Bazele teoretice ale congelării, efectele congelării asupra microorganismelor şi a produselor horticole

Fenomenul de congelare al produselor alimentare, în general, are la bază transformarea apei din vacuolele celulare în cristale de gheaţă (cristalizarea apei libere şi de constituţie a celulei vegetale), prin cedarea căldurii de către produs agentului frigorigen, la temperaturi scăzute de până la -35…-40oC. Procesul în desfăşurarea sa este influenţat de căldura specifică, conductivitatea termică, suprafaţa şi grosimea produsului pe de o parte, iar pe de alta, de diferenţa de temperatură dintre produs şi refrigerent (gheaţă, aer, soluţii), dar şi de viteza cu care circulă agentul de răcire în instalaţiile de congelare.

Temperatura la care încep să se formeze cristalele de gheaţă (punctul de congelare al produselor horticole) este o caracteristică de specie şi chiar de soi, fiind determinată de concentraţia sucului celular, astfel că cu cât aceasta este mai ridicată (la maturitatea fiziologică), cu atât punctul de congelare este mai scăzut.

Punctul de congelare la principalele specii de fructe şi legume

Fructe T ( oC) Legume T (oC)Afine -2,55 Ardei -1,05

Banane -1,22 Cartofi -1,72

Caise -1,6 Castraveţi -0,82

Căpşuni -1,1 Ceapă -1,10

Cireşe -4,05 Ciuperci -1,0

Coacăze -1,0 Conopidă -1,05

Lămâi -2,10 Dovlecei -1,50

Mandarine -1,56 Fasole verde -1,28

Mere de toamnă -1,94 Gulii -0,8

Mere de vară -2,0 Mazăre verde -1,10

Mure -1,72 Morcov -1,33

Pere -2,38 Praz -1,56

Pepene galben -1,6 Salată -0,44

Pepene verde -1,5 Spanac -0,94

Piersici -1,45 Sparanghel -1,22

Portocale -2,2 Tomate -0,89

Prune -2,2 Ţelină -1,28

Struguri -3,94 Usturoi -3,66

Vişine -2,2 Varză -0,44

Zmeură -1,1 Vinete -0,90

Scăderea temperaturii în produsele supuse congelării are loc în principiu în trei faze şi anume: faza A-B, B-C şi C-D

Curbele schematice în funcţie de timpul de congelare

- Faza A-B – de refrigerare a produsului până la începutul

congelării sucului celular (-2oC), când are loc degajarea unei

mari cantităţi de căldură care ridică temperatura până în punctul

B, punct de congelare aparent.

- Faza B-C – de congelare propriu-zisă, când în sucul

celular temperatura a atins punctul de congelare specific

produsului (-2oC), apa cristalizând în proporţie de 65-70%.

- Faza C-D – de atingere a temperaturii de echilibru în

produs.

La sfârşitul congelării punctul cu temperatura cea mai

ridicată în produs reprezintă centrul termic. Când temperatura

din centrul termic este cu cel mult 3-5oC mai ridicată decât cea

la care urmează să aibă loc depozitarea, în practica producţiei

procesul de congelare se consideră încheiat.

Convenţional procesul de congelare se împarte în:refrigerare – până când începe procesul de congelare a sucului celular din produs;congelarea sucului celular – are loc formarea cristalelor de gheaţă;scăderea temperaturii produsului sub punctul de congelare a sucului celular – are loc până la temperatura la care urmează păstrarea ulterioară a produsului.

Procesul de congelare poate fi categorisit după: Viteza de formare a cristalelor de gheaţă şi în acest caz aceasta

poate fi: lentă (între 0,1 – 1 cm/oră);rapidă (între 1-5 cm/oră) şi foarte rapidă (între 5 – 20 cm/oră); ultrarapidă

Viteza de congelare reprezintă viteza cu care frontul de cristalizare al apei avansează în produs şi este definită prin viteza medie (Wm) după relaţia:

)ora/cm(t

W0

0m

unde:δ0- = distanţa cea mai scurtă dintre centrul termic al produsului şi suprafaţa acestuia;t0 = durata congelării de la 0 la -15oC.

Pentru calculul cantităţii de frig necesar congelării produselor se ţine seama de însuşirile fizice specifice care sunt: căldura specifică, căldura latentă de solidificare şi entalpia care depind în mare măsură de conţinutul în apă.

Căldura specifică se defineşte ca fiind cantitatea de căldură necesară pentru a ridica temperatura unităţii de masă cu un grad, variind la legume şi fructe între 0,80-0,93 Kcal/kg.grad. Limitele valorilor sunt date pentru produsele cu conţinut redus de apă (ardei, mazăre, cartofi), respectiv ridicat de apă (sparanghel, spanac, varză, vişine, căpşuni). Căldura specifică scade după congelare până la 0,48 Kcal/kg.grad.

Căldura latentă de solidificare reprezintă căldura degajată la transformarea unităţii de masă de substanţă din stare lichidă în stare solidă şi este de asemenea în funcţie de conţinutul în apă al produsului horticol.

Entalpia este o mărime de stare, definită de suma energiei interne a unui fluid şi a lucrului mecanic de dezlocuire pe care o are acesta în funcţie de volum şi presiune şi variază cu conţinutul în substanţă uscată şi temperatură. Exemplu: pentru răcirea unui kilogram de vişine de la + 20oC la – 25oC sunt necesare 92,35 Kcal.

Factorii specifici ai agregatelor care influenţează viteza de congelare sunt temperatura în agregat şi coeficientul de recirculare al aerului.

Viteza minimă de congelare este de cca. 2 cm/oră la căpşuni, zmeură, etc., de 3-4 cm/oră la castraveţi, conopidă, sparanghel, etc., de 5 cm/oră la fasolea verde şi lentă de 0,1-0,5 cm/oră la produsele horticole destinate industrializării.

Mediul de răcire în care se desfăşoară procesul, în

acest caz deosebindu-se:congelare lentă în aer;congelare rapidă în aer (la temperaturi cuprinse între -30 oC şi

-40 oC); congelare rapidă în lichide (la temperaturi între -20 oC

şi -30 oC );congelare rapidă prin contact cu plăci metalice (temperatura

acestora fiind cuprinsă între -30 oC şi -40 oC ).

