PROTECTIA MEDIULUI CEPA - CONSERVAREA CARNI PRIN CONGELARE IN CARCASE

CONSERVAREA CARNI PRIN CONGELARE IN CARCASE

PROTECTIA MEDIULUI

CEPA

CUPRINS:

1.Frigul-factor de pastrare a alimentelor

2. Conservarea carnii

3.Influenta temperaturilor scazute asupra alimentelor

4. Congelarea produselor alimentare

5.Congelara carcaselor

6. Concluzii

1.Frigul-factor de pastrare a alimentelor

1.1.Scurt istoric al frigului artificial

In istoria frigului artificial, anul 1755-cand William Cullen a realizat un aparat de produs gheata artificiala prin evaporarea apei la presiune scazuta-poate fi considerat ca anul de nastere al frigului artificial.

Fara a intra in detalii, este util de aratat principalele etape in evolutia frigului artificial, in cele peste 2 secole cat au trecut de la inceputurile lui. Acestea pot fi sintetizate astfel:

Cercetarile sistematice asupra lichefierii gazelor, datorate lui M. Faraday, incepand cu anul 1823,ca si cercetarile de de termodinamica care incep in anul 1824 prin activitatea lui S. Carnot si se extind intre anii 1842-1852, au fost hotaratoare in realizarea primelor utilaje frigorifice.

Inventarea in anul 1834 a masinii frigorifice cu compresie-de vaporizare de vapori lichefiabili-de catre J. Perkins si pusa la punct de J. Harrison, in 1856, este consecinta directa a cercetarilor mentionate anterior precum si realizarii pompei de vid de catre Guericke in anul 1672.

Inventarea masinii frigorifice prin absortie, de catre Ferdinand Carre in anul 1859, care cunoaste curand o dezvoltare industriala, ca si inventarea masinii frigorifice cu compresie si destindere de aer, de catr Kirk in anul 1862, reprezinta doua etape importante in evolutia frigului artificial.

Inventarea masinii de fabricat ghiata prin vaporizarea apei in vid, care intra in practica comerciala in anul 1866 cu aparatul lui Edmond Carre-fratele lui Ferdinand- poate fi considerata ca un punct de plecare pentru o alta etapa in producerea frigului artificial. Spre deosebire de masina lui Cullen din anul 1755,care functiona cu o pompa de vid, aparatul lui E. Carre functiona si cu absortia vaporilor de apa de catre acidul sulfuric, aflat intr-un recipient anume.

Cercetarile de termodinamica initiate de S. Carnot din anul 1824, care sunt aprofundate de C.Linde incepand din anul 1870, ca si studiul asupra fluidelor frigorigene dau un nou avant realizarilor in producerea frigului artificial.

In anul 1876, francezul Charles Tellier instaleaza un agregat frigorific cu compresie pe un vapor, utilizandeter metilic, cu care a facut primele transporturi de carne intre Argentina si Franta.

Intrarea in actiune a altor fluide frigorifice-in locul eterului etilic si metilic, fluide cu pericol de explozie- ca dioxidul de carbon,dioxidulde sulf si amoniacul, hotarasc aparitia primului compresor cu amoniac realizat in anul 1876; este momentul din care incepe sa se dezvolte cu prioritate masinile cu compresie de vapori lichefiabili, in special cu amoniac.

Dupa anul 1900, masinile frigorifice sunt produse la scara industriala, iar frigul artificial se extinde practic in toate sectoarele vietii economice. Ca urmare, in anul 1929, americanul Clarence Birdseye a inregistrat brevetul pentru congelarea produselor alimentare si aproape concomitent au aparut frigiderele gospodaresti.

Dupa primul razboi mandial se dezvolta in mod rapid folosirea frigului in industria alimentara; apare industria produselor congelate,depozitele de pastrare frigorifica si se fac cercetari pentru pastrarea in atmosfera controlata si cercetari pentru liofilizarea unor alimente, aceasta limitata insa din cauza costurilor ridicate.Dupa aldoilea razboi mondial se dezvolta industria frigorifica atat in sfera productiei-instalatii de congelare, refrigerare si depozitare-cat si in sfera desfacerii (vehicule frigorifice, vitrine frigorifice, refrigeratoare si congelatoare casnice).

