REFRIGERAREA

Refrigerarea consta in racirea produselor alimentare pana la temperaturi apropiate de punctul de congelare, ceea ce inseamna o racire fara formare de gheata in produs.

In cele mai multe cazuri, refrigerarea este aplicata in scopul conservarii propriu-zise a produselor. Refrigerarea poate fi insa utilizata si in scopul asigurarii conditiilor optime de desfasurare a unor procese biochimice necesare fabricarii unor produse alimentare (unele produse lactate, unele preparate din carne s.a) sau a unor procese fizico-chimice necesare in anumite faze ale unor tehnologii alimentare. In sfarsit, refrigerarea poate constitui o faza preliminara de racire in cazul tehnologiilor de congelare a produselor alimentare.

1. Aspecte generale privind refrigerarea

In cazul produselor alimentare in care nu au loc procese metabolice (procese fara viata) conservarea prin refrigerare se realizeaza in special prin actiunea temperaturilor scazute asupra microorganismelor, respectiv prin franarea sau anularea activitatii acestora. De o importanta deosebita in vederea obtinerii unei durate acceptabile cat mai mari de pastrare in stare refrigerata a produselor este asigurarea la inceputul refrigerarii a unei incarcaturi microbiologice cat mai mici. Acest lucru necesita reducerea la maximum a posibilitatilor de contaminare microbiologica a produselor in toate etapele premergatoare aplicarii refrigerarii propriu-zise.

In cazul produselor alimentare in care au loc procese metabolice (produse vii), cum de exemplu ar fi legumele, fructele, ouale, conservarea prin refrigerare se realizeaza in special prin actiunea temperaturilor scazute asupra proceselor metabolice, respectiv micsorarea vitezelor de reactie si a activitatii enzimelor endogene. Si in acest caz este foarte importanta asigurarea conditiilor de eliminare a posibilitatilor de contaminare microbiologica a produselor in toate etapele premergatoare aplicarii refrigerarii.

Un proces tehnologic de refrigerare poate cuprinde, intr-o acceptiune mai larga, urmatoarele faze: tratamentul sau tratamentele preliminare, refrigerarea propriu-zisa, depozitarea in stare refrigerata, incalzirea superficiala in vederea evitarii condensarii vaporilor din apa din aer pe produse la scoaterea din depozit, transportul. In functie de natura produselor, a procedeului de refrigerare si a destinatiei produselor, una sau mai multe dintre fazele de mai sus pot sa lipseasca.

Tratamentele preliminare refrigerarii propriu-zise difera esential in functie de natura produsului si pot consta in spalare, sortare, calibrare, taiere, afumare, dezinfectare, pausteurizare, sterilizare, ambalare s.a.

Data fiind marea varietate si specificitate a tratamentelor preliminare in functie de natura produsului respectiv, acestea vor fi tratate pentru fiecare caz in parte in cadrul tehnologiilor specifice redate in partea a patra a lucrarii. Trebuie facuta insa remarca cu valabilitatea generala, ca realizarea intocmai a tratamentelor preliminare are o deosebita importanta asupra intregului proces de refrigerare, influentand in final atat calitatea produselor refrigerate cat si marimea duratei acceptabile de pastrare.

2. Metode de refrigerare

In functie de natura si caracteristicile finale ale produsului precum si de scopul urmarit, refrigerarea se poate realiza prin una dintre urmatoarele metode principale:

- refrigerarea cu aer racit;

- refrigerarea in aparate cu perete despartitor;

- refrigerarea cu apa racita;

- refrigerarea cu gheata de apa.

Indiferent de metoda aplicata, un proces de refrigerare poate fi caracterizat din punct de vedere al intensitatii de racire prin viteza de racire. Aceasta se defineste, pentru produsele alimentare solide sau lichide dar care nu curg in timpul racirii, prin raportul dintre scaderea temperaturii centrului termic al produsului si intervalul de timp necesar acestei scaderi. Cum insa procesul de refrigerare, ca de altfel orice proces de racire; este un proces tipic nestationar de transfer de caldura, insasi definitia vitezei de racire este deficitara. intr-adevar, viteza de racire, conform definitiei de mai sus, este in toate cazurile variabila pe parcursul unui proces de refrigerare. Din aceste motive, se accepta drept criteriu de comparatie a intensitatii proceselor de refrigerare viteza de racire globala definita ca raportul dintre scaderea totala a temperaturii medii a produsului (diferenta dintre temperatura medie initiala si medie finala) si durata totala a procesului de refrigerare.

Un proces de refrigerare se poate considera terminat atunci cand temperatura medie a produsului supus racirii a atins valoarea temperaturii la care urmeaza a fi depozitat sau valoarea temperaturii necesare prelucrarii ulterioare refrigerarii propriu-zise.

Refrigerarea cu aer racit

Refrigerarea cu aer racit este metoda cea mai raspandita datorita in primul rand faptului ca este pretabila marii majoritati a produselor alimentare.