Sucul celular din ţesuturile produselor horticole se

compune din soluţii apoase de săruri minerale şi substanţe

coloidale. În timpul congelării temperatura cea mai scăzută se

înregistrează la suprafaţa celulelor.

Din punct de vedere al celor două tipuri de congelare după

viteza de formare a cristalelor de gheaţă, facem precizări privind

modul cum au loc într-un caz şi în celălalt.

Congelarea lentă: temperatura produsului coboară treptat sub 0 oC , din sucul vacuolelor celulare separându-se cristale de gheaţă spre partea exterioară a celulelor, deci spre partea mai rece.

Astfel, în aceste condiţii prin membranele celulare apa difuzează şi în spaţiile intercelulare şi se transformă în cristale de gheaţă, sucul celular concentrându-se, fapt care determină scăderea punctului de congelare al produsului.

Prin accentuarea coborârii temperaturii procesul se repetă, având ca rezultat mărirea volumului cristalelor de gheaţă din spaţiile intercelulare, care perforează membranele celulare datorită presiunii exercitate asupra pereţilor celulari, astfel că se favorizează scurgerea sucului celular atunci când produsele horticole sunt supuse procesului de decongelare.

În concluzie, procesul de congelare în aceste condiţii are loc într-o durată mare de timp şi în consecinţă în ţesuturile produselor se formează cristale mari de gheaţă, dar în număr mic.

Localizarea posibilă a cristalelor de gheaţă în cazul congelării lente

Congelarea rapidă: temperatura produsului coboară brusc, condiţie care favorizează formarea unui număr mare de cristale de gheaţă mici în interiorul celulelor, uniform repartizate în toată masa produsului congelat, cristale care însă nu perforează membranele celulare În acest mod se evită pierderile de suc celular, atunci când produsele sunt supuse procesului de decongelare.

Apa din vacuolele celulare nu mai are timp să migreze din interiorul celulelor în spaţiile intercelulare, astfel că, contrar cazului congelării lente, cristalele de gheaţă se formează în interiorul celulelor şi nu în meaturile intercelulare

Celula vegetală după congelare foarte rapidă (gheată intracelulară) şi după decongelare

În produsele horticole congelate supuse oscilaţiilor de temperatură are loc un fenomen denumit „recristalizare migratorie”. Aceasta constă în producerea frecventă a schimburilor de molecule de apă între cristalele de gheaţă, astfel încât un cristal de gheaţă foarte mic are tendinţă de dispariţie pentru alimentarea altuia mai mare. În aceleaşi condiţii de asimilaţie a temperaturii pe de altă parte este posibilă fuziunea cristalelor de gheaţă învecinate, ceea ce necesită menţinerea temperaturii de depozitare a produselor congelate cât mai constantă (-18oC).

În consecinţă, sucul celular se concentrează pe măsura formării cristalelor de gheaţă, dar dacă temperatura continuă să scadă, lichidul din suc cristalizează în întregime, ajungându-se în aşa numita zonă eutectică a procesului de congelare situată în vecinătatea temperaturii de -50oC

Procedee şi instalaţii de congelare

Procesul de congelare se face după diverse procedee şi

respectiv cu diferite agregate şi instalaţii care pot fi:

- cu funcţionare discontinuă, când instalaţia frigorifică este

întreruptă după congelare;

- cu funcţionare semicontinuă, când la intervale de timp

stabilit se scot o parte din produsele congelate şi se introduce o

nouă şarjă;

- cu funcţionare continuă, când agregatele sunt încadrate în

linii tehnologice cu prelucrare în flux continuu.

Având în vedere mediul de răcire şi sistemul de prelucrare

al căldurii din produsele horticole, congelarea poate fi făcută:în aer prin contact indirect;în aparate schimbătoare de căldură;prin contact direct cu agenţi frigorifici.

Congelarea în aer Foloseşte în principiu sistemul de răcire directă al aerului recirculat

printre produsele supuse congelării, aflate în strat fix sau fluidizat.Agregate de congelare în strat fixÎn aceste congelatoare produsele stau nemişcate în timpul congelării

sau se pot deplasa o dată cu suportul (bandă, tavă, rastel, etc.), asigurându-se temperaturi de -30…-50oC, diferenţa de temperatură aer-agent frigorific fiind de 5 şi 12oC. Circulaţia aerului printre produse are loc vertical, longitudinal sau transversal şi de exemplu pentru un strat de 5 cm grosime la o viteză a acestuia de 6-8 m/s se obţine un minim de consum energetic.

Procedeul are avantajul unui cost mai redus al investiţiei, dar pierderile în greutate ale produselor sunt însă mari, deoarece viteza de congelare este lentă (0,1-0,5 cm/oră).

Utilitatea acestui procedeu are loc pentru produsele destinate industrializării, pentru cele ambalate în pachete cu grosimea stratului mai mică de 5 cm şi pentru produsele neambalate cu destinaţie de consum ca atare (conopidă, fasole verde, mure, zmeură, căpşuni, afine, etc.). Se folosesc diferite tipuri de aparate: tunele cu bandă, cu şine în spirală, celule, etc., care se deosebesc prin debitul, viteza şi direcţia de circulaţie a aerului, prin modul de încărcare-descărcare al produselor, etc.

Congelarea în aer în strat fluidizatProcedeul mai poartă denumirea şi de congelare răzleaţă

întrucât fiecare particulă vine în contact cu aerul rece. Se realizează o circulaţie ascendentă a aerului printre produse, imprimându-le o mişcare permanentă şi proprietăţi asemănătoare fluidelor. Acest procedeu asigură viteze rapide de congelare (până la 10 cm/oră), reducerea pierderilor de suc celular (la fasole verde, tomate, zmeură, căpşuni, etc.), diminuarea modificărilor de gust şi aromă (la conopidă, zmeură, căpşuni, etc.) concomitent cu diminuarea pierderilor în greutate prin evaporare (de la 5-6% la congelarea în strat fix, până la 3% în strat fluidizat).

Totodată se scurtează durata de congelare şi se împiedică aglomerarea produselor la solidificarea peliculei de apă neevaporată după spălare (constatate la congelarea în start fix).

