background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 
 

 

 

 

 

MINISTERSTWO EDUKACJI 

NARODOWEJ 

 

 
 
 
Anita Bogdan 
 
 
 
 
 

Organizowanie  i  prowadzenie  procesów  konserwowania 
żywności 321[09].Z2.03 

 
 
 
 
 
 
 

Poradnik dla ucznia 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2006 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

Recenzenci: 
mgr inż. Beata Kownacka  
dr inż. Małgorzata Kuśmierczyk 
 
 
 
 
Opracowanie redakcyjne: 
 
 
 
Konsultacja: 
mgr inż. Maria Majewska 
 
 
Korekta: 
 

 

 
Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  321[09].Z2.03 
„Organizowanie 

prowadzenie 

procesów 

konserwowania 

żywności”  zawartego  

w modułowym programie nauczania dla zawodu technik technologii żywności. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

SPIS TREŚCI

 

 

1.  Wprowadzenie 

2.  Wymagania wstępne 

3.  Cele kształcenia 

4.  Materiał nauczania 

4.1. Utrwalanie żywności przez chłodzenie i zamrażanie 

4.1.1. Materiał nauczania 

4.1.2. Pytania sprawdzające 

12 

4.1.3. Ćwiczenia 

13 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

15 

4.2. Utrwalanie żywności przez ogrzewanie 

16 

4.2.1. Materiał nauczania 

16 

4.2.2. Pytania sprawdzające 

20 

4.2.3. Ćwiczenia 

20 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

21 

4.3. Utrwalanie żywności przez zagęszczanie i dodatek substancji 

osmoaktywnych 

 

22 

4.3.1. Materiał nauczania 

22 

4.3.2. Pytania sprawdzające 

26 

4.3.3. Ćwiczenia 

26 

4.3.4. Sprawdzian postępów 

28 

4.4. Utrwalanie żywności metodą suszenia 

30 

4.4.1. Materiał nauczania 

30 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

33 

4.4.3. Ćwiczenia 

33 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

35 

4.5. Pozostałe metody utrwalania żywności: biologiczne, chemiczne, 

niekonwencjonalne i skojarzone 

 

36 

4.5.1. Materiał nauczania 

36 

4.5.2. Pytania sprawdzające 

41 

4.5.3. Ćwiczenia 

41 

4.5.4. Sprawdzian postępów 

44 

5. Sprawdzian osiągnięć 

45 

6. Literatura 

50 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

1. WPROWADZENIE 

 

Poradnik  będzie  Ci  pomocny  w  przyswajaniu  wiedzy  o  procesach  konserwowania 

żywności,  o  wpływie  właściwości  surowców  na  zmiany  zachodzące  podczas  utrwalania 
żywności,  a  także  ułatwi  dobieranie  maszyn,  urządzeń  i  aparatów  do  poszczególnych 
procesów  konserwowania  żywności.  Ułatwi  Ci  to  zaprojektowanie  cyklu  produkcyjnego 
konserwowania żywności w zakładach przetwórstwa spożywczego 

Poradnik ten zawiera: 

 

Wymagania wstępne, czyli  wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś 
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej. 

 

Cele kształcenia tej jednostki modułowej. 

 

Materiał  nauczania  (rozdział  4),  który  umożliwia  samodzielne  przygotowanie  się  
do  wykonania  ćwiczeń  i  zaliczenia  sprawdzianów  (do  poszerzenia  wiedzy  wykorzystaj 
wskazaną  literaturę oraz  inne źródła  informacji). Obejmuje  on  również ćwiczenia, które 
zawierają:  wykaz  materiałów,  narzędzi  i  sprzętu  potrzebnych  do  realizacji  ćwiczenia, 
pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia, sprawdzian postępów. 

 

Zaliczenie  ćwiczeń  jest  dowodem  osiągnięcia  umiejętności  praktycznych  określonych  
w  tej  jednostce  modułowej.  Wykonując  sprawdzian  postępów  powinieneś  odpowiadać  
na pytania tak lub nie, co oznacza, że opanowałeś materiał albo nie. 

 

Zestaw  pytań  sprawdzających  Twoje  opanowanie wiedzy  i umiejętności  z  zakresu  całej 
jednostki. 
Jeżeli  masz trudności ze zrozumieniem tematu  lub  ćwiczenia, to poproś nauczyciela  lub 

instruktora o  wyjaśnienie  i  ewentualne  sprawdzenie,  czy  dobrze  wykonujesz daną  czynność. 
Po przerobieniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki modułowej. 

Jednostka modułowa: Organizowanie i prowadzenie procesów konserwowania żywności, 

której  treści  teraz  poznasz  jest  jednym  z  modułów  koniecznych  do  zapoznania  się  
z procesami technologicznymi w przetwórstwie spożywczym – schemat 1. 
 
 

Bezpieczeństwo i higiena pracy 
 

W  czasie  pobytu  w  pracowni  musisz  przestrzegać  regulaminów,  przepisów  bhp  

i  higieny  pracy  oraz  instrukcji  przeciwpożarowych,  wynikających  z  rodzaju  wykonywanych 
prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

 

Schemat układu jednostek modułowych 

 

321[09].Z2 

Procesy technologiczne w przetwórstwie spożywczym 

321[09].Z2.03 

Organizowanie i prowadzenie procesów konserwowania żywności 

321[09].Z2.01 

Wykonywanie operacji 

jednostkowych  

w technologii przetwarzania 

żywności 

321[09].Z2.02 

Prowadzenie procesów 

jednostkowych  

w technologii przetwarzania 

żywności 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

2. WYMAGANIA WSTĘPNE 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

 

klasyfikować maszyny i urządzenia ogólnego zastosowania w przemyśle spożywczym, 

 

charakteryzować surowce stosowane w przemyśle spożywczym, 

 

określać  wpływ  różnych  operacji  technologicznych  na  wartość  użytkową  wyrobów 
przetwórstwa spożywczego, 

 

charakteryzować sposoby prowadzenia procesów przetwarzania żywności, 

 

analizować  zmiany  sensoryczne  i  odżywcze  zachodzące  w  surowcach  pod  wpływem 
operacji i procesów jednostkowych w przetwórstwie spożywczym, 

 

dobierać maszyny i urządzenia do procesów technologicznych przemysłu spożywczego, 

 

projektować  zestawienia  maszyn  i  urządzeń  w  linie  do  produkcji  ciągłej  w  przemyśle 
spożywczym, 

 

stosować  zasady  obsługi  maszyn  i  urządzeń  stosowanych  w  operacjach  i  procesach 
jednostkowych 

 

przestrzegać  przepisów  bezpieczeństwa,  higieny  pracy,  wymagań  ergonomii,  ochrony 
przeciwpożarowej i ochrony środowiska, 

 

korzystać z różnych źródeł informacji. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

3. CELE KSZTAŁCENIA 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

 

określić współczesne potrzeby konserwowania żywności, 

 

dokonać klasyfikacji sposobów utrwalania żywności, 

 

scharakteryzować sposoby prowadzenie procesów utrwalania żywności, 

 

określić bilans cieplny procesów chłodzenia i suszenia, 

 

określić skutki poszczególnych procesów utrwalania żywności, 

 

dokonać  analizy  zmian  sensorycznych  i  odżywczych  zachodzących  w  surowcach  pod 
wpływem procesów utrwalania, 

 

rozróżnić procesy utrwalania na podstawie oceny sensorycznej żywności konserwowanej, 

 

dobrać procesy utrwalania do surowców i rodzaju żywności przetworzonej, 

 

dobrać maszyny i urządzenia do procesów utrwalania żywności, 

 

określić parametry pracy maszyn i urządzeń podczas utrwalania żywności, 

 

zaprojektować  cykl  produkcyjny  konserwowania  żywności  w  zakładach  przetwórstwa 
spożywczego,  

 

zastosować  przepisy  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  ochrony  środowiska  i  ochrony 
przeciwpożarowej,  ochrony  zdrowotnej  żywności,  wymagania  ergonomii  przy 
prowadzeniu procesów konserwowania żywności, 

 

skorzystać z różnych źródeł informacji technicznej, technologicznej i ekonomicznej. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 
 

4.1. Utrwalanie żywności przez chłodzenie i zamrażanie 

 

4.1.1. Materiał nauczania 
 

Surowce  żywnościowe  z  reguły  są  nietrwałe.  Większość  z  nich,  zwłaszcza  surowce 

roślinne  charakteryzują  się  sezonowością.  Występują  duże  różnice  między  miejscami 
wytwarzania  żywności  a  miejscami  konsumpcji.  Te  i  inne problemy  pozwala  przezwyciężać 
przetwarzanie i utrwalanie żywności. 

Utrwalanie  żywności  jest  to  działanie  zmierzające  do  przedłużenia  trwałości  żywności 

poprzez [3,s.239]: 

 

niedopuszczenie do rozwoju i działalności drobnoustrojów, 

 

wstrzymanie tkankowych procesów biochemicznych, 

 

wstrzymanie zmian fizycznych i chemicznych, 

 

zabezpieczenie przed inwazją i rozwojem różnego rodzaju szkodników, 

 

zabezpieczenie  przed  zanieczyszczeniami  fizycznymi,  chemicznymi  i  pochodzenia 
organicznego, 

 

zabezpieczenie przed skażeniami. 
Utrwalanie  żywności  to  nie  tylko  ochrona  przed  zepsuciem,  ale  także  zachowanie 

wartości odżywczych, cech organoleptycznych oraz właściwego stanu higienicznego. 
Metody  utrwalania  można  podzielić  według  rożnych  kryteriów.  Najprostszy  podział 
uwzględnia metody fizyczne, biologiczne, chemiczne (tab.1). 
 

Tabela 1. Klasyfikacja metod utrwalania żywności [opracowanie własne na podstawie 5, s. 240] 

Metody 

Sposób 

Przykłady 

obniżenie temperatury 

chłodzenie, 
zamrażanie 

ogrzewanie 

pasteryzacja, 
sterylizacja, 
tyndalizacja 

odwadnianie 

zagęszczanie, 
suszenie 

dodawanie 

substancji 

osmoaktywnych 

dodawanie cukru, 
solenie 

dodawanie stabilizatorów 

do pian, emulsji, zoli 

FIZYCZNE 

pozostałe 

zastosowanie 

promieniowania 

jonizującego, 
zastosowanie wysokich ciśnień, 
zastosowanie gazów 

CHEMICZNE 

dodatek substancji chemicznych  dodatek konserwantów, 

peklowanie, 
dodatek kwasu octowego 

FIZYKOCHEMICZNE 

obsuszanie 

wchłanianie 

substancji chemicznych 

wędzenie 

BIOTECHNOLOGICZNE 

fermentacje 

f. mlekowa, 
f. alkoholowa, 
f. propionowa 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

W  procesie  utrwalania  żywności  istotne  jest  opakowanie  zakonserwowanego  produktu. 

Produkt 

będzie 

trwały 

tylko 

wtedy, 

jeśli 

zostanie 

odpowiednio 

zapakowany  

i przechowywany w odpowiednich warunkach. Obecnie rozwija się opakowalnictwo  

w  opakowania  hermetyczne,  z  zastąpieniem  powietrza  przez  gazy  obojętne  (inertne)  

i aseptyczne. 

Zastosowanie  odpowiedniej  metody  utrwalania  zależy  od  wielu  czynników: 

legislacyjnych,  technicznych,  ekonomicznych  i  innych.  Szczególnie  ważną  rolę  odgrywa 
rodzaj  żywności  i  charakter  zachodzących  w  niej  głównych  niekorzystnych  zmian.  
Do  najważniejszych  czynników,  decydujących  o  trwałości  żywności,  należy  rozwój  w  niej 
drobnoustrojów. 

Utrwalanie żywności przez chłodzenie i zmrażanie 
Chłodnictwo  żywności  polega  na  obniżeniu  temperatury  w  granicach  od  10°C  do  0°C. 

Niektórzy autorzy  podają  zakres  temperatur 13-16°C  do  punktu  zamarzania  żywności,  tj.  do 
ok.  2°C  [5,  s.  242].  Obniżenie  temperatury  powoduje  spowolnienie  tempa  reakcji 
chemicznych,  przeciętnie  2,5  razy  przy  obniżeniu  temperatury  o  10°C.  Drobnoustroje 
rozwijają  się  w  określonych  przedziałach  temperatur.  Najczęściej  stosowany  podział  ze 
względu na optymalne temperatury rozwoju zawiera tabela 2. 

 
Tabela 2.  
Podział drobnoustrojów ze względu na temperaturę minimalną, optymalną, maksymalną [5, s.242] 

Temperatura, °C 

Drobnoustroje 

minimalna 

optymalna 

maksymalna 

Psychrofilne 

10-20 

30 

Mezofilne 

10 

20-40 

45 

Termofilne 

40 

50-60 

70 

 

W  przechowalnictwie  chłodniczym  żywności  przyjmuje  się,  że  obniżenie  temperatury  

do  ok.0°C  zmniejsza  5–10-krotnie  tempo  przemian  biologicznych  w  odniesieniu  
do  zachodzących  w  surowcach,  półproduktach  i  gotowych  produktach  żywnościowych  nie 
przechowywanych  w  warunkach  chłodniczych.  Jednakże  nie  tylko  temperatura  decyduje  
o  trwałości  żywności,  ale  także  czynniki  indywidualne.  Z  tego  względu  wyodrębniono  trzy 
grupy żywności, dla których optymalne zakresy przechowania chłodniczego wynoszą: 

 

od -1°C do +1°C - wieże ryby, mięso, kiełbasa, wędzone mięso i ryby, 

 

od 0°C do +5°C  -  pasteryzowane  mięso  puszkowane,  mleko  śmietana,  jogurty, 
sandwicze, pieczywo, pizza, ciasto, wyroby cukiernicze, 

 

od 0°C do + 8°C  -  gotowane mięso, masło, margaryna, ser twardy. 
Bardzo ważne jest, aby schłodzenie następowało jak najszybciej, zanim nastąpią z reguły 

niekorzystne 

zmiany 

barwy, 

zapachu, 

struktury, 

konsystencji 

innych 

cech 

organoleptycznych, a także wydzielanie się ciepła i samozagrzewanie. 

Chłodnictwo  jest  jedną  z  najlepszych  metod utrwalania,  jeśli  chodzi o  zachowanie  cech 

organoleptycznych  i  odżywczych.  Wadą  tej  metody  jest,  w  porównaniu  chociażby  
z zamrażaniem, ograniczona trwałość (tab. 3) . 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

Zmiany 

zawartości 

Metoda 

utrwalania 

smaku,za
pachu 

barw

struktury 

kształtu 

witamin 

białka  tłuszc

zów 

Trwałość 

Chłodzenie 

 

 

 

 

 

 

 

Zamrażanie 

 

 

 

 

Liofilizacja 
(suszenie 
sublimacyjne) 

 

 

 

 

Suszenie tradycyjne  + + + 

+ + +  + + + 

+ + 

+ + + 

+ + 

+ + 

Sterylizacja 

+ + + 

+ + +  + + 

+ + 

+ + +  + 

Solenie 

+ + 

+ + +  + 

 

Napromieniowywa
nie 

+ + 

+ + 

 

 

+ + 

+ + 

+ + 

 
Objaśnienia znaków: 
Zmiany: ? – trudne do określenia lub nie występują; + - niewielkie; + + - istotne; + + + - daleko posunięte; 
Trwałość: O – ograniczona; D – długa; N – nieograniczona. 

 

Zamrażalnictwo  to  metoda  utrwalania,  w  której  żywność    oziębia  się  do  temperatury 

18°C  i  poniżej  (zwykle  do  -30°C,  rzadko  dochodzącej  do  -45°C)  i  w  tej  temperaturze  jest 
przechowywana.  Obecnie  zamrażalnictwo,  oprócz  utrwalania,  stosuje    się  w  technologii 
żywności  do  osiągnięcia  następujących  celów:  wytworzenia  produktów,  które  w  stanie 
zamrożonym  osiągają  specyficzne  właściwości  (lody),  zagęszczenia  produktów  płynnych 
przez  wymrożenie  i  oddzielenie  kryształów  lodu  (soki  owocowe,  wino,  piwo),  wysuszenia 
żywności  metodą  liofilizacji,  w  której  zamrażanie  jest  pierwszym  etapem  poprzedzającym 
sublimację lodu.

