölött van, a gyümölcsöké 7-8%. Konzervipar: 1. kukorica 2. csemegeuborka 3. zöldborsó 4. paprika 5. gyökérzöldségek 6. zöldbab Hûtõipar: 1. kukorica 2. borsó 3. paradicsom 4. zöldbab 5. gyökérzöldségek 6. csekély: gyümölcsfélek (meggy, kajszi, szilva) Anyagkihozatal: - friss: 93% - tartósított: 55-60% - fagyasztott: 55-60% - vízelvonásos: 13,5% Anyagnormák meghatározása: X mennyiségû jam elõállításához mennyi gyümölcsalapanyag szükséges. 1,2x gyümölcsök esetén, 1,5x zöldségek esetén. Minõségi feltételek: - fajta: csak fajtazonos termék lehet viselkedése a feldolgozás technológiában méret, pl.: szilva a szilvásgombócban fagyasztott cseresznye esetén színtartó fajta meggybefõtt esetén ne legyen repedésre hajlamos érettség: gyümölcsöknél a technológiai érettség a fogyasztási érettség %-ában fejezzük ki. Befõtt: nem teljes érésben, gyümölcslé: teljes érésben, jam (darabos): nem teljes érsben, kenhetõ: teljesérésben, fagyasztott: már kialakultak a gyümölcs jellemzõi, de még elviseli a manipulálást (95%-os érettségben) Zöldségeknél zöldérett állapotban történik a feldolgozás (kivéve paradicsom). Mérõmûszerek: finométer (kézi hajtású, konzervipar), tenderométer (motoros hajtás, precizebb mérõskála, hûtõipar. 45T alatt túl zsenge, 65T felett túl magas a keményítõtartalom. - sérülésmentesség - romlatlanság - tisztaság Refraktométer: szárazanyag meghatározására, paradicsomnál min. 5-6 refrakció, vöröshagymánál min 10-14 ref. Sérülésmentesség: - ép felület, de kisebb elváltozások, foltok, parásodás lehet rajta, szépséghibás termék - a felületen szárazhibák alakulnak ki, pl.: jégverés után beszárad a sérülés felülete
3
-
romló hibás termék: csak akkor lehet feldolgozni ha a gyümölcs sérült részét eltávolítjuk. Romlékonyság: - érzékszervi elváltozás - összetételi jellemzők megváltozása - tömegveszteséget okozó hibák, lehetnek: enzimek által katalizáltak (kellemetlen szag, íz), állomány megváltozás (léengedés, héjrepedés), felületi fonnyadás, ráncosodás, fás jelleg kialakulása, a mikroorganizmusok is megjelennek a felületen Tisztaság: minõségi, mennyiségi kérdés, tisztasági % meghatározása, pl.: gyommagvak. Feldolgozó üzem és termelõk közti kapcsolatok: - bázis jellegû kapcsolat: a feldolgozó üzem több éves kapcsolatot épít ki a termelõvel - termelési körzetek alapján (általában nagyparcellás termesztésbõl származik az alapanyag) - a feldolgozó üzem és a termelõk közé beékelõdik egy kereskedelmi egység (kisparcellás termesztés esetén, pl.: torma, spárga) - kereslet-kínálat törvényszerûségeinek megfelelõen történik a felvásárlás Szerzõdés: - milyen mennyiségre szerzõdünk v. terület nagyságra - fajtasor - szaporítóanyag biztosítása - agrotechnikai követelmények - betakarítás formája (kézi v. gépi) - mi legyen a szállítás módja (ömlesztve v. göngyöleges) - átadás, átvétel módja - minõségi elõírások - ár (minimum ár) - szankciók, ha velyik fél nem teljesíti a szerzõdésben leírtakat Szedés, szállítás: ritkán vállalja az ipar a göngyöleges beszállítást, inkább az ömlesztettet, a fa göngyöleg kiszorulóban van, legkisebb egység a rekesz (3-5-10 cm magas). Láda befogadó képessége 20-25 kg, tartályláda 200-250 kg. Meg kell határozni a rakodási magasságot: - zöldborsó: 30-40 cm - bab: 40-50 cm - uborka, kukorica: 80 cm - tök, dinnye: 100-120 cm Repedésre hajlamosaknál szalma, széna bélelés, befülledésre hajlamosaknál szellõztetés vagy hûtés (pl.: sóska, spenót), a terményt hûtik, hajnalban takarítják be, harmatos, ami szállításkor elpárolog, így hût vagy hûtik. Elkészítõ mûveletek: pl.: vöröshagyma tisztítását azért a beszállítók végzik, mert az ipar nem igazán tudja gépesíteni, minél több elõkészítõ mûveletet végeznek el, annál értékesebb az áru.