Agregatele utilizate pentru aplicarea acestui procedeu pot fi cu sau fără bandă transportoare

Congelarea prin contact direct

Se utilizează agenţi frigorifici cum sunt aerul lichid, azotul lichid,

dioxidul de carbon, freon 12 sau diclordiflormetanul care mai sunt numiţi şi

agenţi criogenici. Aceştia vin în contact cu produsele prin: imersie (sistem puţin

utilizat întrucât produce deteriorarea epidermei prin fisurare); aspersie sau

stropire (sistem cu trei zone de răcire în succesiune: prerăcire la -40oC,

congelare la -150 oC şi zona de echilibru a temperaturilor din straturile

interioare şi exterioare); convecţie şi curenţi de vapori (sistem în care agentul

frigorific răceşte suportul pe care sunt aşezate produsele, la partea superioară

acestea fiind răcite de mediul de fluid frigorigen pulverizat în spaţiul de

congelare).

Prin comparaţie cu congelarea în strat fluidizat (>2 cm/oră), congelarea

în instalaţii criogenice este foarte rapidă (minim 10cm/oră), având efecte

pozitive asupra calităţii produsului finit (aromă, gust, fermitate), dar cu

precizarea că investiţia presupune costuri mai mari.

Congelarea prin contact indirect

Pentru acest procedeu de congelare se utilizează aparate

schimbătoare de căldură aplicându-se două sisteme:

►în strat fix, produsul fiind congelat între plăci metalice răcite;

►în strat mobil, particulele găsindu-se în permanentă mişcare,

venind pe rând în contact cu un cilindru metalic răcit.

În aparatele cu plăci metalice răcirea se realizează cu

agenţi frigorifici sau intermediari (tricloretilenă, saramură, etc.)

care circulă în plăci în canale efectuate în interiorul acestora,

acestea fiind confecţionate din oţel sau aluminiu, fiind poziţionate

orizontal sau vertical.

Modificări fizice, chimice şi microbiologice ale produselor horticole congelate

În timpul procesului de congelare şi după congelare în produsele horticole au loc modificări de natură fizică, chimică şi microbiologică.

Modificări fizice se referă la structo-textura produselor care datorită

formării cristalelor de gheaţă devine mai laxă, acestea rupând şi spărgând

celulele şi, deci şi ţesuturile acestora.

Volumul produselor horticole creşte cu până la 10-15% mai mult, faţă

de cel iniţial datorită apei transformate în cristale de gheaţă; prin decongelare,

aceasta scade cu 20-40% faţă de cel iniţial, deoarece apa rezultată nu se mai

poate integra în întregime în masa ţesuturilor.

Greutatea produselor horticole scade datorită scurgerilor de apă care

conţine şi o parte din substanţele dizolvate, motiv pentru care aroma şi gustul

acestora se diminuează într-o măsură oarecare.

Deshidratarea produselor horticole se produce prin

evaporarea apei din straturile superficiale ale ţesuturilor, cauza

fiind diferenţele de presiune a vaporilor de apă la interfaţa solid-

aer. Viteza de evaporare a apei variază în funcţie de viteza de

congelare, care este cu atât mai redusă cu cât aceasta din urmă

este mai rapidă. Efectul se concretizează în pierderea de până la

1,5% a greutăţii, ceea ce afectează în mică măsură calitatea

produselor congelate.

Ambalarea produselor în ambalaje impermeabile la vapori

de apă înainte de congelare, determină cristalizarea apei

evaporate pe pereţii interiori ai acestora. Pierderea apei prin

evaporare pe de altă parte are ca efect brunificarea produsului

denumită arsură provocată de frig cauza fiind pătrunderea

oxigenului şi implicit oxidarea compuşilor fenolici de către

polifenoloxidaza.

Textura produselor horticole este afectată datorită cristalelor de gheaţă care dezorganizează celulele, vatămă şi perforează membranele celulare prin formarea acestora în spaţiile intercelulare. Au loc în consecinţă pierderi de suc celular şi modificarea consistenţei produsului, ceea ce afectează calitatea produselor decongelate. Gradul de deteriorare a calităţii este determinat de specie şi chiar de soi.

Cristalizarea zaharozei se produce la temperaturi mai ridicate de -10oC în preparatele din fructe. În vederea prevenirii acestei modificări de natură fizică se recurge la înlocuirea zahărului cu zahăr invertit în proporţie de 30%.

Efectul de plasmoliză se manifestă prin deformarea celulelor şi apare mai ales în cazul congelării lente a produselor horticole. Cauza care stă la baza manifestării acestui efect este difuzarea apei din celule prin diferenţa de presiune osmotică în spaţiile intercelulare, unde aceasta îngheaţă pe cristale deja formate.

Modificări chimice

Modificări importante ale pH-ului sucului celular. Sunt cauzate de: concentrarea sucului vacuolar ca rezultat al pierderii de apă prin îngheţare, astfel că acesta se acidifică; sărurile greu solubile (de exemplu fosfaţii) care aflate în cantitate mică în sucul celular precipită mai uşor ceea ce modifică compoziţia şi pH-ul; operaţiile tehnologice care se aplică înaintea congelării propriu-zise şi se referă la adaos de acid citric, malic, SO2, etc., pentru inactivarea enzimelor, în special din fructe.

Vitaminele – suferă în timpul fluxului tehnologic de congelare cele mai mari pierderi, dar prin comparaţie cu conservarea prin sterilizare, concentrare şi deshidratare sunt menţinute în cea mai mare proporţie. Vitamina B12 de exemplu, este mai stabilă în produsele horticole congelate prin comparaţie cu cele proaspete timp de 6-12 luni de păstrare. Dintre celelalte vitamine, o mare parte (în special vitamina C) se pierd în timpul tratamentului de opărire al legumelor, aplicat pentru inactivarea oxidazelor.

Substanţele minerale, lipidele, glucidele şi protidele – se pierd mai mult pe cale fizică, datorită scurgerilor de lichid sau formării exudatului de decongelare (lichidul lăsat de produse în timpul decongelării). Din punct de vedere chimic acestea sunt destul de stabile.

Modificările de culoare – se produc în special prin brunificari de natură enzimatică (datorită activităţi polifenoloxidazei), dar şi prin degradarea clorofilei la legumele verzi şi a pigmenţilor antocianici la fructele colorate. Pentru prevenirea acestora se recurge la scurtarea perioadei de timp între divizarea produselor horticole şi congelare, se fac tratamente antioxidante, etc.