 

Zamrażanie  to  operacja  jednostkowa,  w  której  temperatura  żywności  jest  obniżona 

poniżej  punktu  zamarzania,  a  część  wody  przechodzi  ze  stanu  płynnego  w  lód,  co wiąże się  
z  zestaleniem  żywności  i  zasadniczą  zmianą  wielu  cech  fizycznych  żywności,  jak

:

  lepkość, 

gęstość,  współczynnik  oddawania  ciepła,  przewodnictwo  cieplne,  elektryczne  [5,  s.247]. 
Przyjmuje  się,  że  zamrażalnictwo  jest  najlepszą  metodą  utrwalania  żywności,  ponieważ 
właściwie przeprowadzona zachowuje cechy organoleptyczne i wartość odżywczą, a ponadto 
wydłużony jest czas przechowywania, w stosunku do np. chłodzenia. 

Czynnikami  przyspieszającymi  rozwój  zamrażalnictwa  jest  wzrost  zapotrzebowania  

na żywność wygodną, popularność zamrażarek domowych, kuchni mikrofalowych. 

Podstawową  wadą  mrożenia  jest  konieczność  zapewnienia  warunków  chłodniczych  

na  wszystkich  etapach  dystrybucji,  począwszy  od  producenta,  poprzez  ogniwa  pośrednie,  
aż do konsumenta finalnego. Przebieg procesu zamrażania przedstawiony jest na rys.1 
 

 

Rys. 1. Krzywe mrożenia [11, s.215] 

1 – dla wody, 2 – dla produktu spożywczego 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

10 

Odcinki  c-d  i  c’-d’  obrazują  właściwe  zamrażanie.  Krystalizacja  wody  zawartej 

w żywności przebiega nieco odmiennie niż czystej wody. Przemiana wody w lód odbywa się 
warunkach  stałej  temperatury,  a  odprowadzane  jest  tylko  ciepło  przemiany  fazowej. 
W przypadku  złożonych  roztworów,  a  takie  występują  w  przetwórstwie  spożywczym,  po 
osiągnięciu  temperatury  krioskopowej  i  rozpoczęciu  krystalizacji,  z  roztworu  wypadają 
kryształy  czystej  wody,  co  powoduje  wzrost  stężenia  roztworu  i  obniżenie  temperatury 
krioskopowej.  Temperatura  krioskopowa,  to  temperatura,  w  której  zamarza  woda. 
Temperatura  eutektyczna,  to  temperatura,  w  której  kryształy  substancji  rozpuszczalnej 
występują w równowadze z nie zamarzniętym płynem i lodem (np. dla glukozy t

e

= -5°C, dla 

sacharozy t

e

= -14°C, dla chlorku sodu t

e

= -21,13°C, dla chlorku wapnia t

e

= - 55°C) [3, s.249]. 

Jednym  z  czynników  decydujących  o  jakości  produktów  utrwalanych  przez  zamrożenie 

jest obok jakości surowca, szybkość zamrażania – szybkość przesuwania się frontu lodowego  
w  głąb  zamrażanego  produktu.  Zasadniczo  korzystniejsze  jest  stosowanie  tzw.  szybkiego 
mrożenia  (powyżej  5  cm/h),  zwłaszcza  w  przypadku  żywności  przeznaczonej  do 
bezpośredniej  konsumpcji.  Ogranicza  się  w  ten  sposób  zmiany  mikrobiologiczne  
i  enzymatyczne  w  produkcie,  zapobiega  powstawaniu  dużych  kryształów  w  przestrzeniach 
międzykomórkowych  i  zmniejsza  niekorzystny  wpływ  przemian  fizykochemicznych  (rys.  2  
i 3) 
 

 

 

Rys.2. Schemat krystalizacji  

 

Rys. 3. Schemat krystalizacji podczas powolnego mrożenia 

podczas szybkiego mrożenia[9, s.229] 

          a) początek krystalizacji, b) wzrost kryształu, c) zniszczenie 

1-komórka, 2- kryształ lodu,  

 

           struktury tkankowej3- przestrzeń międzykomórkowa 

 
 

Według Jastrzębskiego [10, s. 130] ogólny wzór na czas zamrażania ma postać; 
 

 

 

 

 

 

τ

 =

0

0

lg

32

,

2

t

t

t

t

S

mc

k

p

α

 [h] 

 

gdzie: 
S – powierzchnia czynna wymiany ciepła równa powierzchni produktu [m

2]

α – przejmowalność energii cieplnej przez środowisko chłodzące od produktu  [W/m

2

∙K], 

t

p

 – temperatura początkowa produktu [°C], 

t

– temperatura środowiska chłodzącego [°C], 

t

 - temperatura końcowa produktu [°C],

  

m – masa ochładzanego produktu [kg], 
c – ciepło właściwe chłodzonego produktu [kJ/kg∙K ] 

Bilans cieplny procesu zamrażania  
Ilość  ciepła,  którą  trzeba  odebrać  od  zamrażanego  produktu  jest  określona  równaniem  

[11, s.225]: 

Q = M ( q

1

+ q

2

+ q

3

+ q

4

+ q

5

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

11 

M   - masa produktu [kg], 
q

1

 

-  ciepło  schładzania  produktu  od  temperatury  początkowej  (t

p

)  do  krioskopowej  (t

kr

), 

[kJ/kg] 

 

 

q

= c

o

 (t

– t

kr

 

 

c

- ciepło właściwe produktu nie zamrożonego [kJ/kg∙K], 

q

2

  - ciepło przemiany fazowej wody w lód [kJ/kg], 

 

 

q

= Wωq

zw

 

 

 

- wilgotność produktu [kg/kg], 

 

 

ω 

- udział wody wymrożonej w produkcie [kg/kg], 

 

 

q

zw 

utajone ciepło zamarzania wody [kJ/kg], 

q

- ciepło obniżania temperatury lodu do temperatury końcowej (t

e

) [kJ/kg], 

 

 

q

3

 = Wωc

(t

kr

 – t

e

 

 

c

ciepło właściwe lodu [kJ/kg∙K], 

q

ciepło  obniżania  temperatury  nie  zamrożonej  fazy  ciekłej  do  temperatury  końcowej 

  [kJ/kg], 

 

  

q

4

 = (1 – ω) W c’

(t

kr – 

t

e

 

  

c’

 

-  ciepło  właściwe    nie  wymrożonej  fazy  płynnej  [kJ/kg∙K],  dla  większości 

                    produktów spożywczych przyjmuje się wartość 3,77 kJ/kg∙K, 

q

5

  - ciepło obniżania temperatury suchej substancji do temperatury końcowej [kJ/kg], 

 

  

q

5

 = (1 – W) c

s

 (t

kr

 – t

e

 

  

c

s

 

-  ciepło  właściwe  suchej  substancji  [kJ/kg∙K],  dla  większości  produktów 

                    spożywczych przyjmuje się wartość 1,21 kJ/kg∙K 

 
Metody zamrażania przedstawia poniższa tabela . 
 

Tabela 4

Metody zamrażania [opracowanie własne na podstawie 5, s. 251] 

Metoda 

zamrażania 

Sposób zamrażania 

Stosowane urządzenia - 

zamrażarki 

komorowe 
tunelowe 
taśmowe 

Mrożenie 
konwekcyjne 

owiew  naturalny  lub  wymuszony  oziębionym 
powietrzem,  

fluidyzacyjne 
płytowe poziome 
płytowe pionowe 
kontaktowe bębnowe 

Mrożenie 
kontaktowe 

kontakt  surowca  z  oziębioną  powierzchnią 
metalową 

kontaktowe taśmowe 

Mrożenie 
immersyjne 

zanurzenie  surowca  w  oziębionych  płynach 
(roztwór cukru, soli, glikolu, glicerolu)  

immersyjne 

Mrożenie 
kriogeniczne 

zastosowanie  skroplonych  lub  zestalonych 
gazów  (ciekły  azot,  skroplone  powietrze, 
zestalony dwutlenek węgla) 

tunele 

zamrażalnicze 

LNF, LCO

2

Dobór  urządzenia  zależy  od  rodzaju  i  cech  surowca.  W  Polsce  najczęściej  stosuje  się 

zamrażarki konwekcyjne, najrzadziej immersyjne i kriogeniczne. 
Zamrażarki  komorowe  są  zbudowane  w  postaci  izolowanych,  nie  przelotowych  komór,  
w  których  żywność  umieszczana  jest  w  stojakach  lub  na  wózkach  i  zamrażana  oziębionym, 
krążącym w sposób naturalny lub wymuszony, powietrzem. Zamrażarki te mają ograniczone 
zastosowanie ze względu na długi czas zamrażania. Mogą być wykorzystane do: zamrażania 
tusz  mięsnych,  przechowywania  żywności  zamrożonej  innymi  metodami,  hartowania  lodów 
spożywczych. Czas zamrażania może wynosić kilkadziesiąt godzin. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

12 

Zamrażarki  tunelowe  umożliwiają  szybsze  zamrożenie  żywności,  umieszczonej  

na  przesuwających  się  wózkach  lub  taśmach.  Mogą  być  przeznaczone  do  zamrażania 
różnorodnej żywności w opakowaniach lub luzem, także żywności gotowej. Czas zamrażania 
może wynosić kilkadziesiąt minut. 

Zamrażarki  fluidyzacyjne  przeznaczone  są  do  zamrażania  produktów  drobnych,  

o  stosunkowo  wyrównanym  kształcie  i  masie  (groszek,  porzeczki,  krajanka  warzywna)  
w stanie fluidalnym. Stan ten, określany również jako stan płynięcia lub wrzenia uzyskuje się 
dzięki  odpowiednio  dobranej  prędkości  i  kierunkowi  przepływu  powietrza  lub  innego  gazu 
przez  warstwę  żywności.  Zaletą  jest  krótki  czas  mrożenia,  (tylko  kilka  minut)  i  sypkość 
mrożonek,  natomiast  ograniczeniem  –  kształt  i  wymiary,  niemożność  zamrażania  
w opakowaniach. 

Zamrażarki kontaktowe płytowe poziome – żywność umieszcza się pomiędzy płytami, 

które po załadunku są dociskane. Czas zamrażania do kilkudziesięciu  minut. Ograniczenie  –  
-wyrównana grubość wsadu  zamrażanych surowców.  

Zamrażarki  kontaktowe  płytowe  pionowe  –  przeznaczone  do  mrożenia  produktów 

luzem (groszek, ryby). 

Zamrażarki  kontaktowe  bębnowe  i  taśmowe  –  przeznaczone  do  mrożenia  żywności  

o konsystencji półpłynnej – przeciery, kremogeny. Czas zamrażania - kilka minut. 

Zamrażarki immersyjne dzięki zanurzeniu żywności w oziębionym płynie, zapewniają 

bardzo  dobry  kontakt  żywności  i  opakowań    z  tymi  płynami,  minimalizację  oporów  przy 
przekazywaniu  ciepła,  eliminują  kontakt  z  tlenem  powodującym  niekorzystne  zmiany 
utleniające.  Ograniczeniem  są  wymagania,  jakie  muszą  spełniać  płyny  oziębiające, 
wynikające z kontaktu z żywnością, zwłaszcza nie pakowaną. Obecnie metodą tą zamraża się 
ryby  morskie  w  solankach  na  statkach  –  przetwórniach,  ale  głównie  żywność  pakowaną  
w puszki lub szczelne opakowania z tworzyw sztucznych. 

Zamrażarki  kriogeniczne  wykorzystują  bezpośredni  kontakt  żywności  ze  skroplonym 

lub  zestalonym  gazem  o  niskiej  temperaturze  wrzenia,  czy  sublimacji  jak  ciekły  azot  
temperatura wrzenia  - 195,8°C, skroplone powietrze - 191°C, zestalony CO

2

, o temperaturze 

sublimacji  -78,5°C.  Jest  to  metoda  bardzo  szybka  i  pozwala  na  uzyskanie  wysokiej  jakości 
mrożonek,  m.in.  ze  względu  na  eliminację  tlenu  zawartego  w  wolnych  przestrzeniach  
i  zastępowanie  go    gazami  obojętnymi.  Wadą  jest  ich  stosunkowo  duży  koszt.  W  Polsce 
stosuje się do mrożenia owoców i warzyw. 

Na  jakość  mrożonki,  oprócz  jakości  surowca,  metody  i  sposobu  zamrażania,  istotny 

wpływ  mają  warunki  przechowywania  w  stanie  zamrożonym,  (przyjmuje  się,  że  wahania 
temperatur  nie  mogą  przekroczyć  1°C),  a  także  nie  zachowanie  ciągłości  warunków 
chłodniczych  
w  całym  łańcuchu,  począwszy  od  producenta  do  konsumenta  włącznie.  Dużą  rolę  odgrywa 
prawidłowo dobrane opakowanie i sposób rozmrażania.  
 

4.1.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń

 

1.  Jakie są główne przyczyny psucia się żywności? 
2.  Jakie zabiegi stosuje się w celu przedłużenia trwałości żywności? 
3.  Jakie metody zalicza się do metod fizycznych utrwalania żywności? 
4.  Czym się różni chłodnictwo od przechowalnictwa? 
5.  Gdzie, oprócz utrwalania, stosuje się zamrażanie? 
6.  Co to jest temperatura eutektyczna? 
7.  Co to jest temperatura krioskopowa? 
8.  Jak oblicza się czas zamrażania? 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

13 

9.  Jak oblicza się ilość ciepła odbieranego od zamrażanego produktu? 
10.  Jakie czynniki decydują o jakości mrożonek? 
11.  Jak dzieli się  metody mrożenia? 
12.  Na jakiej zasadzie działają zamrażarki fluidyzacyjne?  
13.  Jakie są wady i zalety zamrażania produktów w opakowaniach? 
14.  Z jakich ogniw składa się łańcuch chłodniczy? 
 

4.1.3. Ćwiczenia 

 

Ćwiczenie 1 

Określ preferencje rynku lokalnego w stosunku do żywności utrwalanej. 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach informacje na temat metod utrwalania, 
2)  przeprowadzić  badania  wśród  lokalnych  producentów  i  sprzedawców  (detaliści,  

 hurtownicy) na temat  popytu na żywność utrwalaną różnymi metodami, 

3)  przeanalizować uzyskane wyniki. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki  produktów  utrwalonych  różnymi  metodami  (konserwy,  susze,  mrożonki, 
koncentraty, produkty słodzone), 

− 

plansza zawierająca klasyfikację metod utrwalania,  

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 

Ćwiczenie 2 

Wyjaśnić  wpływ  mrożenia  sposobem  domowym  i  przemysłowym  na  dany  produkt,  

na przykładzie mrożonych warzyw, owoców, mięsa. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach informacje na temat metod utrwalania, 
2)  przeprowadzić  badania  organoleptyczne  mrożonek  owocowych,  warzywnych,  mięsa  

utrwalanych w warunkach domowych i przemysłowych, 

3)  zanotować wyniki badań,  
4)  dokonać interpretacji uzyskanych wyników. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki  mrożonek  utrwalonych  w  warunkach  domowych  i  przemysłowych  (owoce,  
np. truskawki, warzywa, np. korzeń pietruszki, mięso), 

− 

narzędzia i sprzęt do oceny organoleptycznej, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
 
 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

14 

Ćwiczenie 3 

Oblicz  bilans  cieplny  i  czas  trwania  procesu  zamrażania  1kg  truskawek,  1kg  mięsa 

wieprzowego. 
 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 

 
 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na temat  czasu  zamrażania  i  bilansu 

cieplnego zamrażania, 

2)  wyszukać w tabelach potrzebne informacje, 
3)  dokonać obliczeń,  
4)  zinterpretować uzyskane wyniki. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

plansze: wzory do obliczania czasu zamrażania i bilansu cieplnego zamrażania, 

− 

tabele ciepła właściwego produktów spożywczych, 

− 

tabele wilgotności produktów spożywczych, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 4 

Dobierz  urządzenia  chłodnicze  do  chłodzenia  i  zamrażania  produktów  spożywczych  

dla różnych celów. 
 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  celowości  i  metod 

zamrażania, 

2)  wyszukać w materiałach dydaktycznych urządzenia do zamrażania, 
3)  dopasować  urządzenia  zależności  od  celu  zamrażania  (utrwalenie,  produkcja  lodów, 

zamrażanie  przed  sublimacją)  i  rodzaju  zamrażanego  surowca  (warzywa,  owoce, 
kremogeny, mięso, ryby). 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy: przebieg procesu zamrażania w różnych urządzeniach chłodniczych, 

− 

katalogi maszyn i linii zamrażalniczych, 

− 

prospekty firm produkujących urządzenia zamrażalnicze, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 5 

Zaproponuj  łańcuch  chłodniczy dla wybranych produktów spożywczych:  mrożone ryby, 

owoce, mięso, masło, lody, gotowa żywność – zapiekanki, pizza. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat warunków przechowywania 

mrożonek, 

2)  narysować schematy łańcuchów chłodniczych dla wybranych produktów spożywczych, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

15 

3)  uzasadnić  celowość  przestrzegania  warunków  chłodniczych  na  całej  drodze  od 

producenta do konsumenta. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

przykładowe schematy łańcuchów chłodniczych żywności, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1) 

rozróżnić metody utrwalania? 