4
Víz: -
mennyiségi igények: a tartósítóipar nagy vízfogyasztó, a vízfogyasztás 50%-a az év 4 hónapjára tehetõ (júl., aug., szept., okt.). Csúcskapacitás megtervezése: a naponkénti vízfogyasztást annyi 1000 m³ nagyságúra kell megtervezni, ahány 1000 vagon a fogyasztás. - minõség (ivóvíz minõségû paraméterek) - kezelések a minõség érdekében - szennyvíz - fajlagos vízfogyasztási mutató: 1 tonna termésre jutó vízmennyiség felhasználása, attól függ, hogy mik a termék paraméterei, pl.: 1 tonna paradicsom: 1,8-2,5 tonna víz, borsó: 50 t, bab: 23-35 t, uborka: 12,5-19,5t, kajszi: 6-7t - nyerhetõ felszíni vagy felszín alatti vizekbõl Ivóvíz minõség: - színtelen, szagtalan, jó ízû, teljesen átlátható, lebegõ részektõl mentes - hõmérséklete 7-12 ˚C közötti - O2 fogyasztás max. 1,5 mg/CO2 - kloridion max. 30 mg/l - keménység: 5-15 NK˚ (lágyvíz <8 NKº, közepes 8-15 NKº, kemény >15 NKº) - pH 6,8-8 - nem tartalmazhat nitrátot, nitritet - nehézfémek nem fordulhatnak elõ - fémek korlátozott jelenléte (vas antocianinokkal reakcióba lép) - klorid max. 30 mg - mikrobiológiai tisztaság: 10³ mikroba lehet Német keménységi fok: 1 NKº a víz, ha annak 1 literében 10 mg/l Ca-oxiddal egyenértékû só került oldott formában. Ha hidrogén-karbonát v. HCl formában van jelen a só, akkor eltávolítása könnyû. Vízkezelés: - lebegõanyagoktól mentesítés (ülepítés, szûrés) - vízlágyítás: 1. melegítéses eljárás→vízkõkiválás 2. trisó használatával vízkõkicsapás 3. ioncserélõ gyanták - klór használata a mikrobiológiai szennyezettség beállítására Szennyvíz: - nagyüzemek kötelesek saját szennyvíz tisztítóval rendelkezni - kezelés: mechanikai, biológiai, kémiai - ülepítõk: kisebb kapacitású üzemek - stabilizációs tavak: nagyobb üzemek, természetes lebontás a tisztítási folyamat, pl.: nyárfás telepítése - csepegtetõs kialakítású tisztítás - komplex, többlépcsõs rendszer kialakítása (ez a legjobb) Segéd és adalékanyagok: Ételkomponensek: - Kötõanyagok: búzaliszt, rizsliszt, hántolt rizs, szójaliszt, burgonyapehely, keményítõ, tejpor - Növényi és állati eredetû zsiradékok
5
-
Segédanyagok: önmagukban is élelmiszerek, néhány %-ban adják hozzá Adalékanyagok: eredetüket tekintve nem természetes eredetûek (hasonló a természeteshez v. teljesen mesterséges), néhány tized %-ban adják hozzá. Keményítõkivonás: - gabonamagvak 50-70% - burgonya 17-18% - kukorica amilopektin: jobb duzzadóképesség, gyorsabban öregszik az ezzel ellátott készítmény Elõzselírozó mûveletek: hogy alacsony hõmérsékleten is kiváltsuk a homogenizáló hatást Tejpor: tej→besûrítés→vízelvonásos techn, szárítás (zsíros, sovány tejpor), bébiételeknél, fagylaltkészítményeknél. Adalékanyagok: Élelmiszer színjavítása Tartósítószerek: - az élelmiszerek minõségének és eltarthatóságának megnövelésére - bakt., penészek, élesztõk ellen speciálisan lettek kifejlesztve Állományjavítók: állomány kialakításra v. megõrzésére, pl.: glicerin az italokban testesítõ ágensként szerepel. Emulgeáló szerek: víz és olajos állomány összekeverésére, gélképzõ anyagok, pl.: sajt, tömeg v. térfogat növelõk, pl.: tészta, timsó, pl.: ropogósság megõrzése Édesítõ szerek: mesterségesen elõállított anyagok, a cukor édesítõ hatását próbálják velük pótolni - fruktóz: a természeteshez hasonlóan mesterségesen is elõ lehet állítani, a mesterségeset korlátozottan lehet használni 50 g/nap - cukoralkoholok: kevésbé édesek mint a szaharóz, de nincs fogkárosító, hízlaló hatása, hõ és savállósága jó, viszonylag drágák, fõleg import termékek, pl.: mannit, szillit, szorbit. - mesterséges édesítõszerek: nagyon édesek, édesebbek mint a szaharóz, energiamentesek, fogkárosító hatás nincs, stabilitásuk különbözõ. édesítõszer neve ciklamát aszpartán aceszulfán K szaharin
édesítõ ereje 40-50x 180-200x 150-200x 300-400x
techn. viselkedés közepes hõtûrés gyenge jó közepes
Feldolgozó gépek, berendezések: - cél a folyamatos feldolgozás lehetővé tétele - egyenes gyártás: korszerű techn., kevés a levegővel érintkezés, kevés kémiai anyag használat - szakaszos gyártás Feldolgozási műveletek: mindig függ attól, hogy mivel akarunk tartósítani és mi az alapanyag. Válogatás: - egyszer kell alkalmazni a feldolgozás során
6
-
hibás, romlott feldolgozásra alkalmatlan anyagok eltávolítása sokszor kézi úton oldják meg, mert az emberi szem több szempontot láthat egyszerre - a válogatási szalag választása fontos, pl.: görgős válogató szalag a terményt megfordítja - kézzel működtetett vákumpisztoly használata apró szemű termény válogatásánál, pl.: borsó Feldolgozás közbeni homoktalanítás, pl.: zöldség-gyümölcs esetén - légszelektor: apró szemű terménynél (borsó), a borsónál könnyebb szennyeződéseket kifújja, ventillátor előtt vezetik a terményt - dobszelektor: kavicsok, rögök, föld eltávolítása, két egymásba elhelyezett henger, enyhe lejtési szögben, a két henger perforált (méret szerinti szétválasztás), a belső dob perforációja a legnagyobb, a külsőé a legkisebb, itt távozik a hüvelytöredék, a két dobpalást között pedig a megfelelő méretű borsó. - Krémek esetén a válogató művetetet a krémesítés után iktatják be (homoktartalom) Hidrociklon: a fönti cső nincs nyomás alatt, itt távozik a krém, az oldalsó cső nyomás alatt van. Minden ütközésnél a nehezebb és könnyebb anyagok szétválnak, alul távozik a homok.