Indiferent de natura si caracteristicile produselor supuse racirii si de sistemul constructiv utilizat, un spatiu de refrigerare cu aer cuprinde in esenta urmatoarele elemente:

a) o incinta izolata termic;

b) produse alimentare supuse racirii;

c) schimbatorul de caldura in care este racit aerul (vaporizatorul instalatiei frigorifice aferente, racitorul de aer cu agent intermediar s.a.).

d) circulatia aerului intre racitor-produse-racitor.

Aerul, la trecerea peste racitorul de aer, isi scade temperatura si isi reduce umiditatea absoluta, iar la trecerea peste produse se incalzeste si se umidifica.

Procesul de refrigerare se poate realiza:

in mod discontinuu (in sarje), caz in care spatiul de racire este incarcat cu produsele calde care raman in pozitie fixa pana la terminarea procesului de refrigerare;

in mod continuu caz in care in spatiul de racire sunt introduse continuu produsele calde care parcurg spatiul racit (perioada de timp in care sunt refrigerate) si tot in mod continuu sunt evacuate produsele deja refrigerate;

in mod semicontinuu caz in care la anumite intervale de timp sunt introduse in spatiul racit produse calde si concomitent evacuate produsele deja refrigerate.

Principalii parametri ai aerului utilizat intr-un proces de refrigerare sunt temperatura, umiditatea relativa si viteza la nivelul produselor.

Temperatura aerului de racire in cazul sistemelor de refrigerare discontinue sau semicontinue este variabila tot timpul procesului de racire, avand valori mai ridicate la inceputul procesului si ajungand in final la valori de 4C10C mai scazute decat temperatura produselor refrigerate.

In cazul sistemelor de racire continue, deoarece sarcina termica este aproximativ constanta pe toata durata procesului, temperatura aerului isi mentine practic aceeasi valoare in tot timpul racirii. Nivelele temperaturilor aerului in aceste cazuri sunt net mai coborate decat in cazul sistemelor discontinue, ajungand la -0C-18C in tehnologiile de refrigerare rapida a carnii in carcase. Refrigerarea poate fi realizata cu unul sau mai multe nivele ale temperaturii aerului.

Deoarece viteza de racire este apreciabila, refrigerarea avand o durata de cateva ore, produsele prezinta diferente notabile intre temperaturile centrului lor termic si temperaturile suprafetelor. De aceea, sistemele de refrigerare continua cuprind, in general doua faze. In prima faza se realizeaza refrigerarea propriu-zisa, extragandu-se de la produs cea mai mare parte a caldurii necesara refrigerarii, iar in faza a doua se desavarseste refrigerarea si se realizeaza egalizarea temperaturilor produsului. De cele mai multe ori, faza a doua este discontinua. Durata acesteia este mai mare decat durata refrigerarii propriu-zise.

Viteza aerului in spatiile de refrigerare are o importanta determinata asupra duratei procesului de racire. Alegerea unei anumite viteze a aerului la nivelul produselor racite este determinata in functie de durata impusa a procesului de racire.

Pornind de la viteze ale aerului corespunzatoare convectiei naturale (0,1 m/s0,4 m/s), cresterea vitezei aerului prin intermediul ventilatoarelor, conduce la cresterea vitezei de racire prin cresterea coeficientului de convectie termica la suprafata produsului, . Aceasta crestere a coeficientului de convectie termica este considerabila pana la o anumita valoare a vitezei aerului, dupa care cresterea in continuare a vitezei aerului conduce la cresteri neinsemnate ale coeficientului de convectie. In afara acestui aspect legat de cresterea vitezei aerului in vederea maririi vitezei de racire, exista si aspecte legate de consumul de energie necesar vehicularii aerului si aspecte legate de transferul caldurii in interiorul produsului. Intr-adevar, in timp ce coeficientul de convectie termica este proportional cu o putere subunitara a vitezei aerului, caderile de presiune pe circuitul aerului sunt, teoretic, proportionale cu patratul vitezei aerului, iar energia necesara antrenarii ventilatoarelor, E, este (tot teoretic) proportionala cu cubul vitezei aerului:

(1)

(2)

(3)

in care A B C sunt constante in raport cu viteza aerului, iar exponentul n mai mic decat 1.

Cele de mai sus conduc la necesitatea ca viteza aerului sa fie marita numai pana la o valoare limita peste care consumul de energie electrica la ventilatoare devine prohibitiv de mare in comparatie cu avantajele pe care le aduce. In plus, cresterea vitezei aerului determina o scadere importanta a temperaturii suprafetei produsului datorita rezistentei termice conductive care se opune propagarii caldurii dinspre centrul termic al produsului spre suprafata acestuia. Scaderea temperaturii suprafetei produsului determinata de cei doi factori, cresterea coeficientului de convectie ca urmare a cresterii vitezei aerului si respectiv imposibilitatea propagarii caldurii cu aceeasi intensitate prin conductie de la centrul produsului spre suprafata) conduce la scaderea diferentei dintre temperatura suprafetei produsului si cea a aerului. Acest fapt conduce la micsorarea fluxului de caldura de la produs spre aer si, deci, la franarea transferului de caldura, ceea ce nu justifica cresterea vitezei aerului peste anumite valori.