Dupa cum se poate constata,industria frigului deabia a depasit 100 de ani de la aparitie, iar cea a congelarii alimentelor a ajuns la jumatate de secol. Cu toate acestea, intr-o perioada atat de scurta,progresele sunt spectaculoase. Productia de consum de alimente congelate in crescut neincetat in anii de dupa razboi, astazi, in multa tari, alimentele congelate intrand curent in alcatuirea meniurilor zilnice.

2. CONSERVAREA CARNII
Conservarea produselor alimentare constituie o veriga importanta in asigurarea calitatii acestora.
Conservarea reprezinta operatia sau tratamentul aplicate imbunatatirii produselor alimentare prin care se impiedica alterarea, aceasta fiind provocata de agenti chimici sau biologici.
Efectul conservarii consta in prelungirea duratei de pastrare a alimentelor prin diferite metode, astfel incat sa se limiteze sau sa se evite deterioarea pana la alterare, situatie in care alimentele devin nefavorabile consumului uman.
Necesitatea conservarii alimentelor este determinate de urmatoarele cerinte :
- Asigurarea unei rezerve de materii prime si produse alimentare necesare aprovizionarii continue a populatiei si industriilor.
- Pastrarea caracteristicilor senzoriale(aspect, culoare, consistenta, miros, gust, etc.), nutritionale si de inocuitate pe perioade satisfacatoare.
- Mentinerea calitatii de produs proaspat a alimentelor disponibile sezonier, a legumelor si fructelor.
- Evitarea riscurilor de imbolnavire prin intoxicatii si toxiinfectii datorita contaminarii cu bacterii patogene in cazul alterarii microbiologice
- Reducerea pierderilor de produse alimentare perisabile.
Exista mai multe procedee de conservare,fiecare dintre ele cu anumite avantaje si dezavantaje.In principiu prin conservare se urmareste pastrarea carnii si subproduselor din carne un timp mai indelungat fara sa diminuam daca este posibil, din caracteristicile sale initiale ba dimpotriva sa le imbunatatim.
Pentru a mari conservabilitatea carnii se recomanda aplicarea unor procedee tehnologice de conservare prin care sa se preintampine multiplicarea microorganismelor, mai ales a microbiotei de putrefactie anaerobe toxicogene. Conservabilitatea carnii portionate este dependenta de dimensiunea si geometria bucatilor,de temperatura de pastrare si modul de ambalare.

3.Influenta temperaturilor scazute asupra alimentelor

Frigul este considerat astazi mijlocul cel mai simplu, mai sigur si mai economic de pastrare a produselor alimentare. Pastrarea alimentelor cu ajutorul frigului se realizeaza prin doua procedee: refrigerare si congelare.

Potrivit standardelor. temperatura de congelare a carnii trebuie sa fie de -12^oC; aceasta trebuie mentinuta in tot lantul frigorific. Carnea de ovine si caprine poate fi congelata si la -9^oC.

4. Congelarea produselor alimentare

Congelarea este procesul de racire a produselor alimentare pana la temperaturi mult mai coborate decat punctul de solidificare a apei. In aceste conditii se pot asigura durate de conservare mult mai lungi, de 5.50 ori mai lungi fata de refrigerare. Punctul de solidificare, se atinge in jur de -0,5.-4C, in functie de natura produsului. Faza maxima de cristalizare a apei de desfasoara intre -1.-5C. In acest interval se produce solidificarea a 60.75% din apa continuta de produse. Congelarea trebuie astfel dirijata incat cristalizarea sa se desfasoare cat mai repede. Subracirea produselor congelate se continua pana la temperaturi finale aflate in intervalul -18.-25C, la care solidifica 90.95% din apa continuta in produse. In aceste conditii, temperatura mediului de racire trebuie sa fie de -30.-35C, iar temperatura de vaporizare a agentului frigorific trebuie sa fie de -40.-45C. Pe durata congelarii temperatura este diferita in interiorul acestora. Cea mai ridicata temperatura se mentine in centrul termic al produsului. Procesul de congelare se poate considera incheiat daca temperatura in centrul termic este cu cel mult 3.5C mai ridicata decat a mediului in care urmeaza sa se realizeze depozitarea. Congelarea rapida genereaza un numar mare de cristale de gheata, cu dimensiuni mici si forme regulate. Congelarea lenta genereaza un numar mare de cristale de gheata, cu dimensiuni mari si forme neregulate. Cristalele de gheata de dimensiuni mari pot sa sparga peretii celulari, iar sucul concentrat din interiorul celulelor poate migra in spatiul intercelular (efect de plasmoliza). La decongelarea acestor produse se produc pierderi mari de sucuri.