Osztályozás: csak a megfelelő rész további szortírozását jelenti - méret - darabosság - zsengeség - érettség - szín pl.: - hevederes osztályozó (alma) - hengeres osztályozó (zöldborsó) - síkrostás osztályozó (zöldborsó) - huzalos osztályozó (uborka) - szín szerinti osztályozó - résosztályozók (darabolt termékek, zöldbab) Mosás: - szennyeződésektől való megtisztítás - a szennyezettség magas a feldolgozásra váró zöldség és gyümölcsöknél (fizikai: por, kémiai: növényvédőszer, mikrobiológiai)
7
-
felületi viasz eltávolítása esetén nem elegendő a hidegvizes mosás, hanem 5060°C - ellenáram elve: a mosás különböző szakaszaiban mindig a legtisztább termék találkozzon a legtisztább mosóvízzel - fokozatosság elve: 1. áztatás (fellazítás) 2. tényleges mosás (szennyeződés eltávolítás) 3. öblítő mosás - a mosóberendezések nagy vízfelhasználók (vegyszeres mosás, tisztavizes mosás) Mosóberendezések: (málnát nem lehet mosni) - mártogató mosókád (szamóca) - légbefúvós mosás (paradicsom) - flotációs mosógép (borsó, kukorica), sűrűség különbség alapján működik - kefés mosógép (burgonya, sárgarépa) - dobmosó berendezés (burgonya) - parajmosó gép: karos, lapátos mosók a terményeket a víz alá nyomják (sóska, spenót) Élelmiszerek eltarthatósága függ: - víztartalom - kémiai, biokémiai reakciók lejátszódása a hőmérséklettől függ - mikroorganizmusok: biológiai reakciók - enzimek - baktériumok, élesztőgombák, penészgombák - betegséget okozó mikroorganizmusok Feladat: az élelmiszerek stabilizálása, hosszú ideig megőrizzük beltartalmi és külső értékeiket. Élelmiszerek stabilizálása: gátlás (hűtőszekrény), elölés - mikroorganizmusok vegetatív formái érzékenyek mindenféle kezeléssel szemben - a generatív szervek kevésbé rezisztensek ???(ezt nem értem, szerintem fordítva) - a baktérium spórák rezisztensek - víztartalom: a szárítmányok is meg tudnak penészedni, különböző igényűek - hőmérséklet - élelmiszerek kémhatása (semleges, lúgos, savanyú) - levegő oxigénje (ha elfogy a tápanyag saját méreganyagaikban fulladnak meg) - mikroorganizmusok folyamatosan pusztulnak hőkezelés hatására - minél nagyobb a csíraszám, annál rövidebb az eltarthatósági idő - D: adott hőmérsékleten a mikrobaszám 1 egységet csökken - nagyobb hőmérsékleten a pusztulási sebesség nagyobb lesz - minél nagyobb a dózis, annál lassabb a pusztulási sebesség - ha 10°C-kal megnövelem a hőmérsékletet, akár 10x is rövidebb lehet a hőkezelési idő. Hőkezelések: - pasztőrözés: 100°C-nál kisebb hőmérsékleten a vegetatív szervek pusztulnak el, ha 4,5-nél kisebb a pH, akkor elég a pasztőrözés (a mikrobák nem tudnak szaporodni) - sterilezés: 100°C-nál nagyobb hőmérsékleten a generatív szervek is elpusztulnak, 4,5-ös pH felett sterilezés kell
8
Konzervek romlását okozó spórás baktériumok: - sima savanyodás - gázos savanyodás - szulfidos feketedés Előfőzés: - a növényi élelmiszerekben lévő enzimek inaktiválása - blansírozás: a vegetatív sejteket is elpusztítja kicsit magasab hőmérsékleten mint 60°C - ezután gyorsan kell sterilezni v. pasztőrözni a megmaradt mikrobák elszaporodása ellen - gőzben - vízben: sok értékes anyag kioldódik 121,1°C-on 0,21 perc alatt csökken egy nagyságrendet a csíraszám, a Clostridium botulinum (botridium) (idegméregként ható toxint termel). A tej pasztőrözését a TBC miatt vezették be. A konzervek csoportosítása: - félkonzerv: enyhe hőkezelést kaptak, a vegetatív mikroorganizmusok elpusztítása csak addig biztosított, amíg nincs felbontva, hűtőben kell tárolni. - háromnegyed konzerv: veg. mikroorg. + egyes spórás mikrorg., szobahőmérsékelten egy évig eltartható - hagyományos (teljes) konzerv: Clostridium botulinumra (botridium) is sterilek, 4 évig eltarthatók - trópusi konzerv: az összes spórás mikroorg. elpusztult, akár 40°C-on is egy évig eltartható Sterilezés berendezései: Pasztőrözés: az üvegeket vízbe tesszük, felmelegítjük 10 perc alatt 90°C-ra, 20 percig ezen a hőfokon tartjuk, majd 10 perc alatt vissza kell állítani kézmeleg hőmérsékletre - kisüzemben: pasztőröző kádak - nagyüzemben alagút pasztőrözés Sterilezés: 100°C felett - kisüzemben: autokláv - nagyüzemben: szakaszos autokláv folyamatos sterilező berendezés (OHT) OHT (osztott hidrosztatikus sterilező): 3 szakasz 1. szakasz: 6 db azonos magasságú vízoszlop (felmelegítés) 2. szakasz: gőztér, legmagasabb hőmérséklet 3. szakasz: 6 db 4m-es vízoszlop (hűtés) - 1 vízoszlopnál 4x10 a negyediken nyomás alakul ki, ez összeadódik a többiével, így növelhető a hőmérésklet, így a gőztérben 130°C-ot is el lehet érni Hőelvonásos tartósítás: - nem szüntetem meg csak lecsökkentem az életfolyamatokat (hűtőtűrolás 0-5 °C között), néhány héttel, hónappal meghosszabbítható a tárolási idő - fagyasztás: 6-18 hónapig eltartható Tartósítás tényezői: Arhenius összefüggés: ha a hőmérsékletet csökkentem, a kémiai reakciók is lelassulnak.