 

 

2) 

określić celowość zamrażania? 

 

 

3) 

określić wady i zalety chłodzenia i mrożenia? 

 

 

4) 

rozróżnić drobnoustroje ze względu na zakresy temperatur? 

 

 

5) 

określić preferencje konsumentów w zakresie utrwalanych produktów? 

 

 

6) 

określić czynniki wpływające na jakość mrożonek? 

 

 

7) 

rozróżnić metody i sposoby zamrażania? 

 

 

8) 

obliczyć, korzystając ze wzorów i tabel bilans cieplny i czas zamrażania? 

 

 

9) 

dobrać właściwe urządzenia w zależności od rodzaju produktu? 

 

 

10)  dobrać ogniwa łańcucha chłodniczego do konkretnych produktów?  

 

 

11)  porównać zamrażanie sposobem domowym i przemysłowym? 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

16 

4.2. Utrwalanie żywności przez ogrzewanie 

 

4.2.1. Materiał nauczania 

 

Podstawowym  założeniem  utrwalania  żywności  przez  ogrzewanie  jest  niszczenie 

drobnoustrojów.  Następuje  to    dopiero  po  przekroczeniu  temperatury  maksymalnej  dla  ich 
wzrostu, czyli po osiągnięciu tzw. minimalnej temperatury letalnej. Powoduje ona denaturację 
białka, niszczenie enzymów i destabilizację procesów metabolicznych, kontrolowanych przez 
enzymy  w  komórkach  drobnoustrojów.  Niszczenie  drobnoustrojów  zależy  od  wielu 
czynników:  rodzaju  i  formy  drobnoustrojów,  warunków  środowiskowych,  dawki  ciepła 
niszczącego.  Postacie  wegetatywne  są  mniej  odporne  niż  przetrwalniki.  Im  starsze 
przetrwalniki, tym bardziej odporne na ogrzewanie. Zawartość wody wpływa na inaktywację   
cieplną.  Im  większa  zawartość  wody,  tym  odporność  mniejsza.  Bardziej  odporne  są 
przetrwalniki

,

 właśnie ze względu na mniejszą zawartość wody. W środowisku wodnym efekt 

zniszczenia  drobnoustrojów  jest  tym  większy,  im  mniejsza  jest  zawartość  suchej  substancji  
w  żywności.  Obecność  tłuszczów,  białek,  cukrów  zwiększa  odporność  drobnoustrojów  
na  działanie  wysokich  temperatur  .  Kwasowość środowiska wywiera  również  istotny  wpływ 
na  inaktywację  cieplną.  Przy  niższym  pH  (większa  kwasowość),  ciepłoodporność 
drobnoustrojów  gwałtownie  maleje.  Dawka  energii  cieplnej  zależy  od  temperatury  i  czasu 
ogrzewania. Należy ściśle określić dawki, ponieważ zbyt małe powodują podatność żywności 
na  zepsucie  mikrobiologiczne,  zbyt  duże  natomiast  przyczyniają  się  do  pogorszenia  jakości 
organoleptycznej i wartości odżywczej produktu. 

Termizacja polega na ogrzewaniu żywności w temp. 55-60°C przez ok.

.

 15 s. Może być 

stosowana  do  przedłużenia  trwałości  mleka  surowego.  Ogrzewanie  to  może  być  połączone 
z hermetycznym pakowaniem i stanowić delikatny zabieg utrwalający dla produktów czułych 
i wrażliwych na ogrzewanie (serki termizowane).  

Pasteryzacja jest to łagodne ogrzewanie żywności w temperaturach nie przekraczających 

100°C,  sterylizacja  -  w  temperaturach  powyżej  100°C.  Występuje  jeszcze  pojęcie 
tyndalizacji, która polega na trzykrotnym ogrzewaniu, zwykle w temperaturze 65-85°C przez 
30  minut,  w  odstępach  24-godzinnych.  Daje  to  efekt  porównywany  z  jednorazowym 
ogrzewaniem w temperaturze sterylizacji. Często tyndalizacja określana jest jako sterylizacja 
frakcjonowana. 

Pasteryzacja 

polega 

na 

łagodnym  ogrzewaniu  materiału  do  temperatury  

nie  przekraczającej  100°C,  zwykle  65-85°C.  Ma  ona  na  celu  zniszczenie  drobnoustrojów 
chorobotwórczych  i  przedłużenie  trwałości    produktu  wskutek  prawie  całkowitego 
unieszkodliwienia  form  wegetatywnych.  Zastosowana  dawka  ciepła  i uzyskane  przedłużenie 
trwałości  zależą  głównie  od  pH  żywności.  W  żywności  mało  kwaśnej  (pH>4,5),  głównym 
celem  jest  zniszczenie  bakterii  chorobotwórczych,  w  kwaśnej  (pH<4,5)  –  drobnoustrojów  
i enzymów powodujących zepsucie.  

W  zależności  od:  pasteryzowanego  materiału,  czasu  i  temperatury  możemy  wyróżnić 

rodzaje pasteryzacji (tab. 5): 

 
Tabela 5. 
Rodzaje pasteryzacji  [opracowanie własne na podstawie 5, s.278] 

pasteryzacja 

temperatura 

czas 

zastosowanie 

63-65°C 

20-30 minut 

mleko 

65°C 

30 minut 

sok owocowy, 
lody spożywcze 

65-68°C 

30 minut 

piwo w butelkach 

64,4°C 

2,5 minuty 

niska 

albo 

długotrwała 

60°C 

3,5 minuty 

płynne jaja 

 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

17 

71,5°C 

15 sekund 

mleko 

80°C 

15 sekund 

lody spożywcze 

wysokiej 

temperaturze 

krótkim 

czasie 

HTST 

88°C 

15 sekund 

sok owocowy 

momentalna 

ogrzanie do 85-90°C 

natychmiastowe 
schłodzenie 

mleko 

wysoka 

85-100°C 

15  sekund    do  kilku, 
kilkunastu minut 

śmietanka 

 

Pasteryzować  można  produkty  płynne  lub  stałe  w  zalewie,  luzem  i  w  opakowaniach 

hermetycznych. Urządzenia do pasteryzacji to pasteryzatory. Ze względu na budowę dzielimy 
je na: wymienniki płytowe  i rurowe - do pasteryzacji płynów oraz tunelowe i wannowe - do 
pasteryzacji w opakowaniach.  

Sterylizacja cieplna to metoda pozwalająca na utrwalenie żywności na okres od pół roku 

do  dwóch  i  więcej  lat,  poprzez  praktycznie całkowite  termiczne  zniszczenie  drobnoustrojów 
i ich  toksyn  oraz  enzymów.  Absolutna  sterylność  żywności  teoretycznie  jest  niemożliwa  do 
osiągnięcia. 

Wynika 

to 

logarytmicznego 

tempa 

niszczenia 

drobnoustrojów, 

przedstawionego na rys.4.  

 

Rys.4. Logarytmiczna zależność liczby drobnoustrojów przeżywających proces termicznego niszczenia od czasu 

ogrzewania w stałej temperaturze zabójczej [5, s.272] 

 

Z rysunku tego można odczytać, że gdy liczba żywych przetrwalników zdąża do zera, to 

czas zdąża do nieskończoności. 

Logarytmiczną  zależność,  liczby  drobnoustrojów  przeżywających  proces  termicznego 

niszczenia,  od  czasu  ogrzewania  w  stałej  temperaturze,  przedstawić  można  w  postaci 
równania, zwanego krzywą szybkości śmierci. 

 

 

log N = log N

0

 -

τ

D

1

   

 

 

 

[5, s.272] 

gdzie: 
N – liczba drobnoustrojów w umownej ilości (1 cm

3

, 1g lub 1 opakowanie), która nie uległa 

jeszcze inaktywacji cieplnej w czasie τ, 
N

0

 – początkowa ilość drobnoustrojów przed ogrzewaniem ( dla τ = 0), 

τ  - czas inaktywacji cieplnej w stałej temperaturze, 
D – czas 10 – krotnej redukcji drobnoustrojów niszczonych termicznie. 

 

Możliwe  jest  więc  określenie  prawdopodobieństwo  przeżycia  jednego  przetrwalnika  

w  procesie  sterylizacji,  a  tym  samym  prawdopodobieństwo  zepsucia  konserwy,  jeśli  się 
założy,  że  do  jej  zepsucia  wystarczy  jeden  nie  zabity  termicznie  przetrwalnik  w  puszce, 
zdolny do rozwoju w warunkach przechowywania konserwy.  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

18 

Sterylność  handlowa  albo  techniczna polega  na zniszczeniu  wszystkich  enzymów,  toksyn, 
drobnoustrojów  chorobotwórczych  oraz  zredukowanie  mikroflory  saprofitycznej,  łącznie 
z ich  formami  przetrwalnikowymi,  do określonej,  dostatecznie  małej  liczby,  zaakceptowanej 
ze  względu  na  bardzo  rzadkie  dopuszczalne ryzyko  zepsucia  sterylizowanej  żywności,  np.  1 
opakowanie na 10000 opakowań.  
W przemyśle spożywczym stosowane są generalnie dwie metody sterylizacji cieplnej: 
1)  sterylizacja w opakowaniach hermetycznych, zaliczana do apertyzacji, 
2)  sterylizacja żywności w masie, systemem UHT (ultra wysokiej temperatury), połączonym  

z aseptycznym pakowaniem wyjałowionego produktu do wysterylizowanych opakowań. 

Można spotkać trzecią metodę, która polega na połączeniu obu wymienionych metod. Jest to 
tzw. sterylizacja dwustopniowa. W pierwszej fazie żywność poddaje się sterylizacji systemem 
UHT,  następnie  pakuje  do  hermetycznych  opakowań  i  powtórnie  ogrzewa  do  temperatury 
powyżej 100°. 

Sterylizacja  żywności  w  opakowaniach  hermetycznie  zamkniętych  składa  się  

z następujących czynności: 

 

przygotowanie  surowców  –  np.  mycie,  usuwanie  części  zbędnych,  rozdrabnianie, 
blanszowanie, 

 

przygotowanie opakowań – mycie i sterylizacja, 

 

napełnianie  opakowań  –  wsadem  i  ewentualnie  zalewą,  w  zależności  od  rodzaju 
konserwy, 

 

odpowietrzanie  –  usunięcie  powietrza  tak,  aby  po  zamknięciu  i  sterylizacji  panowało 
podciśnienie;  celem

 

jest:  redukcja  ciśnienia  w  opakowaniu  w  czasie  sterylizacji  

i  przechowywania,  zmniejszenie  zawartości  tlenu  w  konserwie,  ograniczenie 
szkodliwych  procesów  utleniania  składników  żywności,  hamowanie  rozwoju 
drobnoustrojów tlenowych, zmniejszenie korozji opakowań metalowych; 

 

odpowietrzanie  można  przeprowadzić:  metodą  immersyjną  przez  zanurzenie  opakowań  
w  gorącej  wodzie,  zamykając  opakowania  w  warunkach  obniżonego  ciśnienia  lub 
zastępując  powietrze  w  przestrzeniach  wolnych  konserwy  parą  wodną  lub  obojętnym 
gazem, 

 

znakowanie – w zależności od rodzaju opakowania i produktu, 

 

hermetyczne zamykanie naczyń – bezpośrednio lub w czasie odpowietrzenia, 

 

sterylizacja  –  odbywa  się  w  autoklawie;  ogólny  czas  przebywania  w  autoklawie  τ

og

 

składa się  z trzech okresów: czas dogrzewania konserwy do temperatury  sterylizacji τ

dg

czas  utrzymywania  temperatury  sterylizacji  τ

s

,  czas  chłodzenia  τ

ch

;  można  to  zapisać 

wzorem:   

 

τ

og 

=

 

τ

dg

 +  τ

 

τ

ch, 

 

 

 

 

 

     [5, s.289]

 

 

lub formułą sterylizacji: 

D

C

B

A

gdzie: 
A – czas dogrzewania [min.] 
B - czas utrzymywania temperatury sterylizacji [min] 
C – czas chłodzenia [min] 
D – temperatura sterylizacji [°C] 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

19 

 

studzenie  konserw  –  polega  na  obniżaniu  temperatury  i  ciśnienia  w  autoklawie;  należy  
tą  czynność  wykonywać  stopniowo,  aby  uniknąć:  wybrzuszenia  puszek,  osłabienia 
podwójnej zakładki, zniekształcenia całego opakowania, 

 

etykietowanie – w zależności od rodzaju opakowań, 

 

termostatowanie, 

 

magazynowanie. 
Sterylizacja  w  masie  przed  pakowaniem  jest  systemem  nowoczesnym,  umożliwia 

wykorzystanie  zasady  HTST  (wysokiej temperatury  i  krótkiego  czasu),  jednak  jest  znacznie 
trudniejsza  ze  względu  na  konieczność  błyskawicznego  ogrzania  do  stosunkowo  wysokich 
temperatur (135-155°C), następnie szybkiego schłodzenia oraz aseptycznego zapakowania do 
jałowych,  hermetycznych  opakowań.  Głównie  metodę  tą  stosuje  się  w  produkcji  mleka, 
soków, płynnych odżywek. 

Aseptyczne  pakowanie  jest  niezbędne  dla  zachowania  efektu  sterylizacji.  Obejmuje  ono 

etapy: 

 

formowanie opakowań, 

 

dezynfekcja opakowań, 

 

dozowanie,  

 

zamykanie, 

 

znakowanie.  

Schemat aseptycznego rozlewania na przykładzie mleka UHT przedstawia rysunek 5  

 

Rys.5. Schemat aseptycznego rozlewu mleka w opakowania Tetra – Pak aseptic [5, s.299] 

1-zwój folii, 2- wanna z nadtlenkiem wodoru, 3- rolki do formowania opakowań, 4- elementy grzejne, 5- sfera 

sterylizacji, 6- przewód napełniający, 7 – rolki do szwów poprzecznych, 8-rolki przecinające, 9-przenośnik,  

10-pakowanie do koszy 

 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

20 

W  porównaniu  z  innymi  metodami  utrwalania,  chociażby  z  chłodnictwem  

i zamrażalnictwem, sterylizacja wywołuje szereg zmian w surowcach: zmianę barwy, zmiany 
smaku  i  zapachu,  zmiany  tekstury,  obniżenie  wartości  odżywczej  (straty  witamin,  straty 
aminokwasów).  Podstawową  zaletą  jest  bardzo  długi  czas  przechowywania  utrwalonych 
termicznie produktów żywnościowych i niewielkie wymagania przy przechowywaniu (może 
być temperatura  pokojowa).  

 
4.2.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń

 

1.  Jakie czynniki decydują o tempie niszczenia termicznego drobnoustrojów? 
2.  Dlaczego przetrwalniki są bardziej ciepłoodporne niż formy wegetatywne? 
3.  Co to jest dawka energii cieplnej? 
4.  Co to jest pasteryzacja, termizacja, sterylizacja? 
5.  Co to jest sterylność handlowa? 
6.  Jakie składniki zawiera formuła sterylizacji? 
7.  Z jakich etapów składa się proces technologiczny konserw trwałych? 
8.  Jaki jest cel i sposoby odpowietrzania? 
9.  Na czym polega sterylizacja w systemie UHT? 
10.  Jakie są wady i zalety sterylizacji jako metody utrwalania żywności? 
 

4.2.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Oblicz, na wybranych przykładach, czas pasteryzacji i sterylizacji. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  informacje  na  temat  wymagań  dotyczących  temperatur  i  czasu  termicznego 

wyjaławiania konserw w słojach, puszkach, 

2)  obliczyć  czas  pasteryzacji  i  sterylizacji  wybranych  produktów,  np.  konserwy  mięsne, 

kompoty owocowe, marynaty warzywne, 

3)  uzasadnić otrzymane wyniki. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki produktów żywnościowych sterylizowanych i pasteryzowanych, 

− 

tabele  przedstawiające  wymagania  dotyczące  temperatur  i  czasu  termicznego 
wyjaławiania konserw w słojach, puszkach, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 

 
Ćwiczenie 2 

Dobierz sposoby pasteryzacji i sterylizacji do wybranych produktów spożywczych. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  stosowania  pasteryzacji, 

sterylizacji, tyndalizacji, termizacji, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

21 

2)  dobrać  sposoby  i  parametry  do  utrwalania  termicznego:  piwa,  soków  owocowych, 

kompotów, konserw mięsnych, warzywnych, 

3)  uzasadnić otrzymane wyniki. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki  produktów  żywnościowych  utrwalanych  termicznie,  np.  groszek    konserwowy, 
ogórki konserwowe, kompot wiśniowy, konserwy mięsne i warzywno-mięsne (gołąbki), 

− 

prospekty  firm produkujących urządzenia i aparaty  stosowane w termicznym utrwalaniu 
żywności 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 3 

Określ  wpływ  podwójnych  sposobów  konserwowania  –  zmiany  odczynu  środowiska  

i ogrzewania, na jakość żywności  

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  czynników  wpływających  

na efekt wyjaławiania, 

2)  ocenić próbki, w których zastosowano podwójny sposób konserwowania, 
3)  dokonać  analizy  zmian  sensorycznych  i  odżywczych  zachodzących  w  surowcach  pod 

wpływem procesów podwójnego utrwalania (pieczarki sterylizowane i marynowane) 

4)  określić wady i zalety stosowanych procesów 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki produktów konserwy i marynaty owocowe, warzywne, grzybowe  

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
4.2.4. Sprawdzian postępów 

 
Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1)  określić czynniki wpływające na niszczenie drobnoustrojów? 