Exemple de astfel de modificări sunt: culoarea rozie a cotorului de varză de Bruxelles (opărire insuficientă), culoarea închisă la anghinare (prezenţa fierului în apa de spălare), iar la lăstarii etiolaţi şi înălbiţi de sparanghel datorită depozitări la lumină, etc., la modul general datorită nerespectării verigilor tehnologice.

Pierderile de aromă – au loc tot datorită nerespectării verigilor tehnologice, ca de exemplu expunerea produselor horticole la un tratament de opărire prea îndelungat sau traumatizarea ţesuturilor acestora.

Gustul şi savoarea – sunt mai stabile decât aroma la produsele horticole congelate, însă unele greşeli în aplicarea operaţiilor tehnologice determină modificări ca de exemplu: gust metalic la tomatele congelate lent, gust amar la vinetele tocate şi la castraveţi , gust de fân la legumele neopărite, etc.

Aspecte microbiologice la congelarea produselor horticoleCongelarea produselor horticole ca metodă de conservare a acestora

se bazează pe efectul bacteriostatic total, adică oprirea înmulţirii tuturor organismelor sub influenţa temperaturilor scăzute.

Înmulţirea microorganismelor are loc la temperaturi minime ce variază între: -2,1…-4oC la bacterii; -2,1…-6oC la drojdii (întâlnite mai ales în sucuri şi fructe, produse care au un conţinut ridicat de glucide); -6,1…-8oC la mucegaiuri.

Microorganismele au însă capacitatea de adaptare la temperaturi scăzute, preîntâmpinarea acestui fenomen efectuându-se prin răcirea de urgenţă a produselor, având în vedere igiena din timpul procesului de fabricaţie, viteza de congelare, calitatea materiilor prime, etc. De precizat faptul că produsele cu volum mic au un grad de încărcare microbiană mai mare, necesitând viteze de congelare mai rapide, prin comparaţie cu cele care au un volum mai mare.

Microorganismele nu se mai înmulţesc dacă sunt supuse la

temperaturi mai coborâte de -10oC, dar cu un metabolism mai

redus pot supravieţui, această stare de echilibru numindu-se

hipobioză.

Dacă după un timp oarecare temperatura se ridică,

microorganismele îşi încep din nou activitatea de înmulţire şi

încep să-şi desfăşoare procesele metabolice normale. De aceea,

până în momentul consumului este necesară păstrarea unei

igiene stricte la manipularea, prepararea, răcirea, congelarea,

depozitarea şi decongelarea produselor horticole.

Tehnologia de congelare; ambalarea, păstrarea, transportul şi comercializarea produselor horticole

în stare congelată

Tehnologia de congelare a produselor horticole

Pentru conservarea prin congelare, dintre fructe cel mai

bine se pretează zmeura, coacăzele, fragii, afinele, agrişele,

prunele, piersicile, vişinele.

Legumele, în general, se pretează pentru conservarea prin

congelare, acestea trebuind însă supuse acţiunii temperaturilor

scăzute la câteva ore de la recoltarea lor.

Fluxul tehnologic de principiu la congelarea fructelor şi legumelor

Realizarea procesului de congelare, presupune ca în

prealabil, fructele să fie sortate, curăţate de pedunculi, frunze,

resturi vegetale, pământ, etc. şi apoi spălate. Fructe ca merele,

perele, gutuile, etc., care au pieliţa groasă se curăţă manual sau

mecanic, iar în unele cazuri după curăţare fructele mari se

fragmentează în bucăţi, iar cele cu sâmburi se taie în jumătăţi,

sâmburii fiind îndepărtaţi manual sau cu ajutorul unor maşini

speciale.

Toate fructele, exceptând zmeura, în prealabil se spală

manual sau mecanic cu apă potabilă, cu temperaturi de 8-10oC,

după care se trec pe transportorul cu site, pentru realizarea

scurgerii apei şi eliminarea fructelor deteriorate sau strivite care

au scăpat din etapele anterioare ale fluxului tehnologic.

O atenţie deosebită trebuie acordată operaţiei de opărire care distruge complexele enzimatice de oxidare (peroxidaze, catalaze, fenoloxidaze, etc.), măreşte densitatea produsului prin eliminarea de aer, reduce microflora, în special cea de suprafaţă, stabilizează culoarea verde şi galben date de clorofilă şi carotenoizi, contribuie la menţinerea vitaminei C rămasă după opărire. Opărirea antrenează însă, concomitent şi pierderi de glucide, săruri minerale, vitamine, pigmenţi, care afectează fermitatea ţesuturilor mai ales dacă procesul este condus neglijent.

În vederea distrugerii parţiale a enzimelor şi microorganismelor, eliminării parţiale a aerului din ţesuturi şi menţinerii pigmentaţiei naturale a fructelor, unele se opăresc cu apă fierbinte sau vapori de apă timp de 1-3 minute, după care se răcesc la temperatura mediului ambiant.

Fructele care nu-şi modifică pigmentaţia în procesul de decongelare, se congelează ca atare, iar cele a căror pigmentaţie specifică se modifică după decongelare, se congelează cu zahăr sau cu sirop de zahăr.

Coacăzele, zmeura, vişinele, afinele şi pepenele galben fac parte din prima categorie, iar cireşele, caisele, piersicile, prunele, căpşunile,etc., din cea de a doua categorie.

În ceea ce priveşte legumele destinate congelării, cu excepţia castraveţilor şi dovleceilor, acestea înainte de congelare se opăresc pentru a se evita înnegrirea lor. În prealabil, se face o spălare foarte îngrijită, iar opărirea constă în funcţie de natura produsului în tratarea de scurtă durată cu apă fiartă sau vapori timp de 1-8 minute.

La această durată de opărire, se produc pierderi de clorofilă de 4-24% în funcţie de specie; la sparanghel culoarea verde se diminuează cu până la 20%, fiind posibilă şi apariţia culorii brune din cauza transformării clorofilei în feofitină. Legumele opărite pierd în general mai puţin rapid din conţinutul în vitamina C comparativ cu cele neopărite, în acelaşi interval de timp.