9
Az enzimreakciókat az előfőzéssel kapcsoljuk ki (főleg a zöldségeknél fontos), az enzimek ezen a hőmérsékleten (-20- -30°C) nem tudnak működni, felengedés után elkezdenek működni. Mikroorganizmusok hőtűrő képessége: - pszichrofil: hidegkedvelő - pszichrotróf: hidegtűrő - mezofil: normál körülményeket kedvelik - termotróf: + hőmérséklet tűrők - termofil: + hőmérséklet kedvelők Nem lesz oldat ami táplálékul szolgál a mikrobáknak, mivel a víz kifagy. Felengedés után azok a mikroorg.-ok, amelyek túlélték a fagyasztást elkezdenek szaporodni intenzíven. Hűtés: - cseppfolyós halmazállapotú anyag elpárologtatása→hőelvonás - párolgás akkor van, ha a folyadék felett kisebb a nyomás - hűtő batéria: elpárologtató (ebben van a csepfolyós hűtőközeg) - páragőzök elszívása: hűtőkompresszor: össze is sűríti a gőzöket és átnyomja a kondenzátorba, itt a nagynyomású forró gőzök kitágulnak, lehülnekÖ visszakerülnek az elpárologtatóba. - hűtőközeg: zárt rendszerben, párolgása révén a környezettől hőt von el, nem érintkezik az élelmiszerrel, freon, ammonia: -70°C-ig is alkalmazható, legelterjedtebb hűtőszekrényekben (-20°C), hűtőházakban (-24°C), a fagylaltoknak ennél alacsonyabb hőmérséklet kell biztosítani. Halogénezett szénhidrogének (freonok): ózonréteg károsítása. - hűtést közvetítő közeg: ennek közvetítésével fogja az élelmiszert lehűteni a levegő. - közvetlenül lehet belemártani a terméket (pl.: cseppfolyós CO2, cseppfolyós N), itt a hűtőközeg és a hűtést közvetítő közeg u.a. - szárazjég: szilárd CO2 gázzá alakul (szublimál), így hőt von el a környezettől (ködfelhő), a már fagyasztott termékek hidegen tartására szolgál szállításnál, akár -79°C-ot is el lehet vele érni Az előállított hideg eljuttatása az élelmiszerhez: - hővezetés - hőáramlás - sugárzás Tárolási módok: Egyszerű tárolási technikák: csak a hőmérsékletet szabályozzák szigeteléssel Passzív tárolási technikák: - prizma: föld feletti létesítmény, pl.: burgonya, szalma-föld takarás, alsó légcsatorna a keletkezett hő elvezetésére. - verem: földbe ásott árokban történik a termékelhelyezés, kürtőkkel szabályozom a légcserét - pince - halmos tárolók: épített burkolat elhelyezése a termék fölé Aktív tárolási technikák: - normál hűtőtárolás: csak a hőmérséklet szabályozott és esetleg a páratartalom - szabályozott hűtőtárolás: az O2 és a CO2 is szabályozható.