 

 

2)  porównać pasteryzację, sterylizację, tyndalizację? 

 

 

3)  określić formułę sterylizacji? 

 

 

4)  rozróżnić urządzenia do pasteryzacji w przepływie i w opakowaniach? 

 

 

5)  dobrać parametry utrwalania do konkretnych surowców? 

 

 

6)  określić zmiany zachodzące podczas pasteryzacji i sterylizacji? 

 

 

7)  określić  wady  i  zalety  termicznych  (wysokotemperaturowych)  metod 

utrwalania? 

 

 

8)  zaplanować  produkcję  konserw  owocowych,  warzywnych,  grzybowych, 

mięsnych? 

 

 

9)  określić celowość i sposoby odpowietrzania? 

 

 

10)  scharakteryzować sterylizację w systemie UHT? 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

22 

4.3. Utrwalanie żywności przez zagęszczanie i dodatek substancji 

osmoaktywnych 

 
4.3.1. Materiał nauczania 
 

Osmoaktywne  metody  utrwalania  żywności  polegają  na  dodawaniu  do  żywności 

substancji  podwyższających  ciśnienie  osmotyczne.  Substancjami  tymi  są  cukier  i  sól 
kuchenna.  

Dodatek  cukru  do  żywności  hamuje  rozwój  większości  bakterii  już  w  stężeniu  

25-35%  w  środowisku  wodnym.  Do  zahamowania  rozwoju  drożdży  konieczne  jest  stężenie 
do 65%, natomiast pleśni – 75-80%. Bardzo często stosuje się słodzenie jako element metod 
składanych  np.  słodzenie  z  jednoczesnym  zagęszczaniem.  Jedynie  produkcja  syropów 
owocowych  wykorzystuje  dodatek  cukru  do  zawartości  67-68%  ekstraktu,  jako  wyłącznego 
czynnika konserwującego. 

Dodatek soli kuchennej dzięki  niższej  masie drobinowej  i prawie całkowitej dysocjacji 

w  wodzie  ma  większą  zdolność  osmotycznego  hamowania  rozwoju  drobnoustrojów  niż 
cukier. Do pełnego zakonserwowania żywności potrzebne jest stężenie 18-20% roztworu soli. 
Solenie  jest  jedną  z  najstarszych  i  najprostszych  metod  utrwalania.  Obecnie  jednak  ze 
względu  na  niekorzystne  oddziaływanie  soli  na  organizm  (nadciśnienie  krwi,  zwiększone 
ryzyko  powstawania  nowotworów,  np.  raka  żołądka),  metodę  tą  zastępuje  się  bardziej 
bezpiecznymi  dla  zdrowia  (chłodzenie,  zamrażanie).  Solenie  stosuje  się  do  utrwalania 
produktów,  których  podstawowe  składniki  odżywcze  są  mało  lub  w  ogóle  nierozpuszczalne  
w  wodzie,  jak  np.:  solone  śledzie  –  17-25%  NaCl,  mieszanki  warzywne  (cebula,  selery, 
pietruszka,  pory,  marchewka)  –  16-18%  NaCl, grzyby  solone  –  8-16%  NaCl,  słonina solona  
5-8% NaCl w warstwach zewnętrznych, ogórki solone – 8-10% NaCl.  

Zagęszczanie  albo  koncentracja polega  na usuwaniu  wody  z  ciał  płynnych zwykle  do 

zawartości  ok.  30%.  Stopień  zagęszczania  (koncentracji)  żywności  określa  się  stosunkiem 
masy  produktu  surowego  do  skoncentrowanego  (koncentratu)  albo  stosunkiem  procentowej 
zawartości suchej masy żywności po zagęszczeniu i przed jej zagęszczaniem.  
 

100

100

*

*

k

k

o

o

s

m

s

m

=

,  

czyli m

o

 ∙ s

o

 = m

k

 ∙ s

k,   

lub 

o

k

k

o

s

s

m

m

=

 
gdzie m

o

 –   początkowa ilość surowca w kg, 

m

k

 –   ilość koncentratu w kg, 

s

o

  -   zawartość suchej substancji w surowcu w % s.s., 

s

k

     zawartość suchej substancji w koncentracie w % s.s. 

Zagęszczanie żywności w przemyśle spożywczym stosuje się: 

 

-do utrwalania produktów i półproduktów jako metoda samodzielna lub kombinowana, 

 

-  jako  pierwszy  etap  w  suszeniu żywności  płynnej, także przy  zamrażaniu  i  sterylizacji,  
w celu obniżenia kosztów dalszych operacji, przechowywania, transportu, dystrybucji, 

 

-do otrzymywania roztworów przesyconych przed krystalizacją, np. cukru, 

 

-do  nadania  produktom  formy  dogodniejszej  w  użyciu  dla  konsumenta  i  dla 
przetwórstwa. 
Metody  stosowane  do  zagęszczania  żywności  można  podzielić  na  takie,  w  których 

zachodzi  przemiana  faz  wody  i  jej  maksymalne  oddzielenie  w  momencie  osiągnięcia 
równowagi  fazowej  –  odparowanie  i  kriokoncentracja  i  takie,  w  których  nie  zachodzi 
przemiana faz wody – osmoza, ultrafiltracja. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

23 

Odparowanie  –  jest  to  ulatnianie  się  wody  w  postaci  pary.  Może  wystąpić  w  każdej 

temperaturze,  gdy  prężność  pary  wodnej  nad  żywnością  jest  wyższa  niż  jej  prężność  
w  otaczającym  powietrzu.  Najintensywniej  przebiega  w  temperaturze  wrzenia,  która  przy 
ciśnieniu  normalnym  wynosi  100°C  i  wzrasta  wraz  z  jego  wzrostem  i  stężeniem  substancji 
rozpuszczonych. Obniżenie ciśnienia zewnętrznego powoduje obniżenie temperatury wrzenia 
poniżej 100°C. 

Odparowywanie  wody  poniżej  temperatury  wrzenia  w  technologii  żywności  jest 

stosowane rzadko. Częściej spotyka się wyparki pracujące pod normalnym ciśnieniem (kotły, 
kadzie), najczęściej  jednak pracujące pod ciśnieniem obniżonym – próżniowe. Zaletami tych 
wyparek  są  niska  temperatura  wrzenia  i  odparowywania,  co  ma  korzystny  wpływ  
na zachowanie termolabilnych  składników odżywczych, barwników, witamin oraz  skrócenie 
czasu  zagęszczania.  Dlatego  też  tam,  gdzie  chodzi  o  otrzymanie  dobrej  jakości  koncentratu   
i przyspieszenie czasu zagęszczania stosuje się wyparki próżniowe (rys.6)  

 

Rys. 6. Schemat ogólny wyparki próżniowej [5, s.319] 

1-komora grzejna, 2- komora oparów, 3- skraplacz, 4-pompa 

 

W  przemyśle  spożywczym  spotyka  się  różne  rozwiązania  konstrukcyjne  wyparek: 

 jedno- i wielodziałowe; pracujące w sposób ciągły i okresowy; z wznoszącym i opadającym 
filmem  cieczy;  cienkowarstwowe  i  z  przepływem  w  masie;  z  wewnętrzną  i  zewnętrzną 
komorą grzejną. 

Z ogólnego bilansu masy, przy założeniu, że nie występują żadne straty, wynika że masa 

płynnej  żywności  wchodząca  do  wyparki  m

równa  się  sumie  mas  żywności  zagęszczonej 

(koncentratu) m

i oparów m

op 

opuszczających wyparkę (rys. 7). 

m

0

 = m

k

 + m

op 

 

 

Rys.7. Odparowanie w stanie ustalonym w wyparce jednodziałowej [5, s.329] 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

24 

Masa wody w surowcu jest równa masie wody w koncentracie i masie oparów: 

m

0

(100 – s

0

) = m

k

(100 – s

k

) + m

op 

 

 

 

    

  

[5, s.329] 

 
Masa  suchej substancji żywności wchodzącej do wyparki  jest równa  masie suchej substancji 
w żywności zagęszczonej: 

m

0

s

0

 = m

k

s

 

 

 

 

                [5, s.329] 

 

Bilans cieplny uproszczony: ilość ciepła Q

oddanego ze skraplającą się parą grzejną, równa 

się  ilości  ciepła  Q

0

  potrzebnego  do ogrzania  zagęszczanej  żywności do temperatury  wrzenia 

i ilości ciepła Q

op

, zużytego do odparowania wody podczas wrzenia. 

Q

p

 = Q

0

 + Q

op                                                                            

[5, s.329]

 

 
Q

p

 = m

p

i

p, 

gdzie m

p

 – masa pary grzejnej, i

p

 – entalpia pary grzejnej, 

Q

0

  =  m

0

c

0

(t

g

  –  t

0

),  gdzie  c

0

  –  ciepło  właściwe  żywności  przed  zagęszczaniem,  

t

0

  –  temperatura  początkowa  żywności  przed  zagęszczaniem,  t

g

  –  temperatura  wrzenia 

podczas zagęszczania, 
Q

op 

= m

op

i

op, 

gdzie i

op

 – entalpia oparów. 

 
Tak więc ilość ciepła oddanego przez parę grzejną wynosi: 

Q

p

 = m

p

i

p

 = m

0

c

0

(t

g

 – t

0

) + m

op

i

op 

 

Ze wzoru można wyliczyć zapotrzebowanie na parę grzejną:

 

m

p

 = 

p

op

op

0

g

0

0

i

i

m

 

 

)

  t

-

 

 t

(

c

m

+

 

 
Równanie szczegółowego bilansu ciepła wyparki: 
 
 

 

 

 

Q

io

 + Q

p

 = Q

k

 + Q

op 

+ Q

s

 + Q

str

  

                                   [5, s.330]                                

 gdzie: 
Q

io 

 =

 

m

0

i

0

 

- ciepło zagęszczanej żywności, 

Q

 = m

p

i

p

 

- ciepło pary grzejnej, 

Q

k  

= m

k

i

k

 

- ciepło kondensatu, 

Q

op 

= m

op

i

op 

- ciepło oparów,

 

 

Q

s

  = m

s

i

s

 

- ciepło skroplin pary grzejnej, 

Q

str 

– ciepło strat. 

Zwykle przyjmuje się, że w wyparkach jednodziałowych do odparowania 1 kg wody zużywa 
się 1,2 – 1,5 kg pary grzejnej. 
 

Kriokoncentracja 

żywności 

albo 

zagęszczanie 

przez 

zamrożenie 

polega  

na  częściowej  krystalizacji  wody  w  żywności  i  usunięciu  kryształów  lodu    z

 

zagęszczonej 

fazy  ciekłej.  Zagęszczanie  prowadzi  się  w  niskiej  temperaturze,  dlatego  też  w  koncentracie  
są  dobrze  zachowane  aromatyczne  składniki  lotne  i  wrażliwe  na  ogrzewanie  barwniki, 
witaminy, aminokwasy  i  inne.  W  procesie technologicznym  kriokoncentracji  występują trzy 
główne  operacje:  schłodzenie  wstępne  żywności  do  punktu  zamarzania,  krystalizacja  wody, 
oddzielenie kryształów od skoncentrowanej fazy płynnej.  

Metody  membranowe  polegają  na  zastosowaniu  półprzepuszczalnych  błon  (membran) 

do  rozdzielenia  składników  obecnych  w  roztworach.  Należą  do  nich:  osmoza,  dializa, 
ultrafiltracja, odwrócona osmoza. 

Osmoza  i  dializa  są  metodami  membranowymi,  w  których  selektywne  przenikanie 

składników roztworu przez błonę półprzepuszczalna zachodzi samorzutnie. Osmoza różni się 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

25 

od  dializy  tym,  że  stosowane  w  niej  błony  przepuszczają  bardzo  małe  cząstki 
rozpuszczalnika,  czyli  wody,  natomiast  w  dializie,  oprócz  wody  mogą  przechodzić  także 
małocząsteczkowe substancje rozpuszczone w wodzie, np. sól, czy cukry proste. 

W  obu  metodach  przepływ  cząsteczek  przez  błonę  zachodzi  pod  wpływem  ciśnienia 

osmotycznego  od  roztworu  mniej  stężonego  (lub  od  czystego  rozpuszczalnika)  do  roztworu 
bardziej  stężonego  i  trwa  do  wyrównania  ciśnienia  po obu  stronach  membrany.  Samorzutne 
przenikanie  cząsteczek  jest  operacją  stosunkowo  powolną,  można  ja  przyspieszyć    przez 
wykorzystanie  różnicy  temperatur  lub  potencjałów  elektrycznych.  Taka  osmoza  nazywa  się 
wówczas termoosmozą lub elektroosmozą. Wykorzystanie prądu elektrycznego  i specjalnych 
błon,  przepuszczających  albo  tylko  kationy,  albo  tylko  aniony  nazywa  się  elektrodializą. 
Osmoza może być stosowana do zagęszczania syropów owocowych sacharozą.  

Dializa  może  być  wykorzystywana  do  oddzielania  soli  mineralnych  z  mleka,  serwatki, 

koncentratów    białkowych,  wykorzystywanych  później  do  produkcji  odżywek  dla  dzieci  
i diabetyków, a także do uzdatniania wody pitnej. 

Odwrócona  osmoza  i  ultrafiltracja  są  metodami  membranowymi,  w  których 

selektywne  przenikanie  cząsteczek  roztworu  przez  błonę  półprzepuszczalną  nie  zachodzi 
samorzutnie,  zgodnie  z  ciśnieniem  osmotycznym,  jak  w  osmozie  i  dializie,  lecz  w  kierunku 
odwrotnym,  wymuszonym  przez  ciśnienie  zewnętrzne.  Zagęszczany  płyn  przepływa  cienką 
warstwą równolegle do powierzchni błony. W wyniku wywieranego ciśnienia, rozpuszczalnik 
i  ewentualnie  małocząsteczkowe  składniki  roztworu  przechodzą  przez  błonę  jako  permeat 
(filtrat),  a  zagęszczony  płyn,  retenat,  jest  odprowadzany  z  prądem.  Aby  następowało 
zagęszczanie,  ciśnienie  zewnętrzne  musi  być  większe  od  ciśnienia  osmotycznego  tej 
żywności.  

Odwrócona  osmoza  i  ultrafiltracja  różnią  się  gęstością  błon  i  wysokością  stosowanego 

ciśnienia.  Odwrócona  osmoza  ma  za  zadanie  oddzielenie  z  płynnej  żywności  tylko 
rozpuszczalnika  -  wody,  z  możliwie  jak  najmniejszą  ilością  drobnocząsteczkowych 
składników  w  niej  rozpuszczonych.  W  ultrafiltracji  dąży  się  do  oddzielenia  wody  wraz  
z  rozpuszczonymi  w  niej  składnikami  jak  cukry  proste,  sole,  jony  i  zatrzymania 
makrocząsteczek  o  masie  cząsteczkowej  powyżej  500,  małych  kropelek  tłuszczu, 
występujących  w  emulsjach  koloidów.  Ultrafiltracja  służy  także  do  dalszego  rozdzielania 
zatrzymanych cząsteczek na frakcje, różniące się wielkością drobin

oraz do ich oczyszczania 

z  soli,  przez  przemywanie  wodą  i  powtórne  filtrowanie  w  procesie  diafiltracji.  Schemat 
urządzenia do ultrafiltracji przedstawia rysunek 8. 