Tehnologia de congelare a fructelor

În tabele se prezintă câteva dintre speciile şi soiurile

recomandate pentru congelare, precum şi unele precizări privind

modul de pregătire şi procedeul de congelare utilizat. În general

se pot congela pe lângă cele pe care le vom prezenta în tabel

toate speciile de fructe printre care şi gutuile, merele, perele,

strugurii, porumbele, etc.

Nr. crt. Specia Soiuri recomandate pentru congelare

Modul de pregătire pentru congelare

Observaţii privind procedeele de efectuare a congelării

1. Caise

Intens colorate şi aromate la maturitatea de consum cu pulpa încă fermă: Cea mai bună de Ungaria, Neptun, Umberto, Mari de Cenad,etc.

Depelate sau nedepelate; întregi sau jumătăţi.

- cele nedepelate: opărire 1-3 minute, congelare răzleaţă;

- produsul finit aspectuos fără consistenţă prea bună fiind destinat pentru prelucrare ulterioară;

- cele depelate: tratate prin imersie în diverse amestecuri de soluţii pentru oprirea activităţii enzimatice;

- congelare şi direct în zahăr cca. 30-40%, 0,1% acid ascorbic; durată 10-14 minute pentru cele jumătăţi răzleţe şi 15-32 minute pentru cele întregi;

- durata de păstrare 4-6 luni la -18oC şi 10-14 luni pentru cele în sirop de zahăr cu acid ascorbic.

2. Piersici

Fructe aromate cu pulpa colorată şi fermă, lipsite de clorofilă cu un conţinut redus de taninuri (35-80 mg/100g), recoltate la maturitatea de consum; Redhaven, Cardinal, Babygold, Vesuvio, Elberta, etc.

Asemănător ca la caise. Asemănător ca la caise.

3. Căpşuni

Pondere importantă în sortimentul produselor

congelate; Coral, Gorella, Aiko, Sunrise,

Senga-Sengana, Premial, Talisman; sunt intens colorate cu min.

6%s.u.

În sirop de zahăr (40% sirop în

concentraţie de 45% şi 60%

fructe). Cu zahăr cristalizat (17,5 kg la 82,5 Kg fructe).

- în strat fluidizat în sistem răzleţ (maxim 2% fructe lipite), semirăzleţ (max. 15% fructe liptite) sau în bloc;

- durata de congelare 9-18 minute cu 30-40 mm grosimea stratului în

instalaţie

4.Cireşe

şi vişine

Sortiment cu sau fără sâmburi. Cireşe:

Hedelfinger, Ramon, Olivia, Gersmerdorf,

Rubin, Negre de Bistriţa,etc.

Vişine: Crişana, Mocăneşti, Engleze timpurii,etc.

Necesită răcire în prealabil la 0oC pentru evitarea pierderii de suc

celular la scoaterea sâmburilor.

- cele cu sâmburi se congelează răzleţ în instalaţii cu strat fluidizat timp de 6-

12 minute;- cele fără sâmburi direct în sirop de

zahăr în sisteme cu plăci.

5. Prune

Vinete de Italia, Tuleu gras, Bistriţa, etc., cu min.

17% s.u.; nu se recomandă Renclod (se

brunifică epiderma, crapă şi îşi din pierd

fermitate)

Întregi sau jumătăţi, unele jumătăţi

necesită tratamente

antioxidative prin imersie în soluţie de 2% acid citric

sau 1% acid ascorbic.

- cele întregi se congelează răzleţ în straturi de 30-50 cm timp de 15-20

minute;- cele jumătăţi după tratamente

antioxidative, răzleţ timp de 7-12 minute;

- cele mai bune rezultate prin congelare directă, jumătăţi, în sirop de zahăr (conc. 35-45% +1%acid ascorbic).

6.Pepenele

galben

Toate soiurile cu aromă pregnantă şi ajunşi la

maturitate

Pulpa tăiată în felii de 2-3 cm în cuburi

sau în formă semisferică la

soiurile de culoare portocalie.

- congelarea: răzleţ în instalaţii în strat fluidizat;

- decongelarea: cu adăugare de zahăr cristalizat.

7.Pepenele

verdeToate soiurile

Felii ambalate în sistem criovrac, imersate

în soluţie rece (00C) de zahăr

10% cu 1% acid ascorbic.

- criogenic, ceea ce reduce considerabil formarea de exudat;

- în strat fluidizat şi după 3 luni de depozitare cantitatea de exudat este

de cca. 10%.

8.Afine, mure, zmeură

Fructe din flora spontană sau din cultură, intens

colorate şi aromate.

Nu necesită tratamente antioxidative.

- strat fluidizat cu grosimea de 25-40 mm, timp de 4-7 minute;

- răzleţ, în bloc şi cu zahăr; fructele cu zahăr se congelează în congelatoare cu plăci.

9. Coacăze

Fructe cu sau fără rahis de culoare închisă şi pieliţă

subţire din soiurile Rosenthal, Record, Negre Lee, Grant

Cotswold Cross, etc.

Nu necesită pregătire specială

- răzleţ, în bloc în maxim 7 minute sau cu zahăr în bidoane de 10-12 l pentru

cofetării.

10. Măceşe

Fructe din flora spontană, cu pulpa fermă, de culoare

galben portocalie; cu scopul prelucrării

ulterioare

Fructe întregi sau tăiate longitudinal pentru eliminarea

seminţelor prin batozare, trecute prin vânturător-selector şi pe o masă oscilantă.

- răzleţ, întregi sau tăiate, timp de 4-12 minute în instalaţii cu strat fluidizat sau tăiate în bloc în congelatoare cu

plăci;- durata de depozitare 10 luni la

-18oC.

Tehnologia de congelare a legumelor

Nr. crt.

SpeciaSoiuri recomandate

pentru congelareModul de pregătire pentru

congelare

Observaţii privind procedeele de efectuare a

congelării

1.

LegumeRădăcinoase (morcovi, pătrunjel, păstârnac,

ţelină)

Intens colorate la morcov ( Nantes,

Chantenay de Paris, etc.) , la celelalte

rădăcinoase soiuri cu pulpa albă, fermă fără

rădăcini laterale.