10
Aktív hűtés: - csendes hűtés: a hűtőtest a mennyezet közelében (hűtőszekrény) - légcirkulációs eljárás: légcsatornák elhelyezése, ventillációs légmozgás biztosított (nagyobb hűtőházakban) Szigetelés: szendvics panelek, minimum kétféle szigetelés - hő ellen: poliuretán hab, üveggyapot, parafa - nedvesség záró réteg - hűtőházak aluminium felületűek (bordázott): fényvisszaverés Fagyasztás: - megváltoznak a termék fizikai tulajdonságai - tisztavizes oldatok: a jégképződés spontán megindul - nem tisztavizes oldatok: jégképződési kristálygócok alakulnak ki - heterogén v. homogén jégkristályképződés - a hőmérséklet csökkenésével a jégkristályosodási sebesség nő: sok apró jégkristály keletkezik (ez kíméletesebb az élelmiszer szempontjából) Kifagyási sorrend: 1. szabadon lévő víz kifagyása max jégkristály képződési zóna 0-(-5)°C 2. kötött víz kifagyása 3. biokémiailag kötött víz 4. kolloidálisan kötött víz mindig marad olyan kötött víz, ami nem fagy ki Eutektikus pont: az a legkisebb hőmérséklet ameddig el tudok jutni Raul törvény: az oldott anyag mennyiségének függvényében csökken a fagyáspont Szöveti szerkezettel rendelkező élelmiszerek esetén megmarad a sejtes szerkezet. Szakaszolás: 1. előhűtés 2. max. jégkristályosodási szakasz 3. kiegyenlítődés Extracelluláris fagyás: ha lassan hűtjük le az első jégkristályok a sejtközötti járatokban fognak megjelenni. A sejtekből a folyadék a sejtközötti járatokba áramlikÖ a sejtek között egyre nagyobbak lesznek a kristályokÖ a sejtfal károsodik Intracelluláris fagyás: jó minőségű, gyors fagyasztás, a sejtben és a sejtek között egyszerre történik a fagyás. Lassú fagyasztás után felengedéskor lé keletkezik: drip Fluidizációs elv= IQF fagyasztás - a hűtőbatériákat alul helyezik el - felette fogják mozgatni a terméket - ventillátor fújja a termék közé a hideg levegőt - max. meggy átmérőjű terméket lehet fluidizálni Szalagos fagyasztók (Luis típusú fagyasztók): - nagyobb terményeknél - szállítószalag elhelyezése - ha túl hosszú szalagra lenne szükség (pl.: hamburger hús) zsirofreeze (spirál fagyasztók) - szalagok felfűzése egy dob köré
11
Hűtőlánc: - termelői fagyasztó berendezések - szállítóeszközök - hűtőpultok (bolt) - hűtőtáska (vásárló) - hűtőszekrény Változás alapján: - normál stabilitású termékek: minél alacsonyabb hőmérsékleten végzem a fagyasztást, annál jobb lesz a minőség - nem normál stab.: kissé magasabb hőmérsékleten magasabb minőséget értek el - semlegesek: átkristályosodás hosszabb tárolásnál * -6° ** -12°C *** -18°C **** -24°C Felengedtetés: gyümölcslevesnek való gyümölcsöt fagyasztottan kell felhasználni. Hőközlés: melegítő közeg víz, levegő - hővezetés útján - kontakt úton: félkontakt, kontakt: két oldalról melegítem a terméket - elektromágneses hullámok (mikro) - felengedő termék: hiba - felengedtetem a terméket: tudatos eljárás Vízelvonásos tartósítás: liofilezés, liokoncentrálás - bepárlás, szárítás: víz elpárologtatása, 60% feletti szárazanyag tartalom - szárítmányok (zöldség, gyümölcs): 90-92% szárazanyag tartalom, aszalvány: gyümölcs, szárítmány: zöldség - a felhasználás előtt azt a vizet amit elvontunk hozzá kell adni: abszorbció - hiszterézis: a deszorpció (vízelvonás) és az abszorbciós görbe eltérése annál jobb minél kisebb a mértéke Mikrobák vízaktivitás viszonyai: - baktériumok >0,9 igény - élesztőgombák - penészgombák >0,8 igény - ezért választották a 0,65-0,7-es vízaktivitási értéket Bepárlásos technológiák: - a víztartalom gőz formájában távozik, a visszamaradó anyag koncentrációja növekszik, ≥100° - hőmérséklet káros hatása (vitamin, íz, illat, stb.) - a bepárló edényeket zárt rendszerben helyezték el, a légkörinél alacsonyabb nyomás hatására, alacsonyabb hőfokon forr a víz (50°C) - többtestes bepárlórendszerek: képesek hasznosítani a felszabaduló páragőzöket, ezzel fűtik a testeket, 1kg víz elpárologtatásához 1 kg gőzre van szükség. 