 

Rys. 8. Schemat urządzenia do ultrafiltracji[5, s.340] 

1-pompa, 2-manometr, 3-zawór regulujący, 4- przegroda międzymembranowa, 5- membrana, 

6- płyta wspierająca, 7- część centralna, 8-dopływ cieczy, 9-filtrat, 10-koncentrat 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

26 

Ultrafiltrację  można  zastosować  do  produkcji  koncentratów  i  izolatów  białkowych,  do 

oddzielania  i  koncentracji  enzymów.  Jednak  największe zastosowanie  znajduje  w  przemyśle 
owocowo-warzywnym  do  klarowania  soków,  w  przemyśle  mleczarskim,  zwłaszcza  
w  serowarstwie,  do  zwiększenia  wydajności  serów,  ich  wartości  odżywczej,  zmniejszenia 
zużycia podpuszczki i ułatwienia procesu technologicznego.  

Odparowanie membranowe (perewaporacja) jest to metoda umożliwiająca selektywne 

rozdzielanie  gazów,  zwłaszcza  pary  wodnej  od  innych  składników  z  nią  lotnych.  Metoda  ta 
może  posłużyć  do  odzyskania  substancji  aromatycznych  lotnych  z  parą  wodną    przy 
zagęszczaniu  przez  odparowanie.  Prostopadle  do  kierunku  ulatniania  się  oparów  
z  zagęszczanego  roztworu  umieszcza  się  błonę  przepuszczająca  cząsteczki  pary  wodnej  
i gazów, a zatrzymującą inne składniki lotne (zapachowe). 

Metody  polegające  na  zagęszczaniu  i  dodawaniu  składników  zwiększających  ciśnienie 

osmotyczne,  znalazły  zastosowanie  w  przemyśle  owocowo-warzywnym,  cukierniczym  
i  koncentratów  spożywczych.  Przykładem  są  konfitury,  marmolada,  dżemy,  mleko 
zagęszczone  słodzone,  galaretki  owocowe.  Duże  ciśnienie  osmotyczne  hamuje  rozwój 
drobnoustrojów,  jednak  wysokie  stężenie  sacharozy  nie  jest  zbyt  korzystne  dla  organizmu 
człowieka.  
 

4.3.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

 

1.  Na czym polega osmoaktywne utrwalanie żywności? 
2.  Gdzie stosuje się solenie jako metodę utrwalania żywności? 
3.  Jaki jest cel zagęszczania żywności? 
4.  Z jakich części składa się urządzenie wyparne? 
5.  Co to jest kriokoncentracja żywności? 
6.  Czym różni się osmoza od dializy? 
7.  Czym różni się odwrócona osmoza od ultrafiltracji? 
8.  Jakie są korzyści ze stosowania wyparek wielodziałowych? 
9.  Jak wygląda uproszczony bilans cieplny odparowywania? 
10.  Na czym polega odparowanie membranowe (perewaporacja)? 

 
4.3.3. Ćwiczenia

 

 
Ćwiczenie 1 

Oblicz  ilość  cukru  i  soli  potrzebną  do  utrwalenia  określonej  ilości  produktów 

spożywczych (syropy owocowe, mieszanki warzywne). 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  metod  utrwalania  przez 

słodzenie i solenie, 

2)  wyszukać informacje na temat utrwalających wysokości stężeń cukru i soli, 
3)  obliczyć  ilość  cukru  i  soli  potrzebną  do  utrwalenia  przykładowych  ilości  soków 

owocowych i mieszanek warzywnych,  

4)  ocenić wady i zalety metod utrwalania przez solenie i słodzenie. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki produktów słodzonych i solonych, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

27 

− 

tabele  przedstawiające  dodatek  soli  i  cukru  do  utrwalenia  żywności  metodą 
osmoaktywną, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 2 

Zaprojektuj  proces  utrwalanie  żywności  metodami  osmoaktywnymi  (przez  dodatek 

cukru, soli kuchennej). 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  metod  utrwalania  przez 

słodzenie i solenie, 

2)  zaplanować  proces  utrwalania  żywności  metodami  osmoaktywnymi  dla:  soków 

owocowych, mieszanek warzywnych, grzybów solonych, śledzi, 

3)  ocenić wady i zalety osmoaktywnych metod utrwalania żywności. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki produktów słodzonych i solonych, 

− 

tabele  przedstawiające  dodatek  soli  i  cukru  do  utrwalenia  żywności  metodą 
osmoaktywną, 

− 

prospekty firm produkujących urządzenia i aparaty stosowane w utrwalaniu żywności, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 3 

Sporządź bilans ciepła w wyparce jednodziałowej i wielodziałowej. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  odwadniania  przy  użyciu 

wyparek, 

2)  sporządzić bilans ciepła w wyparce jednodziałowej  i wielodziałowej, 
3)  porównać uzyskane wyniki, 
4)  uzasadnić  korzyści  ze  stosowania  różnych  rodzajów  wyparek  (jedno-  i  wielodziałowe, 

cienkowarstwowe  i  z  przepływem  w  masie,  pracujące  pod  ciśnieniem  normalnym  
i obniżonym). 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy obrazujące przebieg odwadniania z użyciem różnych wyparek, 

− 

wzory do obliczania bilansu cieplnego zagęszczania, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

28 

Ćwiczenie 4 

Określ różnice w procesie zagęszczania produktu przy użyciu różnych wyparek. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  odwadniania  przy  użyciu 

wyparek, 

2)  porównać zagęszczanie produktów przy użyciu różnych wyparek, 
3)  uzasadnić  korzyści  ze  stosowania  różnych  rodzajów  wyparek  (jedno-  i  wielodziałowe, 

cienkowarstwowe  i  z  przepływem  w  masie,  pracujące  pod  ciśnieniem  normalnym  
i obniżonym). 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy obrazujące przebieg odwadniania z użyciem różnych wyparek, 

− 

schematy wyparek stosowanych w przemyśle spożywczym, 

− 

prospekty firm produkujących urządzenia  i aparaty stosowane w utrwalaniu żywności, 

− 

filmy przedstawiające procesy utrwalania żywności, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 5 

Określ  różnice  w  procesie  zagęszczania  produktu  przez  odparowywanie,  zagęszczanie, 

kriokoncentrację, osmozę, dializę, ultrafiltrację, perewaporację. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat sposobów zagęszczania, 
2)  porównać sposoby zagęszczania produktów, 
3)  przedstawić  wady  i  zalety  oraz  możliwości  zastosowania  poszczególnych  metod 

zagęszczania. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy obrazujące przebieg procesów zagęszczania, 

− 

prospekty firm produkujących urządzenia  i aparaty stosowane w utrwalaniu żywności, 

− 

filmy przedstawiające procesy utrwalania żywności, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 

4.3.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 
 

Tak 

 
 

Nie 

1)  wyjaśnić mechanizm osmoaktywnego utrwalania żywności? 

 

 

2)  przedstawić  wady  i  zalety  poszczególnych  metod  osmoaktywnych 

utrwalania żywności? 

 

 

3)  obliczyć stopień zagęszczania żywności? 

 

 

4)  określić zastosowanie zagęszczania żywności w przemyśle spożywczym? 

 

 

5)  obliczyć bilans cieplny zagęszczania? 

 

 

6)  objaśnić schemat ogólny urządzenia wyparnego? 

 

 

7)  rozróżnić wyparki stosowane w przemyśle spożywczym? 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

29 

8)  określić korzyści ze stosowania różnych wyparek? 

 

 

9)  rozróżnić metody membranowe utrwalania żywności? 

 

 

10) porównać osmozę i dializę? 

 

 

11) porównać odwróconą osmozę i ultrafiltrację? 

 

 

12) określić zastosowanie kriokoncentracji żywności? 

 

 

13) porównać sposoby zagęszczania żywności? 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

30 

4.4. Utrwalanie żywności metodą suszenia 

 
4.4.1. Materiał nauczania 

 

Suszenie  jest  to  proces  technologiczny  otrzymywania  produktu  wysuszonego  

do  zawartości  wody  od  kilku  do  kilkunastu procent.  Utrwalenie  żywności  następuje  poprzez 
zmniejszenie  aktywności  wody  do  wartości  uniemożliwiającej  rozwój  drobnoustrojów  
i  działalność  enzymów.  Usunięcie  wody  powoduje  zmniejszenie  masy,  czasem  objętości 
suszonych  surowców,  co  wpływa  korzystnie  na  obniżenie  kosztów  transportu, 
magazynowania, pakowania. 

Do  zabezpieczenia  żywności  przed  rozwojem  drobnoustrojów  i  pleśni  wystarczy 

obniżenie  zawartości  wody  do  ok.15%. Natomiast zahamowanie przemian  enzymatycznych,  
a zwłaszcza nieenzymatycznych wymaga obniżenia zawartości wody nawet do 1-2%. Jednak 
nawet  w  tak  silnie  odwodnionej  żywności  zachodzą  niekorzystne  zmiany  jak  utlenianie 
witaminy  C,  tłuszczów,  stopniowa  denaturacja  białek,  krystalizacja  błonnika,  pektyn, 
retrogradacja skrobi, ulatnianie się  substancji zapachowych, zmiana  barwy i  inne. Procesy te 
można  ograniczyć  przez  dobór  odpowiednich  metod  suszenia,  np.  nie  powodujących 
napowietrzania  materiału,  usuwanie  powietrza  z  wysuszonej  żywności,  dodawanie 
przeciwutleniaczy, odpowiednie opakowanie.   

Suszenie  dzielimy  na  naturalne,  wykorzystujące  ciepło  promieniowania  słonecznego  

i  zawarte  w  ogrzanym  przez  słońce  powietrzu  oraz

 

sztuczne,  korzystające  z  ciepła 

uzyskiwanego z urządzeń grzejnych. 

Suszenie  naturalne  wykorzystuje  bezpośrednio  ciepło  promieniowania  słonecznego  

i ciepło zawarte w powietrzu. Wyróżnia się więc suszenie słoneczno-powietrzne –

 

stosowane 

na  dużą  skalę  w  rejonach  ciepłych,  odznaczających  się  suchą  i  słoneczną  jesienią  (można 
suszyć  morele,  śliwki,  winogrona,  daktyle,  figi  na  odpowiednich  sitach  w  ciągu  paru  dni)  
i  wietrzno  –  powietrzne,  przeprowadzane  w  lekkiej  konstrukcji  szopach  lub  przestrzeniach 
tylko  osłoniętych  dachem,  zaopatrzonych  w  stelaże  z  umieszczonymi  w  nich  sitami  
z  suszonym  materiałem.  Powietrze  jest  zarówno  źródłem  ciepła,  jak  i  czynnikiem 
odprowadzającym wodę wyparowaną z surowców.  

Suszenie  sztuczne,  wykorzystujące  najbardziej  typowe  metody  suszenia  za  pomocą 

ciepła otrzymywanego z urządzeń grzejnych, dzieli się na: 

 

konwekcyjne – wykorzystujące owiew gorącym powietrzem lub gazem, 

 

kondukcyjne – w wyniku kontaktu surowca z ogrzaną powierzchnią, 

 

radiacyjne – wykorzystujące promienniki podczerwieni, 

 

dielektryczne  –  w  którym  wilgotny  materiał  umieszcza  się  między  okładkami 
kondensatora,  włączonego  do  obwodu  drgań  elektromagnetycznych  o  częstotliwości  
1-5 MHz. 

Suszenie  konwekcyjne  polega  na  tym,  że  gorące  powietrze  owiewa  wilgotną  żywność, 

powodując jej ogrzewanie i odparowanie z niej wody. Powietrze w suszarnictwie spełnia 
więc dwojakie funkcje, jest nośnikiem ciepła i wilgoci. Przy suszeniu rozpyłowym może 
też służyć jako czynnik transportujący produkt. Podczas suszenia konwekcyjnego można 
wyróżnić 4 etapy: 

1)  przyjmowanie ciepła od czynnika suszącego przez suszony materiał, 
2)  zamianę wilgoci znajdującej się w materiale suszonym na parę na skutek przejścia         

energii od czynnika suszącego, 

3)  przyjmowanie wilgoci przez czynnik suszący, 
4)  przemieszczanie się wilgoci wewnątrz suszonego materiału do powierzchni. 

Typowy przebieg suszenia przedstawia rysunek 9. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

31 

 

Rys.9. Krzywa suszenia [11, s.279] 

u

o

 –wilgotność właściwa początkowa, u

e

 –wilgotność właściwa końcowa 

 

W suszeniu można wyróżnić trzy okresy: 
Okres pierwszy  A - B,  nazywany okresem podgrzewania  materiału, w którym ustala się 

równowaga  warunków  na  powierzchni  granicznej  między  fazą  stałą  i  gazową  żywności 
wprowadzonej do suszarki. 

Okres  drugi  B  –  C,  okres  stałej  szybkości  suszenia.  Szybkość  suszenia  oznacza  masę 

wody  odparowanej  z  żywności  w  jednostce  czasu  [kg  ubytku  wody/kg  s.s.∙h].  Zawartość 
wody  maleje  proporcjonalnie  do  czasu  suszenia.  Okres  ten  trwa  dopóki  nie  zostanie 
osiągnięta  krytyczna  zawartość  wody.  Krytyczna  zawartość  wody  to  taka  zawartość,  po 
osiągnięciu której rozpoczyna się okres zmniejszającej się szybkości suszenia.  

W  zależności  od  materiału  i  warunków  suszenia  okres  drugi  może  trwać  bardzo  krótko 

i nie być w ogóle widoczny (np. przy suszeniu ziarna zbóż). 

Okres trzeci C – D, okres obniżania się szybkości suszenia. Charakteryzuje się spadkiem 

odparowywania  i  zmniejszającą  się  szybkością  suszenia.  Dyfuzja  wewnętrzna  wody 
zmniejsza  się  ciągle,  w  miarę  upływu  czasu  i  zmniejsza  się  ilość  wody  odparowującej  
z powierzchni. Ze względu na fakt, że cały czas jest dostarczana z powietrzem taka sama ilość 
ciepła, temperatura powierzchni  cały czas rośnie,  dopóki nie osiągnie temperatury powietrza 
suszącego. Największe  niekorzystne  zmiany  w suszonej  żywności  występują  właśnie  w tym 
okresie. Okres trzeci trwa do momentu, aż szybkość parowania spadnie do zera, a zawartość 
wody  w  suszonym  materiale  się  ustabilizuje  –  układ  osiągnie  stan  równowagi.  Zawartość 
wody w materiale, przy której zostaje osiągnięty stan równowagi to

 

zawartość równowagowa 

wody.  

W  czasie  suszenia  zawartość  wody  w  produkcie  zmienia  się,  natomiast  masa  suchej 

substancji, zawartej w materiale, nie ulega zmianie, przy założeniu, że w suszeniu nie ma jej 
strat. W suszarnictwie zawartość wody w materiale wyraża się jako tzw. wilgotność właściwą 
–u, czyli stosunkiem masy wody do masy suchej substancji. 
 

 

 

 

u = 

w

w

100

          gdzie: w – zawartość wody w danej żywności 

 
Zawartość u wody oznacza, że u kg wody przypada na 1 kg s.s. w tej żywności. 
 

Bilans  cieplny    suszarki  polega  na  porównaniu  ciepła  wprowadzanego  do  suszarki  

i ciepła ją opuszczającego [5, s.254] 
 

Q

1

 + Q

2

 + Q

3

 + Q

4

 = Q

5

 + Q

6

 + Q

7

 

 
Q

1

 – ciepło dostarczone z powietrzem wlotowym, m

ps

 i 

wlot

Q

2

 – ciepło dostarczane z materiałem, bez wody, która odparuje, (m

s

 –m

w

) c

s

 t

1, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

32 

Q

3

 – ciepło dostarczane z wodą w materiale, która odparuje, m

∙ c

w

 ∙ t

1, 

Q

4

 – ciepło dostarczone powietrzu przez nagrzewnicę = Q

5

 + Q

6

 + Q

7

 – Q

1

 – Q

2

 – Q

3

 

Q

5

 – ciepło odprowadzane z powietrzem wilgotnym, m

pw 

∙ i

wylot

Q

6

 – ciepło odprowadzane z suszem, m

su 

∙  c

su

 ∙  t

2

Q

7

 – straty ciepła  

m

ps

,    m

s, 

  m

w

,  m

pw

  ,  m

su

  –  odpowiednio:  masa  powietrza  wlotowego;  materiału  przed 

suszeniem, bez wody podlegającej odparowaniu; odparowanej wody; powietrza wylotowego; 
suszu [kg], 
i

wlot

,  i

wylot

 – entalpia powietrza wlotowego i entalpia powietrza wylotowego [kJ/kg p.s.], 

c

s

, c

w,

 c

su

 – ciepło właściwe materiału suszonego, wody, suszu [kJ/kg ∙ K], 

t

1

, t

2

 – temperatura materiału przed i po suszeniu [°C].  