- întregi sau tăiate sub formă de cuburi;

- opărire în apă la 90-95oC timp de 1-2 minute sau în

abur 2-4 minute, urmată de o răcire intensă cu

aer;- pentru evitarea pierderii

de caroten şi vitamina C morcovul poate fi

congelat şi neopărit, durata de păstrare

însă reducându-se la jumătate.

- în strat fluidizat cu grosimea stratului de 25-30 mm când sunt întregi şi 30-40 mm când sunt

tăiate în formă de cuburi;

- la ţelină se obţine un produs de calitate dacă înainte

de decojire şi divizare se fierbe 30 de minute.

2. Mazăre boabe

Soiurile cu boabe zaharate, colorate

intens după opărire (Vidra, Bordi, Alaska,

Pilot,etc.)

- se sortează după greutatea specifică şi se calibrează

în 4 mărimi după diametru 7,5 mm

(maxim) foarte fină; 8,75 mm fină; 10,2 mm

semifină; >10,2 boabe mari.

- opărire în apă la 90-95oC timp de 1,5-4 minute.

- în pat fluidizat în strat cu grosimea de 30-40 mm;

- păstrare 12 luni la o temperatură de -180C,

iar la fierbere durata nu trebuie să depăşească 4

minute.

3.Fasole verde

Soiurile Işalniţa, Favorit (verde), Verba,

Clujana (galbenă), Aura, etc., cu păstăi de formă regulată,

cărnoase cu structură fermă, gust şi aromă pronunţată specifică şi colorate intens după opărire.

- păstăi întregi sau bucăţi de min. 30 mm cu lăţimea de

6-8 mm sau 8-10mm;- pentru menţinerea culorii

verzi se necesită respectarea strictă a

regimului de opărire: 1-3 minute în apă la90-95oC sau 2-4 minute în abur.

- răcire rapidă şi introducerea imediată

la congelare;- în strat fluidizat cu

grosimea de 50-70 mm, congelarea fiind rapidă şi în maxim 10

minute.

4. Conopidă

- soiuri şi hibrizi cu inflorescenţa albă, compactă (Bulgăre

de zăpadă, St. Valentin, White Bool

F1, Serano F1, etc.)

sau brocoli.

- se congelează inflorescenţa întreagă sau tocată, iar de la brocoli buchetele

(lăstarii) din inflorescenţă, după ce se

asigură o protecţie antioxidantă;

- protecţia se realizează prin opărire (2-4 minute în apă sau 3-5 minute în abur) prin imersie în

soluţie apoasă de 0,05% acid citric şi 1% clorură

de sodiu.

- în strat fluidizat, în maxim 18 minute cu timp de păstrare 9

luni.

5. Ardei

- fructe de ardei gras recoltabile înainte de

maturitatea de consum la soiurile

Uriaş de California, De Italia,

etc. şi de ardei gogoşar De Bucureşti şi lung Kapia, ajunse

la maturitatea de consum în stadiul

roşu.

- fructe întregi de ardei gras pentru umplut şi ardei gras sau gogoşar

sferturi sau tăiat plăcuţe sau fâşii;

- opărit 2 minute în apă sau neopărit.

- în strat fluidizat max. 30 minute pentru ardeiul gras neopărit, max. 4

minute pentru cel tăiat în plăcuţe sau

fâşii opărit 2 minute în apă şi răcit

imediat, în straturi cu grosimea de 70-100

mm;- durata de depozitare la -

18oC pentru ardeii neopăriţi 4-6 luni, iar pentru cei întregi şi cei opăriţi de 8-10

luni.

6. Bame- soiuri cu fructe

de 20-50 mm lungime.

- se opăresc 2-4 minute în apă cu adaos de acid acetic 0,5%, se

răcesc rapid.

- în strat fluidizat la -18oC, după ce în prealabil au fost trecuţi printr-un

eliminator de picături, care este de fapt o masă oscilantă;

- durata de păstrare este de 10 luni.

7. Spanac

- soiuri colorate intens,

suculente, nefibroase ca de exemplu

Polul Nord şi Matador.

- se curăţă uscat, se spală intens, se opăreşte în apă 1-1,5 minute sau în abur 3-4 minute, după care se

răcesc imediat.

- se trece după răcire într-un eliminator de picături

cu jet de aer sau se presează uşor;

- se congelează întreg, tocat şi piure în congelatoare

cu plăci, în prealabil fiind ambalat în pungi

obişnuite sau cutii.

8. Andive

- soiuri care au fost puse la

forţat şi s-au obţinut mugurii florali

(păpuşi de andive).

- se congelează mugurii florali (păpuşile) recoltaţi ca atare care au suferit fenomenul de înălbire;

- se opăresc 1-2 minute în apă cu clorură de sodiu 0,5% dar se pot

congela şi neopărite.

- în strat fluidizat timp de 6-7 minute.

9. Sparanghelul

Mary, Marta, Washington, Braunschwei

g, etc.

- lăstarii înălbiţi întregi sau tăiaţi în batoane sau mugurii se imersează

în apă cu gheaţă în care se adaugă clor activ şi se păstrează

la întuneric la 10C;- se pot forma şi snopi care se opăresc

în cazane duplicat 2-4 minute şi se răcesc imediat.

- se congelează ambalat în cutii de carton în

instalaţii cu plăci sau în pat fluidizat în strat cu grosimea de 25-30 mm.

10.Ciupercile

Din flora spontană sau din

cultură la maturitatea de

consum

- spălare în apă rece aproape de 0oC

(preînmuiere) apoi se trec într-o maşină de

spălat cu barbotoare de aer;

- pentru prevenirea oxidării se utilizează două procedee:

spălare cu apă clorinată sau cu bisulfit de potasiu 0,2%;

opărire simplă în apă cu 0,3% NaCl şi 0,1% acid citric sau în apă cu bisulfit de sodiu 0,1% într-un volum de apă cât mai

mic şi un interval de 3-7 minute în funcţie de mărime

(întregi sau bucăţi);- se pot opări şi cu abur timp de 2-

5 minute;- congelarea în strat fluidizat

(maxim 20 minute) pentru ciupercile întregi;

- cele tăiate se ambalează în pungi şi se congelează răzleţ sau în

bloc timp de 3-5 minute.