1. egyenirányú rendszerek: egyre kisebb nyomás miatt csökkenő hőmérséklet, nem túl előnyös, kivéve: paradicsomlé 2. fordított irányú rendszerek: egyre sűrűbb anyag, egyre magasabb hővel találkozik
12
Szárítás: fázisváltozás, a víz kötési energiáit kell felszabadítani - meleg levegő: konvektív szárítási technológiák - hővezetés útján: kontakt techn. - sugárzással jut el a hő (izzólámpa): infravörös techn. - belső gerjesztéssel A folyamat gyorsítható, ha alacsonyabb nyomást alkalmazunk 1. a nedvesség a felszín irányába vándorol 2. a felmelegített felületen megtört. a fázisváltozás 3. az elpárolgott nedvesség bejut a levegő nedvesség tartalmába A száradási szakasz mindaddig folytatható, amíg el nem ér egy kritikus nedvességtartalmat, innentől az intenzitás csökken. A szárító levegő paraméterei: - hőmérséklet: magasabb hőmérsékleten intenzívebb száradás (értékes anyagok tönkretétele) - nedv. tartalom - a szárító levegő és az anyag haladási iránya - ha lassú a felmelegedés akkor a mikrobák elszaporodnak Nedvességtartalom: az anyag és a levegő nedvességtartalma közötti különbség minél nagyobb, annál intenzívebb a száradás. Folyamatosan gondoskodni kell a különbség fenntartásáról. Nem lehet olyan nagy a légáram, hogy magával ragadja a terményt. Levegő és szárítandó anyag találkozása: - egyenirányú szárítás: ugyanott lép be a nyers termék, ahol a legintenzívebbek a levegő körülményei, kevésbé gazdaságos, de kíméletes - ellenáramú szárítás: szemben vezetjük egymással, gyorsabb, de befelyező szakaszban károsodhat - szárítási idő hosszú, akár 18-20 óra is lehet Előkészítés: vékony nagy felületű termék: intenzívebb szárítás, darabolt terméknél cél a 3-4 mm-es aprítottság, 1 m²-re terített termény mennyisége 10-15 kg. Rehidratáció kivédése: (újra történő vízfelvétel) higroszkóposságot megakadályozó csomagolás alkalmazása. Kriokoncentrációs techn.: kifagyasztásos sűrítés, fagyasztás és elpárologtatás kombinációja, hőkezelés nélkül vonják el a nedvesség tartalmat. 1. sűrítendő termék fagyasztása: csökken a hőmérséklet, jégkristályok válnak ki, ideális jégkristályok: egyformák, nagyok, gömb alakúak. 2. kifagyasztott jégkristályok eltávolítása, elválasztási technika: - centrifugális erő kihasználása (legrosszabb) - préselés - vákumszűrés - a sűrített anyag kimosása a jégkristályok közül mosóoszloppal (legjobb) Nem túl jó az anyagkinyerése, csak kisebb üzemekben alkalmazzák. Liofilezés: fagyasztva szárítás - a megfagyott terményben lévő jeget kíméletesen távolítjuk el - a terményben jéggé alakult víz szublimációval lép ki a terményből - az anyag szerkezete nem fog megváltozni - jól megőrzi a termék eredeti jellemzőit
13
-