Trebuie, in sfarsit, mentionat si faptul ca odata cu marirea vitezei aerului la nivelul produselor cresc si pierderile in greutate ca urmare a intensificarii transferului de masa la suprafata produselor. Aceasta crestere a pierderilor in greutate este insa, in general, compensata pe total proces datorita scaderii duratei de racire, asa incat este de asteptat ca la viteze mai mari ale aerului, pierderile totale in greutate ale produselor sa fie mai mici.

O problema de o deosebita importanta practica este asigurarea unei distributii cat mai uniforme a vitezelor aerului in spatiul de refrigerare in asa fel incat toate produsele supuse racirii sa beneficieze de conditii similare de racire. O distributie neuniforma a aerului in spatiul de refrigerare conduce la prelungirea duratei totale a procesului datorita zonelor in care vitezele aerului la nivelul produselor sunt mai mici, produsele din aceste zone ramanand in urma celorlalte produse din punct de vedere al racirii.

Asigurarea unor conditii similare de racire pentru toate produsele din spatiul de refrigerare se realizeaza prin alegerea unui sistem adecvat de distributie a aerului si printr-o corecta asezare a produselor in corelare cu sistemul concret de recirculare a aerului.

Umiditatea aerului poate influenta asupra pierderilor in greutate a produselor supuse refrigerarii. In acest sens sunt recomandate umiditati cat mai ridicate ale aerului pentru a se obtine pierderi in greutate mai mici.

Spatiile tehnologice in care se realizeaza refrigerarea pot fi conventional impartite in tunele de refrigerare si camere de refrigerare Refrigerarea in aer se mai poate realiza si in aparate specifice de refrigerare pentru anumite grupe de produse, aparate care vor fi descrise in capitolele de aplicatii ale tehnologiilor frigorifice.

Tunelele de refrigerare sunt spatii care, in general, au lungimea de ..5 ori mai mare decat latimea. Vitezele aerului in tunelele de refrigerare incarcate cu produse au valori cuprinse intre 1 m/s si 2 m/s, putand ajunge si la valori mai mari in cazul tunelelor de refrigerare rapida.

In functie de natura produselor racite, tunelele de refrigerare pot fi cu circulatie predominant longitudinala, predominant transversala sau predominant verticala.

In cazul circulatiei predominant longitudinala, racitorul de aer 1 poate fi montat la un capat al tunelului (v. fig. 8.1), deasupra tavenului fals 5, sau pe peretele lateral in lungul tunelului, in acest din urma caz circulatia longitudinala a aerului realizandu-se in plan orizontal (in locul tavanului fals fiind prevazut un perete lateral fals). Ventilatorul 2 aspira aerul din tunel, il trece peste racitor si-l trimite in tunel prin gura de refulare amplasata la capatul opus, dupa ce aerul parcurge canalul format de planseul tunelului si tavanul fals 5. Aerul trece printre produsele 4 asezate pe rastele, carucioare sau suspendate pe carlige agatate de linii aeriene. Aerul parcurge astfel tunelul de-a lungul lui si pentru o mai intensa spalare cu aer a produselor, se monteaza, uneori, sicanele 6.

In cazul circulatiei transversale, racitoarele sunt montate pe un perete lateral al tunelului. Aerul, dupa ce trece peste racitor, este refulat in tunel pe care il parcurge transversal. Pentru obtinerea aceleiasi viteze a aerului, in cazul tunelelor cu circulatie transversala, debitele de aer sunt mult mai mari decat in cazul tunelelor cu circulatie longitudinala din cauza sectiunilor mai mari de curgere a aerului.

Tunelele de refrigerare cu circulatie verticala a aerului se folosesc in special la racirea carnii in carcase. Sunt prevazute cu un plafon fals cu fante. In spatiul dintre planseu si tavanul fals se realizeaza o camera de presiune constanta care permite o distributie uniforma a aerului la nivelul carcaselor.

Tunelele de refrigerare cu functionare continua sunt prevazute cu conveiere prin intermediul carora se asigura in permanenta introducerea si evacuarea produselor racite.

Camerele de refrigerare sunt spatii in care racirea este mai lenta decat in cazul tunelelor de refrigerare datorita vitezelor de aer mai mici. Debitele ventilatoarelor sunt determinate de viteza de racire care se urmareste a se realiza, de natura si dimensiunile produselor, de sistemul de distributie al aerului s.a. Vitezele de aer au valori peste 0,3 m/s, ceea ce corespunde in general la 50100 recirculari orare (numarul de recirculari se defineste prin raportul dintre volumul de aer vehiculat de ventilatoare timp de o ora si volumul spatiului de racire).