11.Porumb verde

(în lapte)

Soiuri extratimpurii (Star, Golden Beauty,

Seneca, etc.), timpurii (Sugar King, Gold

Rush, Carameleross, etc.), semitârzii

(Calumet, Golden Security, etc.) sau târzii (Prosperity,

Prospector, Texder mast, etc.), cu bobul format pe ştiulete în

proporţie de cel puţin 80% de culoare

galben aurie.

- se opăreşte ştiuletele întreg în apă timp de 6-12 minute;

- pentru scurtarea duratei de opărire ştiuletele se poate tăia longitudinal în 2 sau 4

părţi;- se răceşte în apă cu gheaţă şi se

elimină coceanul prin mijloace mecanizate.

- congelare în sistem fluidizat, în straturi de 25 -30 mm timp de 7

minute;- se pot congela şi ştiuleţii

întregi durata fiind de 25-30 minute;

- la -18oC durata de depozitare este de cca. 8 luni pentru porumbul congelat şi 10-12 luni

pentru ştiuleţi.

12. Cartofi Soiuri cu pulpa de culoare

albă sau galbenă.

- întregi (max. 35 mm diametru) sau tăiaţi sub formă

prismatică (cca. 10 mm grosime), cilindrică şi mai

rar cuburi;- în prealabil curăţaţi mecanic

sau chimic, cartofii tăiaţi se ţin în apă rece cu adaos de

0,5% NaCl sau sulfit de sodiu şi apoi se opăresc cca.

2 minute.

- răcire într-o soluţie de pirofosfat de sodiu 1%

urmată de congelarea în instalaţii în strat

fluidizat.

13. Cartofi întregiSoiuri cu pulpa de culoare albă sau

galbenă.

- se folosesc exemplare mari care se fierb în apă apoi se usucă la aer

timp de 20 minute.

- se congelează în coajă;- pentru consum se

învelesc în folie de aluminiu, se încălzesc

în cuptor (obişnuit sau cu microunde) şi se servesc fierbinţi.

14. Crochete din cartofi

Soiuri cu pulpa de culoare albă sau

galbenă.

- se fierb felii groase de 1 cm în abur, se transformă în piure şi prin presare într-un extruder se obţin crochete groase de 1

cm;- se usucă 30 secunde la 125oC, se

opăresc 45 secunde în abur la 100oC şi se usucă din nou 10

minute la 105oC, pierzând astfel 34% din umiditate.

- se congelează rapid şi se consumă încălzite în ulei încins fără a fi

decongelate.

15.

Cartofi semiprăjiţi

congelaţi (French fries)

Soiuri cu pulpa de culoare albă sau

galbenă.

- se taie sub formă de bastonaşe cu margini drepte sau ondulate (5-

7 cm lungime şi 8-10 mm grosime;

- se opăresc la 71-77 oC timp de 3 minute sau la 82oC timp de 10 minute şi se prăjesc în ulei la 185 oC până când la suprafaţă se formează o crustă galbenă

aurie (1 minut);- se spală cu duşuri fine cu apă

fierbinte pentru reducerea uleiului în prăjitor.

- bastoanele se răcesc la -18oC şi se congelează rapid, având o durată

de păstrare de 6-8 luni;

- sunt destinaţi pregătirii rapide a cartofilor

prăjiţi (produse Mc Donald’s).

Ambalarea, păstrarea, transportul şi comercializarea produselor horticole congelate

Ambalarea produselor horticole congelate poate fi făcută înainte sau după congelare având în vedere natura şi destinaţia acestora. Produsele congelate necesită în afara cerinţelor obişnuite şi condiţii speciale privind ambalarea primară, acestea referindu-se la însuşirile ambalajului în principal la: rezistenţă termică scăzută la transmiterea căldurii, mai ales pentru ambalare înainte de congelare; impermeabilitate la curgere (pentru sucuri sau fructe care elimină suc), la vapori de apă pentru reducerea pierderilor în greutate, redusă pentru oxigen la unele legume; transparenţă cât mai redusă la radiaţiile ultraviolete.

Tipurile de ambalaje primare cele mai des folosite sunt: pungile , cutiile de carton şi recipientele caserole. În vederea transportului produselor congelate se folosesc saci de hârtie parafinată pentru ambalarea unor legume congelate răzleţ şi lăzi de carton care pot fi lăcuite sau acoperite cu mase plastice.

Păstrarea produselor horticole după congelare se

depozitează în celule frigorifice în condiţii de temperatură minimă

de -18oC, durata admisă de păstrare variind în funcţie de produs:

330 de zile la mazăre boabe, spanac, zmeură, etc.; 300 de zile la

legume rădăcinoase, varză albă şi roşie, ardei gras, gogoşar,

fasole păstăi, caise, piersici, prune, vişine, căpşuni, etc.; 270 de

zile la sparanghel; 240 de zile la soiurile de porumb zaharat; 180

de zile la tomate şi ciuperci. Se practică la consumatori şi

depozitarea la -12oC pentru durate scurte, care însă scurtează

durata admisibilă de păstrare cu 70-80% faţă de depozitarea la -

18oC. Institutul Internaţional al Frigului a făcut recomandări privind

durata admisibilă de depozitare a produselor horticole congelate.

Recomandările institutului Internaţional al Frigului privind duratele admisibile de depozitare ale produselor horticole congelate

Produsul

Durata de depozitare (luni) la temperatura aerului de :

- 18oC -25 oC -30 oC

Piersici, caise sau vişine în zahăr 12 18 24

Piersici în zahăr cu acid ascorbic 18 24 24

Zmeură şi căpşune fără zahăr 12 18 24

Zmeură şi căpşune cu zahăr 18 24 24

Sucuri concentrate de citrice sau alte fructe 24 24 24

Sparanghel 15 24 24

Fasole verde, broccoli, varză de Bruxelles, conopidă 15 24 24

Morcov, mazăre, spanac 18 24 24

Cartofi pentru prăjit 24 24 24

Depozitele de păstrare ale produselor horticole congelate pot fi de diferite tipuri: de producţie, alături de secţia de fabricaţie; cu durată scurtă de depozitare (30 zile), sau pe termen lung, cu stocare pe mai multe luni; de distribuţie, amplasate în zonele urbane; de tranzit, ca de exemplu frigoriferul portuar care primeşte produsele şi le stochează pentru livrare.