csomagolás fontos (újranedvesedés miatt) nem terjedt el ipari területen: költséges eljárás, beltartalmi értékeket jól megőrzi egészségügy területén használják, pl.: vérplazma készítmények 1. fagyasztási folyamat: intenzív fagyasztás, kicsi nagy felülettel rendelkező jégkristályok alakuljanak ki 2. vákumtérben (alacsony hőmérsékleten) következik be a szublimáció, harmatpont körüli hőmérsékleten Kémiai tartósítás: régen sózás, cukrozás 1. nagy víztartalmú tartósítandó anyagok: szabad víztartalom csökkenése korlátozza a mikrobákat 2. az élelmiszerek ionos állapotát változtatja meg: pH változás 3. kémiai jellegű anyagok, amelyek direkt a mikrobákra hatnak - leállítják az anyagcsere folyamatokat - megtámadják a sejt szervecskéket - sejtmembrán károsodhat - nagyon kis mennyiségben is képesek a mikrobák megtámadásra 1. Szabad víztartalom megkötése: - só - cukor (60% feletti jelenlét) - a víztartalom a mikroorg.-ok számára felvehetetlenné válik - glicerin szorbit is szóba jöhet: nagy töménységben kell, hogy jelen legyenek - 0,7-es vízaktivitási érték garantál megfelelő eltarthatóságot - befolyásolja még: pH érték, antioxidánsok jelenléte 2. pH változás (H+ ion konc. megváltoztatása) - mikrobák optimális életkörülményei megváltoznak (5-8 pH az opt.), kivéve élesztők, penészek (savas közeg) 3.Tartósítószerek: néhány tized %-os mennyiség szükséges a hatás kifejtéséhez - szervetlen - szerves Szervetlen: - kénessav (SO2 vizes oldata): 0,2% töménységben alkalmas tartósításra (gyümölcs pulp, velő, gyümölcslevek), jól gátolja az élesztők működését, melegítésre elillan - H2O2: nem igazán kedvelt, tartósítoszerként nem használják, ivóvíz fertőtlenítés, egyre inkább kiszorul a felhasználásból - Nitritek: (KNO3, NaNO3) húskészítményeknél, kivonásukat szorgalmazzák, nem csak tartósításban, de a hús színének stabilizálására is használják, a Clostridium botridium ellen hatékony, savas közegben nitritté alakulnak, rákkeltő hatás, nitrát mérgezés. - CO2: jól használható a penészgombák, élesztők kiszorítására, oldhatósága nyomásfüggő: elnyeletés alacsony nyomáson v. alacsony hőmérsékleten (üdítőitalok) Szerves: féltermékek tartósítására, ahol a kénessavat nem tudjuk használni a redukáló hatása miatt, kis töménységben alkalmazzuk: - tejsav - ecetsav
14
-
szorbinsav: a berkenye komponense, lebomlik a termékben, nem halmozódik fel a szervezetben, vízben nehezen oldódik, sóként hozzák forgalomba: K-szorbát, Naszorbát - benzoesav tartósítás: áfonyában fordul elő, vízoldhatósági probléma, Na-benzoát sóÖjól oldható vízben - szalicil:hasonló vegyület a benzoesavhoz, csak háztartásban engedélyezik, 0,08%ban megfelelő tartósítást ad, a szervezetben felszívódik, raktározódik, az idegrendszert megtámadja - antibiotikumok: mikroorganizmusok anyagcsere termékei, korlátozott mértékben jöhetnek számításba - fitoncid anyagok: a növényekben természetesen előfordulnak, fűszerpaprika, kender, tojásban fordul elő, hátránya a jellegzetes ízhatás Ionizáló sugárzás: fizikai eljárás, hideg eljárás, az élelmiszer nem lesz radioaktiv (13 MeV-nél lenne). Ionizáló sugárzások: - Elektromágneses sugárzás - Részecskesugárzás Az abszorbeált energiát Gray-ben mérik: 1Gy= 1 Joule/kg Rádiolízis: sugárzást követően történő szétdarabolódás - sugárzás során gerjesztés történik Módosító tényezők: - hőmérséklet - O2 - N2 - nyomás - sűrűség - víz - pH - kémiai összetétel Legkisebb dózisok: - dughagyma: kihajtás gátlása - burgonya: csírázás gátlása - érési folyamatok lassítása (tárolhatóság) Kombináció: egy élelmiszert legalább kétféle módszerrel tartósítok Tartósítás: - fizikai - kémiai: szervetlen v. szerves - biológiai: fermentálás (spontán, starter) Kombinált kezelések: - kombinációs partnerek: fizikai, kémiai, biológiai - kezelési sorrend: egymást követő, egyidejű - Hatás típusa: additív (a hatások összeadódnak) szinergens (egymás hatását fokozzák) antagonista Trambulin hatás: az élelmiszernek olyan tulajdonságai vannak, amelyek a mikrobákat segítik.
15