Suszarki  konwekcyjne  są  najpopularniejszymi  suszarkami  w  technologii  żywności. 

Rozwiązania konstrukcyjne są bardzo różnorodne. Wyróżnia się suszarki skrzyniowe inaczej 
koszowe,  komorowe  lub  szafowe,  piecowe  albo  siatkowe,  tunelowe,  taśmowe,  bębnowe, 
rozpyłowe, służące do suszenia materiałów płynnych, fluidyzacyjne (do suszenia w warstwie 
fluidalnej), pneumatyczne. 

Suszenie  kontaktowe  polega  na  dostarczaniu  ciepła  do  suszonego  materiału   

na  drodze  przewodnictwa  od  gorących  powierzchni.  Zaletą  suszarek  kontaktowych  jest 
mniejsze zużycie energii, a także ograniczony dostęp powietrza, co chroni składniki żywności 
wrażliwe  na  utlenianie.  Jednak  ze  względu  na  małe  przewodnictwo  cieplne    możliwość 
przegrzania  warstw  powierzchniowych  żywności,  zastosowanie  to  jest  ograniczone. 
Najczęściej  stosuje  się  suszarki  walcowe  i  z  mieszadłami.  Sposobem  na  zmniejszenie  zmian 
cech  organoleptycznych  żywności  jest  zastosowanie  suszarek  pracujących  pod  obniżonym 
ciśnieniem. 

Dosyć  dobrym  sposobem  suszenia,  wywołującym  najmniejsze  zmiany  organoleptyczne 

jest  suszenie  przez  odparowanie  wody  ze  stanu  stałego,  z  pominięciem  fazy  ciekłej. 
Parowanie to nazywa się sublimacją i zachodzi w warunkach poniżej punktu potrójnego wody 
(rys.10). 

 

Rys.10. Wykres fazowy wody [5, s.365] 

 

suszeniu sublimacyjnym (liofilizacji) wyróżnia się trzy etapy: zamrożenie żywności, 

albo przez tzw. samozamrożenie, albo w zwykłych zamrażarkach; redukcja ciśnienia poniżej 
610 Pa z jednoczesnym ogrzewaniem żywności. W tych warunkach kryształy lodu sublimują. 
Etap ten trwa do uzyskania zawartości ok. 15% wody. Trzeci etap to dosuszanie żywności do 
ok.1-2%  wody,  w  warunkach  próżniowych,  przy  podwyższeniu  temperatury  do  40–50  °C. 
Ograniczenia  w  wykorzystaniu  suszenia  sublimacyjnego  wynikają  głównie  z  przyczyn 
konstrukcyjno-technicznych  i  wysokich  kosztów  liofilizacji.  Metodę  tą  stosuje  się  rzadko,  
do  produktów  drogich  (ekstrakty  kawy  i  herbaty,  warzywa  przyprawowe,  natka  pietruszki, 
koper, szczypior) i specjalnego przeznaczenia (żywność dla kosmonautów, alpinistów).  

 

Suszenie  jest  popularną  metodą  utrwalania  żywności,  jednak  powodującą  niekiedy 

daleko  posunięte  zmiany  w  suszonej  żywności.  Natężenie  oraz  charakter tych  zmian  zależy  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

33 

od rodzaju surowca, sposobu obróbki przed suszeniem oraz zastosowanego sposobu suszenia. 
Zmiany  dotyczą  głównie  tekstury  (zeschnięty,  skurczony,  pomarszczony  wygląd).  
Przy  dehydratacji  produkt  chłonie  wodę  wolno  i  nie  odzyskuje  pierwotnej,  jędrnej  tekstury. 
Lepszy  susz  otrzymuje  się  przy  zastosowaniu  umiarkowanej  szybkości  suszenia  i  niższych 
temperatur. Suszenie może spowodować zmiany smaku i zapachu spowodowane ulatnianiem 
się  substancji  razem  z  odparowywana  wodą.  Aby  te  zmiany  zminimalizować  korzystne  jest 
stosowanie 

niskich 

temperatur, 

lub 

też 

odzyskiwanie 

substancji 

zapachowych  

i  zawracanie  ich  do  suszu  lub  podczas  suszenia.  Zmiany  barwy  (utlenianie  i  brązowienie) 
można  ograniczyć  przez  niższe  temperatury  i  krótszy  czas  suszenia.  Straty  składników 
odżywczych dotyczą głównie witamin C i B

1

, a także witamin rozpuszczalnych w tłuszczach  

i NNKT.  
 

4.4.2. Pytania sprawdzające 
 

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

 

1.  Jakie zmiany korzystne i niekorzystne zachodzą podczas suszenia? 
2.  Na czym polega suszenie naturalne a na czym sztuczne? 
3.  Czym rożni się suszenie cieplno-powietrzne od wietrzno-powietrznego? 
4.  Do czego służy powietrze w suszeniu konwekcyjnym? 
5.  Jakie etapy można wyróżnić w suszeniu konwekcyjnym żywności? 
6.  Jak  zmienia  się  szybkość  suszenia  w  zależności  od  czasu  trwania  i  zawartości  wody  

w suszonym materiale? 

7.  Co to jest wilgotność właściwa? 
8.  Jakie  typy  suszarek  i  do  jakich  produktów  są  najczęściej  stosowane  w  suszeniu 

żywności? 

9.  Jakie ma wady a jakie zalety suszenie kontaktowe w porównaniu z konwekcyjnym? 
10.  Z jakich etapów składa się proces suszenia sublimacyjnego i gdzie ma zastosowanie? 

 
4.4.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Wyjaśnij przebieg suszenia wybranych produktów (makaron, ziarno zbóż, trawa). 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat szybkości suszenia, 
2)  odszukać wykresy krzywych suszenia, 
3)  porównać przebieg krzywych suszenia w zależności od rodzaju suszonych materiałów. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

wykresy krzywych suszenia, krzywych szybkości suszenia, 

− 

schematy suszenia z zastosowaniem różnych rodzajów suszarek, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

34 

Ćwiczenie2 

Oblicz ilość świeżego pora potrzebnego do uzyskania 10 kg suszu pora. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat suszenia warzyw, 
2)  wyszukać informacje na temat zawartości wilgoci w suszonych warzywach 
3)  odszukać z tabel zawartość wody w świeżych warzywach, 
4)  obliczyć ilość świeżego surowca potrzebnego do uzyskania określonej ilości suszu. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

tabele zawartości wilgoci w świeżych warzywach, 

− 

tabele zawartości wilgoci w suszach, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 

Ćwiczenie3 

Oceń  wpływ  suszenia  naturalnego  słoneczno-cieplnego  i  wietrzno-cieplnego  na  jakość 

suszu. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat systemów suszenia, 
2)  przeprowadzić ocenę organoleptyczną produktów suszonych metodami naturalnymi, 
3)  ocenić  przydatność  i  możliwości  wykorzystania  metod  naturalnych  suszenia  w  naszych 

warunkach. 

 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

produkty suszone metodami naturalnymi (śliwki, morele, winogrona, grzyby), 

− 

schematy suszenia z zastosowaniem różnych rodzajów suszarek, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 

Ćwiczenie 4 

Dobierz suszarki do suszenia określonych produktów. 
 

 

Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat systemów suszenia, 
2)  wyszukać schematy suszarek stosowanych w utrwalaniu żywności, 
3)  dobrać  suszarki  do  określonych  produktów:  natka  pietruszki,  jabłka,  śliwki,  marchew, 

makarony, mleko w proszku, ekstrakty kawy, herbaty, winogrona, grzyby), 

4)  ocenić przydatność i możliwości wykorzystania poszczególnych metod suszenia. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki  produktów  suszonych  (natka  pietruszki,  jabłka,  śliwki,  marchew,  makarony, 
mleko w proszku, ekstrakty kawy, herbaty, winogrona, grzyby), 

− 

schematy suszenia z zastosowaniem różnych rodzajów suszarek, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

35 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 

Tak 

 

Nie 

1)  określić zmiany zachodzące podczas suszenia? 

 

 

2)  wyjaśnić pojęcia szybkość suszenia, wilgotność właściwa, równowagowa, 

krytyczna? 

 

 

3)  porównać suszenie naturalne i sztuczne? 

 

 

4)  określić wady i zalety poszczególnych sposobów suszenia? 

 

 

5)  wyjaśnić rolę powietrza w suszeniu konwekcyjnym? 

 

 

6)  scharakteryzować suszenie sublimacyjne? 

 

 

7)  dobrać sposoby suszenia i suszarki do określonych produktów? 

 

 

8)  obliczyć bilans cieplny suszenia? 

 

 

9)  obliczyć  masę  otrzymanego  suszu  z  określonej  ilości  surowca  i  ilości 

surowca niezbędnego do otrzymania określonej ilości suszu? 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

36 

4.5. Pozostałe metody utrwalania żywności: biotechnologiczne, 

chemiczne, niekonwencjonalne i skojarzone 

 
4.5.1. Materiał nauczania 

 

Metody  biotechnologiczne  utrwalania  żywności  polegają  na  zastosowaniu  procesów 

fermentacyjnych, głównie fermentacji mlekowej i alkoholowej.  

Fermentacja  kwasu  mlekowego  wykorzystywana  jest  głównie  do  kiszenia  kapusty, 

ogórków  i  fermentowanych  napojów  mlecznych.  Jest  to  jedna  z  najstarszych  metod 
utrwalania żywności.  Bakterie  kwasu  mlekowego rozkładają  cukry zawarte  w  surowcach  do 
kwasu  mlekowego  w  ilości  1,0-1,8%. Następuje również  obniżenie  wartości  pH  kiszonki  do 
4-3,5.  W  wyniku  fermentacji  wytwarza  się  również  pewna  ilość  substancji  nadających 
kiszonkom określony specyficzny  smak i aromat. Przez obniżenie pH  i ograniczenie dostępu 
tlenu  kiszonka  uzyskuje  trwałość,  dzięki  czemu  możliwe  jest  jej  przechowywanie  przez 
dłuższy czas, zwłaszcza przy obniżonej temperaturze. 

Zarówno kapustę, jak i ogórki kisi się z dodatkiem soli kuchennej w ilości 1-3%. Kapustę 

kisi  się  bez  dodatku  wody,  lecz  w  wydzielonym  z  krajanki  soku,  natomiast  przy  ogórkach 
konieczne jest sporządzenie zalewy. Sól jest konieczna dla uzyskania odpowiedniego smaku, 
w  przypadku  kapusty  ułatwia  wydobycie  soku  komórkowego,  co  jest  potrzebne  do 
zafermentowania  kiszonki,  usprawnienia  działalności  bakterii  mlekowych,  ograniczenia 
rozwoju  drobnoustrojów  niepożądanych  i  zmniejszenia wnikania  tlenu  z powietrza do  soku. 
Kiszenie  jest  bardzo  dobrą  metodą  utrwalania  warzyw  ze  względu  na  zachowanie  przez  nie 
wartości odżywczych (witaminy C), a także cennych walorów smakowych. Podczas kiszenia 
wytwarza się acetylocholina korzystnie oddziałująca na mechanizmy przekazywania bodźców 
nerwowych, perystaltykę jelit, obniżająca ciśnienie krwi. 

Na proces kiszenia kapusty składają się etapy: 

1)  krótkotrwałe  magazynowanie  w  zaciemnionym  pomieszczeniu  (ogrzanie  kapusty  i  jej 

wybielenie), 

2)  oczyszczanie kapusty – z zewnętrznych liści, 
3)  szatkowanie kapusty – w szatkownicach, 
4)  napełnianie pojemników (silosy, beczki), z jednoczesnym ubijaniem i soleniem, 
5)  fermentacja (wstępna – ok.1 tydzień, wzrost kwasowości do 0,8-1,0%, obniżenie pH do 

ok. 4; średnia – wzrost kwasowości do 1,3 -1,5%, pH obniża się do ok. 3,5, w tej  fazie 
należy  obniżyć  temperaturę  do  15°C;  późna,  inaczej  cicha  –  działają  pałeczki 
heterofermentacyjne,  wytwarzające  oprócz    kwasu  mlekowego,  kwas  octowy  i  inne 
charakterystyczne  dla  kiszonej  kapusty  substancje;  temperaturę  obniża  się  do  ok.  10°C; 
ogólny czas fermentacji może wynosić od tygodnia do kilkudziesięciu dni), 

6)  pakowanie i magazynowanie kapusty. 
7)  Kapustę kiszoną można poddać procesowi pasteryzacji w opakowaniach jednostkowych,  

co ułatwia jej dystrybucję. 
Kiszenie ogórków składa się z etapów: 

1)  moczenie – w zbiornikach z bieżącą zimną wodą, 
2)  mycie – w płuczkach szczotkowych, 
3)  przebieranie – na przenośnikach taśmowych, 
4)  kalibrowanie, 
5)  nakłuwanie, 
6)  przygotowanie przypraw (kopru, chrzanu, czosnku, liści laurowych, gorczycy, estragonu, 

majeranku, liści: porzeczek, winogron), 

7)  przygotowanie zalewy (4-7% soli), 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

37 

8)  napełnianie pojemników – beczki, silosy, 
9)  dodawanie zalewy,  
10)  fermentacja, 
11)  magazynowanie, sortowanie, pakowanie. 

Ukiszone  ogórki  mają  kwasowość  ogólną rzędu 0,8  – 1,0%.  Zawierają  1,5  – 3,5  % soli 

kuchennej, pH  3,4 – 4,0, kwasowość lotną 0,15 -0,25% w przeliczeniu na kwas octowy. 

Napoje  mleczne  fermentowane  znane  są  od  dawna,  ale  ze  względu  na  swoje  wartości 

odżywcze,  lecznicze,  a  także  ekonomiczne  odgrywają  coraz  większą  rolę  w  żywieniu  ludzi. 
Właściwie  wyprodukowane  i  przechowywane  w  niskich  temperaturach  są  trwałe  przez  ok. 
tydzień  Do  typowych  napojów  mlecznych  fermentowanych  zaliczamy:  mleko  zsiadłe, 
jogurty, mleko acydofilne, kefir. 

Fermentacja  alkoholowa  ma  mniejsze  zastosowanie  od  fermentacji  mlekowej.  Może 

być  wykorzystywana  przy  produkcji  i  utrwalaniu  napojów  alkoholowych.  Stężenie  alkoholu 
powyżej 15% skutecznie hamuje rozwój drobnoustrojów. 

Metody  chemiczne  utrwalania  żywności  polegają  na  dodatku  substancji  chemicznych 

(konserwantów)  w  odpowiednich  dawkach,  warunkujących  trwałość  produktów.  Ważnym 
aspektem jest skuteczność środka konserwującego, z drugiej brak szkodliwości dla człowieka. 
Do  chemicznych  środków  konserwujących  zalicza  się  takie,  które  wywołują  efektywne 
utrwalenie żywności w dawkach nie przekraczających na ogół 0,1 – 0,2%, niekiedy znacznie 
niższych. 

Substancje 

konserwujące 

można 

podzielić 

na 

zapobiegające 

zmianom: 

mikrobiologicznym,  chemicznym  i  fizycznym.Substancje  zapobiegające  zmianom 
mikrobiologicznym
 

Efekt konserwujący środka chemicznego może się wiązać z: 

1)  oddziaływaniem destrukcyjnym na ścianę i błonę komórkową drobnoustrojów, 
2)  ingerencją w mechanizm genetyczny, 
3)  inaktywacją pewnych enzymów lub metabolitów, ważnych w procesach życiowych 

drobnoustrojów. 
Substancje zapobiegające zmianom chemicznym 
Trwałość  produktów  spożywczych  jest  uzależniona  w  dużym  stopniu  od  zachodzących 

w nich zmian chemicznych: utlenianie, polimeryzacja, hydroliza, reakcje brązowieniaWśród 
tych  zmian  ważną  rolę  odgrywają  procesy  utleniania.  Procesy  te  mogą  mieć  charakter 
enzymatyczny (brunatnienie ziemniaków, maki żytniej, owoców i warzyw podczas obierania, 
cięcia, tarcia) i nieenzymatyczny (ciemnienie świeżego mięsa). Spośród składników żywności 
szczególnie  podatne  na  utlenianie  są  tłuszcze.  Utlenianie  tłuszczów  może  zachodzić  pod 
wpływem drobnoustrojów, enzymatycznie lub samorzutnie w procesie autooksydacji. W celu 
zahamowania 

procesów 

utleniania 

stosuje 

się 

substancje 

chemiczne 

zwane 

przeciwutleniaczami  lub  antyoksydantami.  Zwalniają  one  szybkość  reakcji  utleniania 
najczęściej  przez  wiązanie  wolnych  rodników  zapoczątkowujących  proces  utleniania  wg 
schematu [12, s.525] 

ROO∙ + InH → ROOH + In∙ 

InH – przeciwutleniacz z aktywnym wodorem. 