Produsele congelate pe parcursul depozitării suferă o multitudine de modificări calitative de natură fizică, chimică şi biochimică (microbiologică) care se referă în principal la: pierderi în greutate la cele congelate răzleţ ambalate în cutii de carton simplu (0,10-0,16% pe lună); pierderi ale vitaminei C în funcţie de temperatura de depozitare; modificări de culoare concomitent cu descreşterea proporţională a gustului şi aromei; creşterea substanţei uscate şi descreşterea acidităţii la fructele congelate cu zahăr şi invers la cele imersate în sirop până la stabilirea unui echilibru (ex. la zmeură după 40-80 zile de păstrare); manifestarea fenomenului de hipobioză.

Transportul şi comercializarea produselor horticole congelateCalitatea produselor horticole congelate în sensul menţinerii

acestora de la producere până în momentul consumului, are loc în cadrul aşa numitului „lanţ frigorific” definit ca un proces tehnologic la temperaturi scăzute compus din mai multe unităţi. Acestea cuprind în ordinea utilizării lor aparatele de congelare, depozitele frigorifice de păstrare, mijlocele de transport, vitrinele frigorifice pentru prezentarea produselor potenţialilor cumpărători, frigidere , congelatoare de uz gospodăresc.

Transportul se face cu vehicule frigorifice sau refrigerante. Cele frigorifice sunt izoterme dotate cu dispozitive de producerea frigului artificial (cu agenţi criogenici în contact direct sau cu echipamente frigorifice mecanice – cu evaporator). Vehiculele refrigerante sunt izoterme cu surse de frig care coboară temperatura în interiorul caroseriei până la -20oC (gheaţa hidrică, gaze lichefiate, plăci eutectice, etc.).

Cele mai multe vehicule sunt prevăzute cu „termokinguri” care sunt agrgate frigorifice monobloc acţionate termic sau electric prin termostat. Produsele sunt încărcate în vehicul în prealabil răcit direct din depozitul frigorific.

Comercializarea produselor horticole congelate se realizează cu pierderi mari de frig din mobile frigorifice închise cu uşi vitrifiate şi deschise, utilizându-se în acest scop lada Frigocom (realizează -12 …-18oC), vitrina Frigocom cu rafturi închise, vitrina model gondolă, etc. cu răcire statică cu termostate de pornire – oprire, dezgheţare, etc. Se impun operaţii de verificare permanentă a parametrilor de funcţionare, de dezgheţare zilnică şi dezinfectare săptămânală.

Decongelarea produselor horticole congelateOperaţia de reconstituire a unui produs congelat în

vederea pregătirii pentru consum sau chiar pentru a fi consumat ca atare se defineşte ca fiind operaţia de decongelare a acestuia. De calitatea operaţiei de decongelare depinde calitatea alimentelor decongelate, indicatorul principal al acesteia fiind cantitatea de suc celular sau exudatul, care trebuie să fie minimă la decongelare.

Cauzele formării exudatului sunt cele ale distrugerii integrităţii

membranelor celulare în timpul congelării mai ales dacă aceasta este lentă, dar

şi cea a modificării permeabilităţii acestora atât la congelare cât şi la

decongelare, sub influenţa variaţiilor de temperatură. Pentru ca exudatul (sucul

celular) eliminat să fie în cantitate cât mai mică, se impune ca durata de

decongelare să fie cât mai redusă. De asemenea cantitatea de suc celular la

decongelare depinde şi de gradul de maturitate la recoltare al produselor

horticole. Recoltarea făcută înaintea maturităţii comerciale, când cantitatea de

substanţă uscată este mai redusă şi permeabilitatea membranelor celulare mai

facilă, determină la decongelare o cantitate de exudat (suc celular) mai mare.

Speciile de legume şi fructe, chiar soiurile în cadrul aceleiaşi specii, au

permeabilitatea membranelor celulare şi rezistenţa acestora la variaţiile de

temperatură diferită. Legumele de exemplu, datorită conţinutului mai mare de

protopectină, pe care nu o afectează temperaturile, prezintă la decongelare o

cantitate mai mică de exudat. La unele soiuri de piersici, prune, vişine, cireşe,

la mazăre verde şi praz epiderma are un rol protector în apariţia exudatului. La

unele specii de fructe şi legume (căpşuni, zmeură, ardei gras) cu epiderma

subţire exudatul se scurge întrucât aceasta nu opune rezistenţă.

Formarea exudatului la decongelarea produselor are multiple efecte şi anume: pierderea în greutate şi a valorii nutritive, deoarece odată cu sucul celular se pierd şi sărurile minerale, vitaminele şi glucidele, etc. dizolvate în acesta; favorizarea dezvoltării florei patogene datorită formării condensului la suprafaţa lui, microorganismele începând astfel să acţioneze, fără ca la început să afecteze aspectul şi mirosul produsului, dar printr-o decongelare prelungită dezvoltarea florei patogene duce la alterarea produsului, etc.

Decongelarea fructelor trebuie făcută numai cu câteva ore înaintea consumului, ele fiind menţinute în stare congelată până în acel moment. Nu se recomandă ridicarea temperaturii la -8oC în zilele care preced consumul, întrucât siropul trece în stare lichidă. Decongelarea se face la temperatura camerei şi în raport de mărimea ambalajului, durata este de 3-8 ore. Într-un dulap frigorifer casnic poate dura şi 2-3 zile la temperatura de +4oC, când cutiile au capacitatea de 0,5-1,0 kg. La decongelare fructele congelate în sirop se lasă în ambalajul lor, iar cele congelate fără zahăr pot fi decongelate într-un sirop de 100 g zahăr la litru.

Metodele de decongelare utilizate ţin cont de

natura, destinaţia şi grosimea produsului şi sunt în număr de

două:

metoda de decongelare prin încălzire din exterior –

căldura este transmisă prin radiaţie sau conducţia

produsului supus congelării, sursele de încălzire fiind aerul,

apa sau aburul.

metoda de decongelare care include căldura direct în

masa produsului, prin curenţi de înaltă frecvenţă, energia

electrică transformându-se în căldură datorită pierderilor

dielectrice şi chimice. Se utilizează aparate cu microunde

de capacitate redusă sau agregate tunel cu 2 t/h capacitate

de decongelare.