Distributia aerului in camera se realizeaza fie prin refulare directa si aspiratie libera (caz in care se utilizeaza racitoarele de aer montate pe perete, pe tavan sau pardosea), fie printr-un sistem de canale de refulare si aspiratie prevazute cu fante si orificii.

O importanta deosebita pentru obtinerea vitezelor de racire scontate intr-o camera de refrigerare o are modul de asezare a produselor in spatiul de refrigerare. Asezarea trebuie facuta astfel incat sa se asigure o circulatie uniforma a aerului pe langa fiecare produs. Interspatiile dintre produse trebuie orientate in directia de curgere a aerului in asa fel incat sa nu se obtina caderi prea mari de presiune, pe circuitul aerului.

Uneori, refrigerarea este urmata de o depozitare in stare refrigerata care se poate face fie in acelasi spatiu (cel mai adesea), fie in camere de depozitare construite asemanator cu camerele de refrigerare, dar la care puterea frigorifica instalata la racitoarele de aer si intensitatea circulatiei aerului sunt mult mai mici.

4. Refrigerarea in aparate schimbatoare de caldura cu perete despartitor

Metoda este utilizata la racirea lichidelor (lapte, bere, vin, smantana, mixul de inghetata s.a.). Racirea se realizeaza in aparate schimbatoare de caldura in care de o parte a peretelui despartitor circula un agent de racire, iar de cealalta parte circula lichidul care urmeaza a fi racit. Agentul de racire poate fi un agent frigorific, un agent intermediar sau apa. Sunt de preferat agentii de racire care, in cazul unor eventuale scapari prin neetanseitati, nu afecteaza calitatea produsului. Astfel de agenti sunt apa, solutia de alcool-apa s.a. In cazul utilizarii apei se pot utiliza scheme care cuprind in circuitul apei si un acumulator de frig sub forma de gheata.

Aparatele schimbatoare de caldura utilizate pot fi cu functionare discontinua, in sarje (vane cu pereti dubli, vane cu serpentina imersata) sau cu functionare continua (aparate cu placi, aparate multitubulare in manta, aparate cu fascicol de tevi in teava, aparate teava in teava sau aparate cu stropire exterioara).

Vanele cu pereti dubli sunt recipienti in care agentul de racire circula in spatiul dintre peretele exterior si cel interior, iar lichidul care trebuie racit se afla in recipient. Pentru marirea vitezei de racire, la interiorul recipientului se gasesc agitatoare cu elice care, prin miscarea imprimata lichidului, maresc coeficientul de convectie termica. In cazul vanelor cu serpentina imersata, agentul de racire circula la interiorul tevilor serpentinei.

Exista variante de aparate prevazute atat cu manta dubla, cat si cu serpentina interioara. In acest caz, viteza de racire este mai mare si, deci, duratele procesului sunt mai mici.

Aparatele cu placi sunt larg utilizate datorita avantajelor importante pe care le prezinta: coeficienti global de transfer termic ridicati, consumuri specifice de metal mici, gabarite reduse, posibilitatea de a regla capacitatea de racire prin scoaterea sau adaugarea unor placi, posibilitatea usoara de curatire si dezinfectare. In plus, cu acelati tip de placi, deci practic cu acelasi aparat, se poate realiza intr-un compartiment racirea, iar in alt compartiment, inseriat cu primul (de partea lichidului alimentar), o incalzire pentru pasteurizare.

Aparatele multitubulare in manta sunt de obicei de tipul orizontal. Agentul de racire circula in spatiul dintre tevi si manta, iar lichidul alimentar circula in interiorul tevilor pentru a fi astfel posibila curatirea si dezinfectia. Datorita constructiei, aceste aparate pot functiona cu presiuni mai mari fata de cazul aparatelor cu placi, ceea ce permite utilizarea agentilor frigorifici ca agenti de racire.

Aparatele cu fascicol de tevi in teava si aparatele teava in teava au de regula gabarite si greutati mai mari in raport cu cele multitubulare in manta (la o aceeasi putere termica).

Aparatele cu stropire exterioara sunt constituite in tevi in forma de serpentine sau de tip gratar, la interiorul carora curge agentul de racire. Lichidul care trebuie racit este distribuit la partea superioara a suprafetelor de racire, curgand sub forma de pelicula pe tevi. Aceste aparate se preteaza in cazurile in care, tehnologic, este necesara o buna aerare a lichidului. Are avantajul unei usoare curatiri si dezinfectari dar este din ce in ce mai putin utilizat la racirea lichidelor alimentare datorita celor doua mari dezavantaje: usoara contaminare microbiologica prin contact direct si intens cu aerul si pierderi mari in greutate prin evaporare.