In practica se intalnesc numeroase procedee de congelare, iar in continuare se

prezinta o clasificare a acestora:

- In curent de aer rece;

- In strat fix;

- In strat fluidizat;

- Prin contact cu suprafete metalice reci;

- Prin contact direct cu agenti intermediari;

- Prin contact direct cu agenti criogenici

Aparatele de congelare pot avea functionare continua sau discontinua (in sarje).

Sistemele cu functionare continua prezinta trei faze: incarcarea, congelarea, descarcarea.

Dezavantajele acestor sisteme sunt:

- Grad redus de mecanizare si automatizare;

- Multa manopera;

- Sarcina termica variabila (functionarea instalatiei frigorifce este intrerupta);

- Nu pot fi incadrate in linii tehnologice cu flux continuu.

Sistemele de congelare cu functionare semicontinua prezinta alimentarea si descarcarea cu intermitente, dar exista permanent incarcatura, iar instalatia frigorifica functioneaza neintrerupt, la sarcina constanta. Incarcarea si descarcarea se pot automatiza.

Sistemele de congelare cu functionare continua sunt caracterizate prin:

- Trecerea produselor prin spatiile de congelare in flux continuu;

- Sisteme de transport mecanizate si automatizate;

- Alimentare uniforma cu produse;

- Necesita linii tehnologice continue pentru tratamente preliminare;

- Produsele trebuie sa aiba dimensiuni apropiate;

Utilizarea frigului in industria alimentara:

- Capacitatile de prelucrare trebuie sa fie mari pentru a se amortiza cheltuielile cu mecanizarea si automatizarea.

Congelarea in curent de aer rece este cel mai raspandit procedeu de congelare, fiind utilizat pentru o gama larga de produse: (carcase de carne, pasari preambalate, peste de dimensiuni mari, fructe si legume. Racitoarele de aer montate in spatii izolate sunt echipate cu ventilatoare. Temperatura aerului rece variaza in limitele -25.-40C. Temperaturile mai scazute nu sunt economice.

Exista doua tipuri de aparate pentru congelare cu functionare discontinua:

- Celule de congelare;

- Tunele de congelare.

Celulele de congelare sunt camere frigorifice de dimensiuni reduse, complet izolate termic, destinate produselor de dimensiuni reduse, de regula preambalate, asezate in tavi, pe rastele mobile.

Produsele pentru care se utilizeaza cel mai des asemenea celule sunt:

- Unt preambalat in cutii de carton;

- Maruntaie de pasare preambalate in pungi din material plastic;

- Pachete cu carne transata;

- Peste sub forma de brichete, etc.

Ventilatoarele asigura un debit de 150.200 recirculari pe ora a volumului celulei goale.

In figura este prezentat un sistem de congelare in celule, cu circulare longitudinala a aerului.

Celule ce congelare cu circulatie fortata a aerului;

1-racitoare de aer carcasate cu ventilatoare axiale;

2-spatiu de congelare

Tunelele de congelare sunt spatii frigorifice izolate avand lungimea mult mai mare decat latimea. Aerul are temperaturi de -25.-40C, iar viteza de minimum 1,5m/s fara produse.

Se utilizeaza pentru congelarea rapida a urmatoarelor tipuri de produse:

- Carcase de carne;

- Pasari preambalate, etc.

Utilizarea frigului in industria alimentara

Durata ciclului de congelare depinde de natura produselor:

- 2 ore pentru produse marunte preambalate;

- 12.18 ore pentru semicarcase de carne;

- 24.40 ore pentru pasari preambalate in cutii de carton.

Circulatia aerului in tunele poate sa fie:

- Longitudinala;

- Transversala verticala;

- Mixta.

Indiferent de modul de circulatie, trebuie asigurate spatii pentru recircularea aerului. Cateva exemple de tunele de congelare sunt prezentate in figura.