Powstające  rodniki  In∙  są  stosunkowo  trwałe  i  po  połączeniu  z  rodnikami  kwasów 

tłuszczowych    lub  nadtlenków  dają  produkty  nieczynne  w  procesach  utleniania. 
Przeciwutleniacze są zwykle stosowane nie pojedynczo, ale w mieszaninach, niekiedy łącznie 
ze  związkami  zwiększającymi  skuteczność  ich  działania  –  synergentami.  Przeciwutleniacze 
dzielimy  na  naturalne  (tokoferole,  polifenole,  karoten,  ksantofil  i  inne)  i  sztuczne  
(alkilofenole, galusany, pochodne amin aromatycznych, hydrochinonu).  
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

38 

Substancje zapobiegające zmianom fizycznym 
Produkty  spożywcze  w  większości  są  układami  dyspersyjnymi  wieloskładnikowymi  

o  określonym  stanie  rozdrobnienia,  uporządkowania  i  uwodnienia  cząstek.  Zmiany  fizyczne 
w tych układach powodują utratę pierwotnej struktury i konsystencji, wpływając tym samym 
na  trwałość  produktów.  W  celu  niedopuszczenia  do  tych  niekorzystnych  zmian  wprowadza 
się  do żywności  specjalne  substancje  chemiczne  – stabilizatory  emulsji, pian,  zawiesin,  żeli, 
substancje buforujące, zagęszczające. 

W  większości  przypadków  dodatek  środka  konserwującego  odbywa  się  prosto,  przez 

zmieszanie  umiarkowanie  stężonego  roztworu  konserwanta  z  całą  masą  produktu.  
W  przypadku  materiału  stałego  o  budowie  tkankowej  i  nie  rozdrobnionego  lub  tylko  
w niewielkim stopniu można to przeprowadzić następująco: 

 

-  w  fazie  stałej  –  na  sucho  przez  nacieranie  powierzchni,  co  w  wyniku  szybko 
zachodzącej plazmolizy powoduje rozpuszczanie wcieranego konserwanta (soli z saletrą, 
przy    peklowaniu  metodą  na  sucho)  i  jego  stopniowe  dyfundowanie    do  ośrodka 
w następstwie utraty półprzepuszczalności błon komórkowych, 

 

w  fazie  ciekłej  –  przez  trzymanie  materiału  w  roztworze  środka  konserwującego,  
np. chemiczne konserwowanie pulp, peklowanie mięsa, 

 

w fazie gazowej – wędzenie, siarkowanie. 
Wpływ utrwalania metodami chemicznymi na jakość żywności: 

  trwałość  –  można  ją

 

zwiększyć,  jednak  należy  zwrócić  uwagę,  że  zwykle  metody  te 

stosuje się w połączeniu z innymi metodami, 

  tekstura  –  konserwanty  praktycznie  nie  wpływają  na  nią,  mogą  oddziaływać

 

pośrednio 

przez hamowanie działalności drobnoustrojów, 

  barwa – niektóre mogą zmienić lub utrwalić naturalną barwę ( azotany (VI) i azotany (III) 

utrwalają  czerwoną  barwę  mięsa,  dwutlenek siarki  może powodować  pojaśnienie  barwy, 
wędzenie powoduje powierzchniowe brązowienie), 

  smak i zapach – konserwanty stosowane do utrwalenia gotowego produktu, nie powinny 

zmieniać  jego  zapachu  ani  smaku;  do  utrwalania  półproduktów  mogą  być  stosowane 
konserwanty  o  silnym  zapachu,  pod  warunkiem,  że  w  czasie  przerobu  zostaną  z  niego 
usunięte,  

  wartość  odżywcza  –  większość  konserwantów  nie  zawiera  składników  odżywczych  

i  dodawane  w  niewielkich  ilościach  nie  mają  na  nią  bezpośredniego  wpływu;  wyjątkiem 
są kwas askorbinowy  i tokoferole; (z drugiej  strony dwutlenek siarki,  chroni witaminę  C 
przed utlenieniem, ale niszczy witaminę B

1

)

,

 

  wartość  zdrowotna  –  substancje  chemiczne  są  traktowane  jako  substancje  obce  

w  żywności;  mogą  być  stosowane  w  ściśle  określonych  ilościach  i  tylko  w  niektórych 
środkach  spożywczych;  (wykaz  substancji  dodatkowych  dozwolonych,  ich  właściwości 
reguluje  ROZPORZĄDZENIE  MINISTRA  ZDROWIA  z  dnia  17  marca  2003  r.  

sprawie 

dozwolonych 

substancji 

dodatkowych, 

substancji 

pomagających  

w  przetwarzaniu  i  warunków  ich  stosowania);  nie  można  ich  stosować  w  środkach 
przeznaczonych  dla  niemowląt  i  dzieci  do  lat  3;  najwięcej  zastrzeżeń  budzi  dodatek 
azotanów  (VI  i  III)  oraz  wędzenie  żywności;  producent  jest  zobowiązany  podać 
informację o obecności konserwanta w produkcie spożywczym lub używce , umieszczając 
na opakowaniu nazwę lub symbol dodanej substancji. 

Utrwalanie  przez  ukwaszanie  –  marynowanie  polega  na  dodaniu  kwasu,  głównie 

octowego  w  stężeniu  4-10%.  W  zależności  od  stężenia  wyróżniamy  marynaty:  łagodne  
o zawartości 0,4-0,8%, średnio - kwaśne – 1-1,5%, ostre – do 3% kwasu octowego. Marynaty 
zawierające  powyżej  2%  kwasu  octowego  są  trwałe  i  nie  wymagają  utrwalania  cieplnego. 
Jednak w praktyce wszystkie rodzaje marynat poddaje się pasteryzacji. Można stosować inne 
kwasy  organiczne  –  mlekowy,  jabłkowy,  cytrynowy.  Produkuje  się  marynaty  grzybowe, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

39 

warzywne 

rybne 

dodatkiem 

zalewy 

słodko–słono-kwaśnej 

owocowe  

z  dodatkiem  zalewy  słodko–kwaśnej.  Wśród  marynat  warzywnych  dominują  ogórki 
konserwowe.  

Etapy produkcji ogórków konserwowych: 

1)  sortowanie wstępne, 
2)  moczenie surowca w namaczalnikach z bieżącą zimną wodą, 
3)  mycie w płuczkach szczotkowych lub bębnowych, 
4)  kalibrowanie, 
5)  przygotowanie opakowań (słoje lub puszki), 
6)  przygotowanie zalewy, 
7)  przygotowanie  przypraw  aromatyczno-smakowych  (sól,  cukier,

 

chrzan,  papryka, pieprz, 

czosnek, gorczyca, kminek, liście laurowe, koper, estragon), 

8)  napełnianie opakowań, 
9)  zamykanie opakowań, 
10)  pasteryzacja 

Metody niekonwencjonalne i skojarzone 
Radiacyjne utrwalanie żywności 
to metody wykorzystujące [5, s.393]:  

 

elektromagnetyczne promieniowanie jonizujące γ i X, 

 

promieniowanie nadfioletowe, 

 

strumienie 

elektronów 

(w 

postaci 

przyspieszonych 

maszynowo 

elektronów  

o  charakterze  zbliżonym  do  promieni  katodowych,  albo  jako  β-promieniowanie, 
wysyłane przez radioaktywne izotopy).  
Promieniowanie  można  traktować  jako  strumień  cząstek,  zwanych  kwantami  lub 

fotonami, będącymi najmniejszymi porcjami danego promieniowania.

 

Promieniowanie  jonizujące  może  być  zastosowane  do  niszczenia  drobnoustrojów, 

owadów,  pasożytów.  Ogólnie  uważa  się,  że  zastosowanie  nawet  wysokich  dawek 
napromieniowania  rzędu  10-60  kGy  (1-6  Mradów)  nie  powoduje  w  żywności  tworzenia  się 
substancji  toksycznych  dla  ludzi.  Występują  jednak  wyraźne  zmiany  organoleptyczne 
i chemiczne,  obniżające  wartość  konsumpcyjną  i  odżywczą  żywności.  W  radiacyjnym 
utrwalaniu  dąży  się  do  jak  największej  inaktywacji

 

drobnoustrojów  i  enzymów,  przy  jak 

najmniejszych  zmianach  składników  odżywczych.  Ze  względu  na  niekorzystne 
oddziaływanie  na  cechy  organoleptyczne  i  wartość  odżywczą  dużych  dawek,  praktycznie 
wykorzystuje  się  tylko  dawki  średnie  i  małe.  Średnie  1-10  kGy  (1  Gy  =  1J/kg,  jest  to 
jednostka pochłoniętego promieniowania w układzie SI; 1 rad = 0,01 Gy) – do przedłużenia 
trwałości  mięsa,  ryb,  owoców,  warzyw  i  innych.  Dawki  małe  do  1kGy  stosuje  się

 

do 

zwiększenia  trwałości  niektórych  płodów  rolnych,  zapobiegania  chorobom  pasożytniczym 
i zatruciom  pokarmowym,  np.:  hamowanie  kiełkowania  ziemniaków,  utrwalanie  cebuli, 
radiacyjna  dezynsekcja  ziarna,  niszczenie  pasożytów  chorobotwórczych  w  surowcach 
i produktach spożywczych. 

Promieniowanie  nadfioletowe  wykorzystuje  zazwyczaj  fale  o  długości  0,200  -  0,400 

μm.  Charakteryzuje  się  słabą  przenikliwością  w  ośrodkach  nieprzejrzystych  i  dlatego  jest 
głównie  stosowane  do  powierzchniowego  naświetlania.  Źródłami  promieniowania 
nadfioletowego mogą być lampy rtęciowe, łuki elektryczne, lampy o wyładowaniu gazowym 
i  inne.  Promieniowanie  nadfioletowe  bywa  stosowane  do  niszczenia  mikroflory  na 
powierzchni  mięsa  i  ryb,  przypraw  korzennych,  cukru  używanego  do  konserw,  owoców; 
przeciwdziałania pleśnieniu serów, wyjaławiania wody. 

Mechaniczne metody utrwalania żywności 
Drgania  naddźwiękowe
  o  częstotliwości  powyżej  20-30  kHz,  były  stosowane  

do  niszczenia  drobnoustrojów    np.  w  mleku,  sokach.  Nie  wprowadzono  tej  metody

   

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

40 

do  utrwalania  żywności,  ponieważ  jest  to  metoda  zawodna  oraz  ujemnie  oddziałująca  
na jakość produktów (wzrost lepkości, denaturacja białek). 

Usuwanie drobnoustrojów metodą filtrowania – może być stosowane przy klarowaniu 

wina  i  moszczów,  poprzez    usuwanie  drobnoustrojów  przy  użyciu  pras  filtracyjnych  (filtry 
Seitza) lub filtrów warstwowych (celulozowych Enzigera) – tzw. zimna sterylizacja. 

Usuwanie  drobnoustrojów  metodą  wirowania  –  baktofugacja.  Stosuje  się  do 

żywności płynnej. Dobre efekty daje przy utrwalaniu mleka. 

Niszczenie  drobnoustrojów  metodą  wysokich  ciśnień  –  paskalizacja.  Polega  na 

wykorzystaniu ciśnień rzędu 680 MPa do niszczenia drobnoustrojów. Metodę tą zastosowano 
po  raz  pierwszy  w  produkcji  dżemów,  następnie  jogurtów,  galaretek,  przypraw 
majonezowych  do  sałatek,  soków  cytrusowych.  Etapy utrwalania  to załadunek  zapakowanie 
żywności  do  komory  wysokiego  ciśnienia  i  jej  zamknięcie,  wytworzenie  ciśnienia, 
utrzymanie  ciśnienia  przez  zaprogramowany  czas,  redukcja  ciśnienia,  otwarcie  komory  i  jej 
wyładunek. 

Mechaniczne  usuwanie  szkodników  i  ich  pozostałości  z  żywności  (zboża  i  mąka)  

polega  na  zastosowaniu  aparatu  udarowego  o  nazwie  entoleter.  Urządzenie  to  wyposażone 
jest  w  rotor,  obracający  się  z  dużą  prędkością.  Ziarno  lub  mąka  jest  odrzucane  na  ściany 
obudowy  z  tak  dużą  prędkością,  aby  siła uderzenia  niszczyła  wszystkie rodzaje  szkodników 
w różnych stadiach rozwoju. 

Substancje mało agresywne lub obojętne jako czynniki utrwalania żywności. Niektóre 

substancje  gazowe,  ciekłe  lub  stałe,  pełniąc  funkcje  wypełniaczy  lub  fazy  ciągłej,  mogą 
posiadać  właściwości  utrwalające,  przez  ograniczenie  lub  zahamowanie  rozwoju 
drobnoustrojów, lub też przez przeciwdziałanie szkodliwym reakcjom chemicznym: 

 

gazy:  tlen  w  wysokim  stężeniu  –  stosowany  głównie  do  mleka  i  azot  –  jako  środek 
zastępujący powietrze w produktach suchych, w opakowaniach hermetycznych, 

 

tłuszcze  –  drobnoustroje  nie  mogą  rozwijać  się  w  środowisku  czystego  tłuszczu,  gdyż 
wymagają  środowiska  wodnego;  zmaślanie,  smażenie  w  tłuszczu  (ryby),  warzywa 
smażone w tłuszczu, są trwalsze dzięki koncentracji tłuszczu. 

 

alkohol  etylowy  jako  czynnik  utrwalający  ma  słabe  właściwości  bakteriobójcze  (ok. 
70%), skuteczny dla drożdży i pleśni (ok.18% obj.); zastosowanie -

 

przy produkcji wina, 

otrzymywaniu  morsów  (soki  owocowe  zalane  96%  etanolem),  doprawianiu  win 
spirytusem w celu przedłużenia ich trwałości, produkcji misteli, używanej do dosładzania 
win deserowych.  
Skojarzone  metody  utrwalania  żywności  polegają  na  zastosowaniu  nie  jednego  lecz 

wielu czynników konserwujących, przy czym czynniki te mogą być stosowane jednocześnie, 
bądź kolejno po sobie. 
W  praktyce

 

nie  spotyka  się  produktów  całkowicie  trwałych  i  tak  samo  trudno  znaleźć 

produkt, który swoją trwałość zawdzięcza tylko jednemu czynnikowi utrwalającemu. 
Przykładami metod skojarzonych są: 

 

pasteryzacja marynat (temperatura i kwas octowy), 

 

słodzenie  i  odparowanie  wody  (dżemy,  konfitury,  marmolady,  mleko  zagęszczone  
z cukrem), 

 

kiszenie i pasteryzacja (kapusta kiszona pasteryzowana), 

 

obniżenie pH (wzrost kwasowości) i obniżenia zawartości wody, 

 

pasteryzacja i obniżenie temperatury magazynowania, 

 

dodatek konserwantów do produktów fermentowanych. 
Metody  skojarzone  będą  się  coraz  bardziej  rozwijać  i  upowszechniać  nawet  

ze  względu  na  działanie  synergistyczne,  gdzie  stosując  dwa  lub  więcej  czynników 
utrwalających można, dla uzyskania tego samego efektu, zastosować znacznie niższe dawki, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

41 

ewentualnie  łagodniejsze  warunki.  Niewątpliwy  wpływ  na  rozwój  metod  kombinowanych 
mają również zmiany oporności drobnoustrojów. 

 
4.5.2. Pytania sprawdzające 

 
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

 

1.  Na czym polega biologiczne utrwalanie żywności? 
2.  Jak przedstawia się proces kiszenia kapusty? 
3.  Jaka jest wartość odżywcza kiszonej kapusty i kiszonych ogórków?  
4.  Co to są marynaty i jaka jest ich wartość odżywcza? 
5.  Z jakich etapów składa się proces produkcji ogórków konserwowych? 
6.  Jakie rozróżnia się rodzaje marynat? 
7.  W jaki sposób konserwanty działają na drobnoustroje? 
8.  Jak  można  dodawać  chemiczne  substancje  konserwujące  do  produktów  nie 

rozdrobnionych? 

9.  Jaki jest wpływ chemicznych metod utrwalania na wartość zdrowotną żywności? 
10.  Jakie promieniowanie wykorzystuje się do utrwalania żywności? 
11.  Gdzie  w  technologii  żywności  wykorzystuje  się  promieniowanie  ultrafioletowe,

 

a  gdzie 

jonizujące? 

12.  Jakie są znane mechaniczne metody utrwalania żywności? 
13.   Co to jest paskalizacja? 
14.  Co to jest baktofugacja? 
15.  Które gazy znalazły zastosowanie w utrwalaniu żywności? 
16.  Jakie znasz rodzaje metod skojarzonych utrwalania żywności? 
 