5. Depozitarea produselor refrigerate

Refrigerarea produselor alimentare, prin una dintre metodele descrise in paragraful anterior, este urmata de cele mai multe ori de o depozitare de scurta durata in acelasi spatiu in care s-a facut refrigerarea sau in alte spatii racite destinate special depozitarii.

Asa cum s-a vazut , temperaturile scazute, deasupra punctului de congelare a produselor, franeaza dar nu opresc total dezvoltarea si inmultirea microorganismelor, mai ales a celor psihrofile.

Modificarile biochimice si chimice din produsele de origine animala determinate de enzime sunt de asemenea incetinite de temperaturile scazute.

In carnea animalelor, imediat dupa sacrificare, aceste modificari pot mai intai ameliora calitatea. Dupa terminarea proceselor din perioada de rigor mortis urmeaza perioada de maturare, perioada in care calitatea se conserva. La depozitari de lunga durata insa, in carne si peste se produce progresiv degradarea albuminei (fenomenul de autoliza) care poate conduce in final chiar la degradarea completa.

Pentru fiecare produs in parte, in functie de parametrii de depozitare care vor fi tratati in continuare, exista durate limita de depozitare peste care produsele perisabile devin inutilizabile. Pentru depozitarea produselor refrigerate este necesar, dar nu suficient, ca temperaturile sa fie mentinute la valori scazute toata durata depozitarii.

In afara asigurarii unor depozitari scazute constante de depozitare mai trebuiesc respectate o serie de conditii referitoare la :

- umiditatea aerului;

- puritatea aerului (atat din punct de vedere al incarcaturii microbiologice cat si din punct de vedere al poluarii de orice natura);

- ventilatia si distributia aerului la nivelul produselor;

- ambalarea si asezarea produselor in spatiul racit;

- refrigerarea prealabila a produselor introduse in depozit;

- compatibilitatea de depozitare mixta a mai multor feluri de produse;

- gradul de incarcare cu produse a spatiului de depozitare;

functionarea instalatiei frigorifice (mai ales in sensul corelarii permanente a puterii frigorifice cu necesarul de frig);

- asigurarea igienei pe tot parcursul depozitarii produselor.

6. Conditii recomandate la depozitarea produselor refrigerate

Temperatura aerului Nivelul temperaturii aerului necesar in depozitele de produse refrigerate este determinat de tipul de produse depozitate. Acest nivel va fi insa intotdeauna mai scazut, la limita egal, cu temperatura finala a produselor refrigerate, temperatura finala a produselor refrigerate, temperatura impusa de tehnologia de refrigerare respectiva. In capitolele de tehnologii frigorifice specifice diferitelor grupe

de produse alimentare, se vor analiza temperaturile optime de depozitare in stare regrigerata a acestora.

Pentru un acelasi produs, nivelul temperaturii aerului la depozitare in stare refrigerata este influentata de durata depozitarii. Durate mai mari de depozitare necesita temperaturi mai scazute de depozitare. Spre exemplificare, in fig. 2., sunt ilustrate incarcaturile microbiologice exprimate in mii de bacterii pe un cm² de carne in functie de perioada de depozitare la diferite umiditati ale aerului si la temperaturi ale aerului de 4C, 2C si 0C. Se observa, de exemplu, ca pentru umiditatea relativa a aerului de 95% si la o temperatura de 0C in aer, numarul de bacterii pe cm² de carne este de cca 10⁷ dupa 8 zile de depozitare, in timp ce la o temperatura de 4C numarul bacteriilor atinge aproape 10⁹ dupa aceeasi perioada, adica de cca 100 ori mai multe.

Pentru asigurarea temperaturii necesare a aerului, instalatia frigorifica aferenta depozitului se va dimensiona in corelare cu caracteristicile produselor respective. Limitele admisibile intre care poate varia temperatura aerului din depozit sunt de asemenea determinate de caracteristicile produselor. Mentinerea temperaturii intre limitele admisibile necesita prevederea reglarii automate a acesteia, de cele mai multe ori, aceasta reglare se face prin intermediul unor bucle de reglare automata bipozitionala.

In general, pentru depozitarea in stare refrigerata a produselor alimentare de origine animala se admit pentru temperatura aerului variatii de 1C2C. Sunt insa si produse, cum ar fi pestele, ouale si bananele, la care variatiile admisibile ale temperaturii aerului sunt mai retranse, ajungand pana la 0,5C.

Din punct de vedere al pierderilor in greutate, la depozitarea unor produse, utilizarea de temperaturi scazute ale aerului micsoreaza presiunea partiala a vaporilor de apa din aer, fapt care determina o crestere a pierderilor in greutate.

Umiditatea relativa a aerului. Pe langa temperatura, umiditatea relativa a aerului are o influenta importanta asupra comportarii produselor refrigerate la depozitare.