Tunele de congelare cu circulatie fortata a aerului;

a) circulatie longitudinala utilizand plafon fals;

b) circulatie longitudinala utilizand perete despartitor (paravan);

c) circulatie longitudinala utilizand deflectoare;

In tunele, produsele trebuie asezate in plane paralele cu directia de curgere a aerului, pentru a nu stanjeni circulatia aerului. Doua variante de asezare sunt prezentate in figura.

Modul de asezare a produselor in tunele de congelare:

a) pe linii aeriene longitudinale;

b) pe linii aeriene trnsversale

O circulatie foarte eficienta a aerului se obtine prin alaturarea a doua tunele de congelare, ca in figura, obtinandu-se tunele de congelare ingemanate. Acestea au avantajul ca aerul are un rol activ pe intreg circuitul.

Tunele de congelare ingemanate;

1-spatiu de congelare;

2-racitoare de aer;

3-ventilatoare;

5. CONGELAREA CARCASELOR

Pentru congelarea carcaselor de animale avand dimensiuni mai reduse (vitei, berbeci, etc.) este recomandata circulatia verticala a aerului rece.

Tunele de congelare cu suflare verticala a aerului;

1-spatiu de congelare;

2-racitoare de aer;

3-ventilator;

4-plafon perforat;

5-camera de depresiune;

Tunelele de congelare cu circulatie mixta au racitoarele amplasate perfect simetric pe peretii frontali, ca in figura.

Tunel de congelare cu circulatie mixta a aerului

Aparatele de congelare cu functionare semicontinua sunt caracterizate prin deplasarea mecanizata si intrerupta (sacadata) a produselor in spatiul de congelare. Sunt intalnite in unele abatoare pentru congelarea pasarilor preambalate in cutii de carton.

Tunel de congelare cu functionare semicontinua

1-vaporizator;    

2-deflector;

3-carucior rastel;

4-ventilator;

5-cablu de antrenare;

6-tubulatura aer;

7-usi batante;

8-bara si dispozitiv de acrosare

Apartele de congelare cu functionare continua sunt in general specializate pentru

anumite categorii de produse. Toate operatiile de transport sunt mecanizate si complet automatizate, un exemplu de conveier pentru transportul produselor congelate fiind prezentat in imagine.

Sistemele de congelare continua sunt intercalate in linii tehnologice care au asigurat un flux continuu de fabricatie.

In figura este reprezentat un tunel de congelare cu circulatie longitudinala a aerului, utilizat pentru congelarea in flux continuu a carcaselor de carne suspendate de carlige cu role, care se deplaseaza pe caile aeriene de rulare tractate de un conveier cu lant.

Tunel pentru congelare in flux continuu

cu circulatie longitudinala a aerului;

1-spatiu de congelare;

2-racitoare de aer;

3-ventilatoare;

4-plafon fals;

5-conveier.

Congelarea in strat fluidizat este un procedeu modern, aplicabil produselor alimentare de dimensiuni reduse, in special fructelor si legumelor. Prin suflarea aerului de jos in sus, spre stratul de produse, acesta se afaneaza, iar la o anumita viteza optima, particulele de

produse devin foarte mobile, creandu-se starea de fluidizare. Imaginea unui strat fluidizat este asemanatoare cu a unui fluid care fierbe. Fiecare particola vine in contact cu aerul rece, pe toata suprafata exterioara, realizandu-se rapid congelarea. Un exemplu de realizare a stratului fluidizat este prezentat in imagine. Sita mobila fiind actionata de un excentric.

Strat fluidizat realizat cu site

1-sita mobila;

2-strat fluidizat;

3-sita fixa

Aparatele de congelare in strat fluidizat cu jgheab, au jgheabul realizat din otel inoxidabil, avand fundul perforat. Un asemenea aparat este realizat de firma suedeza Frigoscandia.

Congelator in strat fluidizat cu jgheab, realizat de firma Frigoscandia;

1-carcasa izolata;

2-distribuitor produse;

3-strat fluidizat;

4-jgheab perforat;

5-ventilatoare;

6-separator picaturi;

7-dusuri pentru decongelare;

8-vaporizator;

9-cuva colectare apa.

Aparatele de congelare in strat fluidizat cu banda transportoare, au banda transportoare cu viteza reglabila, realizata din sarma de otel inoxidabil. In imagine este prezentat un asemenea aparat produs de firma Lewis.