4.5.3. Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Porównaj,  na  przykładzie  ogórków  kiszonych,  cechy  organoleptyczne  produktu 

kiszonego sposobem domowym i przemysłowym. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  biologicznych  metod 

utrwalania, 

2)  odszukać schematy technologiczne ogórków kiszonych, 
3)  przeprowadzić  ocenę  organoleptyczną  ogórków  kiszonych  sposobem  domowym  

i przemysłowym, 

4)  oznaczyć w próbkach zawartość soli i kwasowość, 
5)  porównać uzyskane wyniki z wymaganiami normy jakościowej dla ogórków. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy technologiczne ogórków kiszonych, 

− 

urządzenia stosowane w produkcji kiszonek warzywnych, 

− 

próbki ogórków kiszonych w warunkach domowych i przemysłowych, 

− 

sprzęt do oceny organoleptycznej i analizy chemicznej, 

− 

normy jakościowe dla ogórków, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

42 

Ćwiczenie 2 

Porównaj  cechy  organoleptyczne  produktu  kiszonego  i  zakwaszonego  na  przykładzie 

ogórków kiszonych i konserwowych. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  biologicznych  

i chemicznych metod utrwalania, 

2)  odszukać schematy technologiczne ogórków kiszonych i konserwowych, 
3)  przeprowadzić ocenę organoleptyczną ogórków kiszonych i konserwowych, 
4)  oznaczyć  w  próbkach  zawartość  soli  i  kwasowość  (pH  i  miareczkową  w  przeliczeniu  

na kwas mlekowy dla ogórków kiszonych i octowy dla konserwowych), 

5)  porównać  uzyskane  wyniki  z  wymaganiami  norm  jakościowych  dla  ogórków  kiszonych  

i konserwowych, 

6)  ocenić wartość odżywczą obu rodzajów ogórków. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy technologiczne ogórków kiszonych i konserwowych, 

− 

urządzenia stosowane w produkcji kiszonek  i marynat warzywnych, 

− 

próbki ogórków kiszonych i konserwowych, 

− 

sprzęt do oceny organoleptycznej i analizy chemicznej, 

− 

normy jakościowe dla ogórków konserwowych i kiszonych, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 3 

Zinterpretuj  informacje  zawarte  na  etykietach  opakowań  produktów  spożywczych  pod 

kątem określenia zawartości konserwantów. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  chemicznych  metod 

utrwalania żywności, 

2)  przeanalizować wykaz dozwolonych substancji dodatkowych, ich funkcje technologiczne 

oraz substancje pomagające w przetwarzaniu, 

3)  przeanalizować  oznaczenia  na  produktach  żywnościowych  (słodycze,  koncentraty 

deserów,  zup  w  proszku,  dań  gotowych,  gumy  do  żucia)  pod  kątem  substancji 
utrwalających. 
 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki produktów żywnościowych, opakowania, 

− 

wykaz dozwolonych substancji dodatkowych, ich funkcje technologiczne oraz substancje 
pomagające w przetwarzaniu, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

43 

Ćwiczenie 4 

Określ wpływ podwójnych sposobów konserwowania na jakość żywności na przykładzie 

odwadniania i podwyższania ciśnienia osmotycznego, odwadniania i dodawania chemicznych 
środków konserwujących, obniżenia pH i ogrzewania. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać  w  materiałach  dydaktycznych  informacje  na  temat  skojarzonych  metod 

utrwalania żywności, 

2)  przeanalizować  schematy  technologiczne  produktów  zagęszczanych  bez  cukru  

i słodzonych, suszonych i sulfitowanych, marynat  i konserw warzywnych, 

3)  porównać  parametry  pracy  (czas,  temperatura),  wymagane  stężenia,  cechy 

organoleptyczne  produktów  poddawanych  samodzielnym  i  kombinowanym  metodom 
utrwalania, 

4)  ocenić otrzymane wyniki. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

próbki produktów żywnościowych poddanych różnym metodom utrwalania,  

− 

wykaz dozwolonych substancji dodatkowych, ich funkcje technologiczne oraz substancje 
pomagające w przetwarzaniu, 

− 

schematy procesów technologicznych  z zastosowaniem różnorodnych metod utrwalania, 

− 

prospekty firm produkujących urządzenia i aparaty stosowane w utrwalaniu żywności, 

− 

filmy przedstawiające różne procesy utrwalania żywności, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

 
Ćwiczenie 5 

Zaprojektuj cykl produkcyjny w zakładzie przetwórstwa spożywczego z uwzględnieniem 

przestrzegania krytycznego punktu kontroli. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat systemu i procedur HACCP 

oraz pozostałych systemów zapewnienia jakości, 

2)  opierając  się  na  określonym  procesie  produkcyjnym,  dokonać  analizy  zagrożeń,  ustalić 

krytyczne  punkty  kontroli,  ustalić  limity  krytyczne,  system  monitorowania  parametrów, 
ustanowić  działania  korekcyjne,  ustanowić  procedury  weryfikacyjne,  opracować  system 
dokumentacji, 

3)  zaprojektować  cykl  produkcyjny  konkretnego  produktu  z  uwzględnieniem  systemu  

i zasad HACCP. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

− 

schematy procesów technologicznych  z zastosowaniem różnorodnych metod utrwalania, 

− 

prospekty firm produkujących urządzenia i aparaty stosowane w technologii żywności, 

− 

filmy przedstawiające różne procesy technologiczne, 

− 

przykładowa dokumentacja HACCP, 

− 

literatura zgodna z punktem 6 poradnika. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

44 

4.5.4. Sprawdzian postępów 

 

Czy potrafisz: 

 
 

Tak 

 
 

Nie 

1)  rozróżnić metody biologiczne utrwalania żywności? 

 

 

2)  rozróżnić metody utrwalania na podstawie cech produktów?  

 

 

3)  określić wpływ konserwantów na jakość żywności? 

 

 

4)  określić radiacyjne metody utrwalania żywności? 

 

 

5)  określić mechaniczne metody usuwania drobnoustrojów? 

 

 

6)  określić mechanizm oddziaływania substancji konserwujących? 

 

 

7)  zastosować odpowiednie metody utrwalania produktów? 

 

 

8)  wyjaśnić pojęcie synergentów? 

 

 

9)  porównać wartość odżywczą marynat i kiszonek? 

 

 

10)  podać  przykłady  metod  skojarzonych  i  ocenić  ich  przydatność  

w utrwalaniu żywności? 

 

 

11)  rozróżnić sposoby dodatku substancji konserwujących? 

 

 

12)  określić  zastosowanie  substancji  małoagresywnych  lub  obojętnych  

w utrwalaniu żywności? 

 

 

13)  wyjaśnić  pojęcia:  paskalizacja,  baktofugacja,

   

radiacja,  zimna 

sterylizacja?  

 

 

14)  porównać metody mechaniczne i chemiczne utrwalania żywności? 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

45 

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

 

 

INSTRUKCJA DLA UCZNIA 

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję. 
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. 
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 
4.  Test  zawiera  20  zadania  o  różnym  stopniu  trudności

:

  I  część  –  poziom  podstawowy,  II 

część - poziom ponadpodstawowy.  Są to zadania wielokrotnego wyboru. 

5.  Test  zawiera  20  zadań  dotyczących  procesów  konserwowania  w  technologii 

przetwarzania żywności.  

6.  Udzielaj  odpowiedzi  tylko  na  załączonej  karcie  poprzez  zaznaczenie  prawidłowej 

odpowiedzi  X  (w  przypadku  pomyłki  należy  błędną  odpowiedź  zaznaczyć  kółkiem, 
a następnie ponownie zakreślić prawidłową), 

7.  Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 
8.  Kiedy  udzielenie  odpowiedzi  będzie  Ci  sprawiało  trudność,  wtedy  odłóż  jego 

rozwiązanie  na  później  i  wróć  do  niego,  gdy  zostanie  Ci  wolny  czas.  Kłopotów  mogą 
przysporzyć Ci pytania: 15-20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe. 

9.  Na rozwiązanie testu masz 45 min. 

 

 

 

 

 

 
Powodzenia! 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

46 

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 

 
1.  Kapusta przed zakiszeniem powinna być: 

a)  niezwłocznie przetworzona. 
b)  poddana krótkotrwałemu magazynowaniu w zaciemnionym pomieszczeniu. 
c)  przechowywana przez kilka dni w chłodnym pomieszczeniu. 
d)  umyta w myjkach bębnowych. 
 

2.  Do przygotowania 200 kg zalewy o stężeniu 40% cukru potrzeba: 

a)  40 kg cukru. 
b)  20 kg cukru. 
c)  80 kg cukru. 
d)  50 kg cukru. 
 

3.  Sublimacja zachodzi: 

a)  przy dowolnym ciśnieniu, ale bardzo niskiej temperaturze. 
b)  przy dowolnej temperaturze, ale bardzo niskim ciśnieniu. 
c)  przy bardzo niskim ciśnieniu i temperaturze ok. 0°C. 
d)  przy dowolnym ciśnieniu i temperaturze. 
 

4.  Chemiczne związki konserwujące stosuje się w dawkach: 

a)  do 0,2%. 
b)  do 2%. 
c)  do 0, 02 %. 
d)  do 0,002 %. 
 

5.  Galusany stosowane w chemicznych metodach utrwalania żywności to: 

a)  przeciwutleniacze. 
b)  synergenty przeciwutleniaczy. 
c)  konserwanty. 
d)  wypełniacze. 
 

6.  Jedną  metod  stosowanych  do  przedłużania  trwałości  mleka  jest  produkcja  mleka 

zagęszczonego słodzonego. Metoda ta należy do metod: 
a)  biologicznych. 
b)  skojarzonych. 
c)  chemicznych. 
d)  fizycznych. 
 

7.  Utrwalając warzywa metodą kiszenia (kapusta kiszona) stosuje się fermentację: 

a)  mlekową. 
b)  alkoholową. 
c)  octową. 
d)  propionową. 
 

8.  Kolejność czynności przy obsłudze pasteryzatorów wannowych jest następująca: 

a)  załadunek  produktu→  odkręcenie  zaworu  parowego→  odkręcenie  zaworu  zimnej 

wody, 

b)  odkręcenie  zaworu  parowego  →  załadunek  produktu  →odkręcenie  zaworu  zimnej 

wody, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

47 

c)  odkręcenie  zaworu  parowego  →  odkręcenie  zaworu  zimnej  wody  →  załadunek 

produktu, 

d)  odkręcenie  zaworu  zimnej  wody  →  załadunek  produktu  →  odkręcenie  zaworu 

parowego. 

 

9.  System  zapewnienia  jakości  polegający  na  ustaleniu  tzw.  punktów  krytycznych 

w procesie produkcji to: 
a)  ISO 9000. 
b)  ISO 14000. 
c)  GMP. 
d)  HACCP. 
 

10.  Utrwalając  soki  owocowe  przez  dodatek  cukru  w  ilości  67-68%  ekstraktu  stosuje  się 

metodę: 
a)  kriokoncentrację. 
b)  zagęszczanie. 
c)  odparowanie. 
d)  osmoaktywną. 
 

11.  Zanurzenie  surowca  w  oziębionych  płynach  (roztwór  cukru,  soli,  glikolu,  glicerolu) 

stosuje się w zamrażaniu: 
a)  konwekcyjnym, 
b)  kondukcyjnym, 
c)  kriogenicznym, 
d)  immersyjnym. 
 

12.  Przy zamrażaniu ryb można stosować metody: 

a)  immersyjną i kontaktową. 
b)  immersyjną i fluidyzacyjną. 
c)  kontaktową i rozpyłową. 
d)  fluidyzacyjna i rozpyłową. 
 

13.  Produkcja ogórków konserwowych jest przykładem metod utrwalania: 

a)  przez dodatek substancji osmoaktywnych (sól, cukier). 
b)  przez dodatek substancji konserwujących. 
c)  biotechnologicznych (fermentacje). 
d)  skojarzonych (zakwaszanie, pasteryzacja). 
 

14.  Jeśli  parametry  sterylizacji  są  następujące:  czas  sterylizacji  15  minut,  czas  ogrzewania  

 

20  minut,  czas  chłodzenia  25  minut,  temperatura  sterylizacji  115  °C,  to  formułę 

 

sterylizacji można zapisać następująco: 

 

a) 

115

25

20

15

,   

b) 

115

25

15

20

,  

c) 

121

25

20

15

d) 

121

25

15

20

 

 
15.  Tokoferole należą do substancji zapobiegających zmianom: 

a)  mikrobiologicznym. 
b)  chemicznym. 
c)  mechanicznym. 
d)  fizycznym. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

48 

16.  Ze względu na słabą przenikliwość w ośrodkach nieprzejrzystych jest stosowane głównie 

do  powierzchniowego  naświetlania.  Źródłami  tego  promieniowania  mogą  być  lampy 
rtęciowe, łuki elektryczne, lampy o wyładowaniu gazowym i inne. Określenie to dotyczy: 
a)  promieniowania jonizującego. 
b)  promieniowania nadfioletowego. 
c)  promieniowania podczerwonego. 
d)  ultradźwięków. 

 
17.  Usuwanie  drobnoustrojów  metodą  wirowania,  stosowane  do  żywności  płynnej,  dające 

dobre efekty przy utrwalaniu mleka określa się mianem: 
a)  baktofugacja. 
b)  paskalizacja. 
c)  radaryzacja. 
d)  zimna sterylizacja. 
 

18. Do produkcji ekstraktów kawy i herbaty można zastosować suszenie: 

a)  owiewowe. 
b)  fluidyzacyjne. 
c)  sublimacyjne. 
d)  kontaktowe. 
 

19.  Najlepsza  metodą  suszenia,  dzięki  której  otrzymuje  się  susz  o  cechach  jak  najmniej 

zmienionych w stosunku do surowca, o bardzo dobrej wodochłonności to suszenie: 
a)  rozpyłowe. 
b)  fluidyzacyjne. 
c)  sublimacyjne. 
d)  kontaktowe. 
 

20.  Jaką  metodę  utrwalania  mógłbyś  zaproponować, chcąc  otrzymać  produkt o  praktycznie 

nieograniczonej trwałości? 
a)  suszenie. 
b)  zamrażanie. 
c)  sterylizację. 
d)  zagęszczanie. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

49 

KARTA ODPOWIEDZI 

 
 

Imię i nazwisko …………………………………………………….. 

 
Organizowanie i prowadzenie procesów konserwowania żywności 

 
Zakreśl poprawną odpowiedź,wpisz brakujące części zdania lub wykonaj rysunek. 

 

Nr 

zadania 

Odpowiedź 

Punkty 

1. 

 

2. 

 

3. 

 

4. 

 

5. 

 

6. 

 

7. 

 

8. 

 

9. 

 

10. 

 

11. 

 

12. 

 

13. 

 

14. 

 

15. 

 

16. 

 

17. 

 

18. 

 

19. 

 

20. 

 

Razem   

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

50 

6. LITERATURA 

 

1.  Bednarski W.: Ogólna technologia żywności cz. I . ART, Olsztyn 1996 
2.  Bijok  B.,  Bijok  F.,  Dąbek  A.:  Surowce  i  technologia  żywności  cz.2.  WSiP,  Warszawa 

1999 

3.  Chuchlowa J.: Materiały pomocnicze i dodatki do żywności. WSiP, Warszawa 1996 
4.  Dłużewskiego M. red.: Technologia żywności 4. WSiP, Warszawa 2001 
5.  Dłużewski M., Dłużewska A.: Technologia żywności 2. WSiP, Warszawa 2001 
6.  Głowacki S.: O metodzie projektów w

 

kształceniu zawodowym. WOM, Kielce 1996 

7.  Głowacki  S.,  Krogulec  -  Sobowiec  M.,  Myzik  M.:  Metoda  projektów  jako  narzędzie 

integracji międzyprzedmiotowej. WOM, Kielce 1999 

8.  Jarczyk A.: Technologia żywności 3. WSiP, Warszawa 2001 
9.  Jarczyk A., Berdowski J.B.: Przetwórstwo owoców i warzyw. Część 1. WSiP, Warszawa 

1997 

10.  Jastrzębski W.: Technologia chłodnicza żywności. WSiP, Warszawa 1991 
11.  Lewicki  P.P.  red.:  Inżynieria  procesowa  i  aparatura  przemysłu  spożywczego.  WNT, 

Warszawa 1999 

12.  Pijanowski E., Dłużewski  M., Dłużewska  A., Jarczyk  A.: Ogólna technologia żywności. 

WNT, Warszawa 1996