Umiditati relative ridicate favorizeaza dezvoltarea microorganismelor, mai ales la temperaturi ridicate ale aerului din depozit. Astfel, de exemplu, pentru carne, numarul bacteriilor creste relativ lent, la umiditatea relativa de 75% si la temperatura de 0C, nedepasind 10⁵ pe 1 cm² de carne dupa 8 zile de depozitare, in timp ce la 95% umiditate relativa, dupa 8 zile numarul bacteriilor ajunge aproape 10⁸ pe 1 cm² de carne.

Umiditati ridicate ale aerului determina pentru unele produse o intensificare a dezvoltarii de mucegaiuri si in consecinta determina dezvoltarea de mirosuri.

Rezulta deci ca, din punct de vedere microbiologic sunt de dorit umiditati cat mai scazute ale aerului.

In acelasi timp insa, o umiditate scazuta a aerului determina pierderi in greutate a produselor mai mari decat in cazul unei umiditati mai ridicate.

In plus, uscarea suprafetei produselor determina in general scaderea valorii comerciale a acestora. Cele doua aspecte cu influente diferite, respectiv aspectul microbiologic si cel al pierderilor in greutate, determina nivelul optim al umiditatii relative a aerului din depozit. De retinut este faptul ca, in general, valori ale umiditatii aerului sub 85% conduc la pierderi in greutate exagerate ale produselor depozitate in stare refrigerata.

Pentru a creste nivelul umiditatii relative a aerului este necesara scaderea nivelului temperaturii aerului. Umiditatea aerului nu are practic influente asupra reactiilor chimice, biochimice din produsele depozitate in stare refrigerata. Limitele admisibile de variatie ale umiditatii aerului sunt determinate de natura produsului depozitat si de nivelul temperaturii aerului. La temperaturi mai ridicate ale aerului, limitele admisibile de variatie ale umiditatii relative ale aerului sunt mai mici.

Daca diferentele intre temperatura produselor depozitate si temperatura aerului sunt mici, atunci trebuie evitate cresteri exagerate ale temperaturii aerului si ale umiditatii acestuia, deoarece pot sa produca pe suprafata produsului condensari. Fenomenul de condensare (care are un efect net defavorabil din punct de vedere microbiologic) se poate produce atunci cand temperatura termometrului umed al aerului este mai mare decat temperatura suprafetei produselor.

Puritatea aerului In interiorul spatiilor frigorifice de depozitare a produselor refrigerate trebuie asigurata o puritate cat mai mare a aerului. Poluarea aerului interior este determinata de zestrea initiala de incarcatura microbiologica si de substante chimice poluante, de degajarile de substante sau mirosuri ale produselor, precum si de dezvoltarea microorganismelor in timpul ventilarii aerului.

Pentru micsorarea poluarii aerului interior este necesara o improspatare, de obicei periodica. Aerul proaspat introdus, trebuie filtrat si tratat termic pana la atingerea temperaturii de regim interior. Daca debitul de aer proaspat introdus este relativ mare, atunci, pentru a asigura neperturbarea parametrilor aerului interior, se procedeaza la o tratare completa, in sensul aducerii lui la nivelul aerului interior atat ca temperatura, cat si ca umiditate. In acest fel se evita si pericolul condensarii vaporilor de apa pe suprafata produselor.

Debitul de aer proaspat si frecventa introducerii lui in depozitele de produse refrigerate se determina in functie de natura produselor, durata lor de depozitare, de volumul spatiilor de depozitare si de frecventa introducerii si scoaterii de produse in si din depozit.

Compozitia atmosferei interioare spatiului de depozitare. Pentru depozitarea unor specii de fructe si legume, se utilizeaza o compozitie modificata a aerului interior spatiului de depozitare care consta, in principal, in reducerea continutului de oxigen si cresterea continutului de dioxid de carbon.

Utilizarea atmosferei modificate de depozitare in stare refrigerata, determina o reducere a proceselor de respiratie, inhibarea dezvoltarii microorganismelor si prelungirea duratei de pastrare a produselor in conditiile mentinerii calitatii acestora.

Ventilatia si distributia aerului Sistemul de ventilatie a aerului in interiorul spatiilor frigorifice pentru depozitarea produselor refrigerate este determinat de tipul de depozit si de natura produselor.

In cazul depozitelor cu elemente de racire, circulatia aerului este asigurata de convectia naturala.

Ventilatia mecanica a aerului intensifica transferul de caldura la nivelul produselor si uniformizeaza temperaturile si umiditatile aerului.

Distributia aerului are o deosebita importanta in asigurarea unor conditii cat mai apropiate de depozitare pentru toate produsele. Orientativ, debitul total de aer recirculat este de cea 1 m³/h pentru fiecare 1 kcal/h necesar de frig.

In functie de natura produselor depozitate, vitezele recomandate ale aerului au valori cuprinse intre 0,3 m/s si 0,7 m/s la nivelul produselor.