Congelator in strat fluidizat de tip Lewis;

1-carcasa izolata;

2-platforma vibratoare pentru separarea apei;

3-dozator palnie;

4-banda alimentare;

5-zona de suflare aer cu presiune ridicata;

6-dispozitiv de realizare a unui strat uniform;

7-zona de fluidizare minima;

8-ventilator radial;

9-ventilator axial;

10-palnie evacuare.

Congelatorul spiral reprezinta o solutie foarte moderna pentru congelarea produselor alimentare de dimensiuni reduse. Acest tip de aparat, reprezentat in imagine, este produs pentru diferite capacitati de congelare, de compania suedeza Frigoscandia.

Congelator spiral Frigoscandia;

1-incarcare;

2-panou de comanda;

3-usa de acces;

4-incinta izoterma;

5-vaporizator;

6-iesirea produselor;

7-intoarcerea covorului transportor;

8-sistem de antrenare;

9-covor transportor Frigobelt,

10-spalarea covorului transportor.

Congelarea prin contact cu suprafete reci permite realizarea transferului termic prin conductie intre produse si suprafetele racite direct sau cu agenti intermediari.

Congelatoarele cu placi orizontale se utilizeaza pentru produse preambalate avand forma paralelipipedica si grosimi de maxim 100 mm. Un asemenea congelator de tip Sabroe este prezentat in imagine.

Congelator cu placi orizontale;

1-distribuitor agent frigorific;

2-furtun de legatura intre distribuitor si

placi;

3-placa;

4-spatiu pentru produse;

5-usa;

6-cilindru hydraulic.

Congelarea prin imersie in agenti intermediari are un domeniu de aplicare mai

restrans, fiind limitat la congelarea pasarilor preambalate in pungi din materiale impermeabile si la congelarea directa a unor specii de pesti.

Cele mai utilizate saramuri sunt:

- Saramura de clorura de calciu;

- Propilenglicol.

Congelarea prin contact cu agenti criogenici este o metoda foarte utilizata in present si consta in aplicarea unui soc termic produsului prin contact direct cu agenti criogenici avand temperaturi foarte scazute.

Cei mai utilizati agenti criogenici utilizati sunt:

- Azotul lichid;

- Aerul lichid;

- Protoxidul de azot.

In imagine este prezentat un tunel criogenic de congelare.

Tunel criogenic de congelare cu azot:

1-incarcare;

2-evacuare vapori;

3-ventilatoare;

4-ventil pentru azot;

5-panou de comanda;

6-descarcare;

7-rampa de injectie;

8-covor transportor;

9-motoreductor.

Concluzii

Frigul artificial se utilizeaza in industria carnii datorita actiunii sale conservante asupra alimentelor perisabile prin oprirea sau franarea activitatilor agentilor modificatori atata timp cat acestea sunt mentinute la temperaturi scazute.

Principalele aplicatii ale frigului artificial in industria carnii sunt:

asigurarea unor temperaturi favorabile desfasurarii unor procese de fabricatie;

prelungirea perioadei de conservare a materiei prime si a produselor finite;

transportul spre locul de prelucrare sau desfacere.

Temperaturile scazute nu implica modificarea compozititei carnii     si a produselor ci le asigura mai mult ca oricare alt procedeu pastrarea insusirilor naturale.

Operatiunea de racire profunda a carnii este conditia principala in mentinerea calitatii organoleptice si fizico-chimice a laptelui pana cand ajunge la beneficiar (consumatori particulari, unitati de prelucrare a carnii sau unitati mari de stat specializate in industrializarea acestuia). Trebuie insa retinut ca operatia de racire in sine nu poate imbunatatii starea igienica a carnii.

Efectul conservarii consta in prelungirea duratei de pastrare a alimentelor prin diferite metode, astfel incat sa se limiteze sau sa se evite deterioarea pana la alterare, situatie in care alimentele devin nefavorabil consumului uman

Bibliografie:

Neicu Bologa , Alexandru Burda - MERCEOLOGIE ALIMENTARA    - Editura UNIVERSITARA - Bucuresti - 2006

Cecilia Pop - MERCEOLOGIA PRODUSELOR ALIMENTARE - Editura TIPO MOLDOVA - Iasi - 2004

www.google.ro