In general, sistemul de ventilatie este prevazut si cu posibilitatea de introducere a aerului proaspat.

Ambalarea si modul de asezare a produselor O mare parte dintre produsele alimentare refrigerate sunt introduse la depozitare in stare ambalata.

Daca ambalarea se face fara vacuumare, atunci trebuie asigurata o etanseitate cat mai buna a ambalajului. Materialele folosite pentru ambalaje trebuie sa nu reactioneze in nici un fel cu produsul, sa aiba o permeabilitate cat mai redusa la vapori de apa, sa fie impermeabile la lichide si grasimi.

Modul de asezare a produselor in depozit trebuie sa asigure conditii bune de circulatie a aerului printre produse. La asezarea produselor trebuiesc respectate anumite distante minime intre produse si pereti, stalpi sau tavan. Dispozitia produselor in depozit este de preferat sa se faca lotizat si cu interspatii corespunzatoare intre loturi pentru a permite o manipulare corecta si posibilitatea permanenta de control.

In general este de dorit ca toate produsele introduse la depozitare sa fie corect si total refrigerate in prealabil, astfel incat, in timpul depozitarii, temperatura acestora sa nu mai suporte variatii.

Compatibilitatea de depozitare mixta a produselor Depozitarea mai multor tipuri de produse alimentare refrigerate in acelasi spatiu devine posibila numai daca acestea nu se influenteaza reciproc din nici un punct de vedere.

Compatibilitatea la depozitare mixta este determinata in principal de degajarea de mirosuri, respectiv de capacitatea de a retine mirosuri si de posibilitatea contaminarii microbiene.

Din punct de vedere al degajarii si retinerii de mirosuri, exista produse alimentare care degaja puternic mirosuri specifice, cum ar fi pestele si unele branzeturi si produse alimentare care au o mare capacitate de a retine aceste mirosuri, cum ar fi untul, smantana, carnea s.a. Din acest motiv, aceste doua categorii de produse sunt incompatibile la depozitare mixta in acelasi spatiu frigorific.

Din punct de vedere al posibilitatilor de contaminare microbiana, produsele care in procesul de fabricatie utilizeaza anumite incarcaturi microbiene utile (salamurile crude, unele sortimente de branza) reprezinta surse de contaminare pentru alte produse. Unele subproduse de abator au de asemenea o incarcatura microbiana care poate constitui sursa de contaminare pentru alte produse.

Dintre toate produsele, cele mai putin rezistente la contaminari microbiene sunt carnea, (in special carnea tocata) ouale si cele mai multe produse culinare.

Gradul de incarcare cu produse ale spatiului de depozitare Prin proiect, un spatiu frigorific pentru depozitarea produselor refrigerate este dimensionat si echipat pentru o anumita capacitate de incarcare cu produse, in functie de natura produselor s.a. In consecinta, spatiul respectiv se va incarca numai la capacitatea sa nominala. Atat supraincarcarea cu produse, cat si subincarcarea cu produse au efecte negative asupra calitatii produselor depozitate si asupra pierderilor in greutate.

Exploatarea spatiului tehnologic si a instalatiei frigorifice aferente. Este recomandabil ca spatiul tehnologic de depozitare a produselor refrigerate sa fie conceput si exploatat numai in scopul de pastrare a produselor refrigerate. In acest caz, in depozit vor fi introduse numai produse deja refrigerate, evitandu-se variatiile importante de temperatura si umiditate a aerului care s-ar produce la introducerea de produse calde.

Pentru asigurarea conditiilor de microclimat necesare unei bune depozitari a produselor refrigerate, trebuie ca permanent sa existe egalitate intre necesarul de frig si puterea frigorifica a racitoarelor de aer. Pentru aceasta, este recomandabila si necesara ajustarea automata a puterii frigorifice a compresoarelor instalatiei frigorifice aferente depozitului respectiv. De asemenea, de regula, se prevede reglarea temperaturii aerului.

Dat fiind faptul ca in cele mai multe cazuri temperatura medie a suprafetei racitorului de aer se afla sub temperatura punctului de roua a aerului, pe aceasta suprafata se formeaza de obicei zapada care se acumuleaza in timp. Ca urmare a acestei acumulari, puterea frigorifica a racitorului de aer scade, atat datorita micsorarii coeficientului global de transfer termic, cat si datorita scaderii debitului de aer al ventilatoarelor. Se impune in consecinta decongelarea periodica a racitoarelor de aer. Frecventa necesara a decongelarii depinde de multi factori, printre care: aportul de umiditate de la produse, nivelul temperaturii suprafetei racitorului, limita admisibila a scaderii puterii frigorifice si a debitului de aer s.a.

Deoarece prin sectiunea usii deschise patrunde in depozit o cantitate apreciabila de caldura si umiditate, este foarte important ca manipularile de produse sa se faca in asa fel, incat sa se reduca la minimum perioada de timp in care usile stau in pozitie deschisa.

Masuri igienico-sanitare Deoarece la temperaturile uzuale ale aerului din spatiile de depozitare a produselor refrigerate, ca de altfel si din spatile frigorifice de refrigerare, microorganismele psihrofile au conditii de dezvoltare, se impun masuri severe de asigurare a curateniei si masuri suplimentare de dezinfectie.

Un prim aspect igienico-sanitar este legat de incarcatura microbiana initiala a produselor care urmeaza a fi refrigerate sau depozitate in stare refrigerata. In acest sens se impune respectarea tututror masurilor preliminare racirii care sa asigure o incarcatura microbiana minima a produselor, masuri care depind de natura acestor produse si care vor fi analizate in capitolele de aplicatii ale tehnologiilor frigorifice.

Al doilea aspect al asigurarii igienei este legat de spatiile tehnologice propriu-zise. Curatenia permanenta in interiorul spatiilor racite este strict necesara. Pentru aceasta se vor indeparta resturile de produse si oricare corpuri straine care constituie focare de contaminare microbiologica. Spalarea spatiilor tehnologice se face cu apa calda sub presiune si detergent. Dupa curatire si spalare urmeaza operatia de dezinfectare care se efectueaza de regula numai dupa golirea de produse a spatiului respectiv si decongelarea completa a racitoarelor de aer.

7. Sisteme de racire la depozitarea produselor refrigerate

Spatiile de depozitare a produselor refrigerate sunt prevazute cu aceleasi sisteme de racire ca si cele de la spatiile frigorifice pentru refrigerare.

In ultima perioada de timp, pe plan mondial, se manifesta tendinta ca spatiile frigorifice de depozitare sa fie prevazute cu mai multe racitoare de aer montate de-a lungul unui perete: fiecare dintre aceste racitoare de aer fiind cu functionare independenta, in asa fel, incat sa poata fi decongelate secvential. Concomitent cu aceasta, exista tendinta de automatizare a decongelarii, astfel incat, prin intermediul unui programator automat, la intervale prestabilite de timp, fiecare dintre racitoare este decongelat automat.

Racitoarele de aer independente ('unit-coolere') au de cele mai multe ori aspiratia si refularea libera fara utilizarea de tubulaturi de aspiratie sau sisteme de distributie a aerului.

Daca sistemul de racire este constituit dintr-un singur racitor, atunci acesta este racordat la un sistem de circulatie si distributie a aerului care depinde de natura produsului depozitat, de modul de asezare a produselor s.a.

In cele mai multe cazuri, in tunelele de refrigerare, dupa terminarea procesului de racire, are loc si depozitarea, pentru o anumita perioada de timp, a produselor refrigerate. In acest scop insa, regimul de functionare a tunelelor se modifica in sensul acordarii puterii frigorifice si debitului de aer ale racitoarelor de aer cu necesarul de frig mult micsorat. De cele mai multe ori, acesta se rezuma la trecerea ventilatoarelor pe o turatie redusa si reglarea temperaturii aerului interior.

8. Manipularea si transportul produselor refrigerate

Modul de manipulare si mijloacele utilizate in acest scop sunt in functie de natura produsului, marimea unitatii respective si gradul de dotare a acesteia din punct de vedere tehnic.

Un aspect important care trebuie avut in vedere la manipularea si transportul produselor refrigerate este prevenirea condensarii vaporilor de apa din atmosfera pe produse. Condensarea poate sa se produca atunci cand temperatura produselor refrigerate este sub punctul de roua al aerului inconjurator. Pericolul condensarii este mai mare vara (cand temperatura aerului exterior este ridicata) si este cu atat mai mare cu cat umiditatea aerului este mai ridicata.

Pentru prevenirea condensarii pe produse a vaporilor de apa din aer la scoaterea din depozite este recomandabila, in unele cazuri, operatia denumita temperare. Aceasta operatie consta in incalzirea partiala a produselor refrigerate inainte de a veni in contact cu aerul exterior, pana cand temperatura suprafetei lor creste peste temperatura punctului de roua al aerului exterior. In functie de durata in care produsele scoase din depozite vor sta in contact cu aerul exterior, de natura produselor, de dimensiunile acestora si de intensitatea circulatiei aerului exterior peste produse, temperarea se face pana la o anumita temperatura peste cea a punctului de roua al aerului exterior. Orientativ, in fig. sunt redate temperaturile minime pana la care trebuiesc incalzite produsele scoase din depozit pentru a se preveni condensarea in functie de temperatura si umiditatea relativa a aerului exterior.

Pentru transportul produselor refrigerate se utilizeaza mijloace de transport auto, feroviare, navale sau aeriene, prevazute cu instalatii proprii de producere a frigului sau cu posibilitati de mentinere a microclimatului interior fara instalatii de producere a frigului (racire cu gheata de apa, cu gheata carbonica, racire cu zerotoare).