Θερµική Επεξεργασία των Τροφίµων



Σχετικά έγγραφα
ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ι

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ι

Αρχές Επεξεργασίας Τροφίμων

Γαλακτοκομία. Ενότητα 4: Θερμική Επεξεργασία Γάλακτος (1/2), 1.5ΔΩ. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΕΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. 3o Εργαστηριο ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ

Περιεχόμενα. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Εισαγωγή. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Θέρμανση Τροφίμων με Ηλεκτρική Ενέργεια

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΕΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. 5o Εργαστήριο ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΤΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ Συσχέτιση μεταξύ Εa & z-value

ΘΕΡΜΙΚΗ ΘΑΝΑΤΩΣΗ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ

Αρχές Επεξεργασίας Τροφίμων

Επεξεργασία Τροφίμων. Ασηπτική επεξεργασία Θερμική εξώθηση Μαγείρεμα. Αρχή ασηπτικής επεξεργασίας

Γαλακτοκομία. Ενότητα 4: Θερμική Επεξεργασία Γάλακτος (1/2), 1.5ΔΩ. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής Του Ανθρώπου

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ (T.E.I.) ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Υπεύθυνος: Δρ. Ευάγγελος Σ.

Αρχές Επεξεργασίας Τροφίμων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΠΑΣΤΕΡΙΩΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟΣΤΕΙΡΩΣΗ

Παστερίωση και αποστείρωση

Τι Είναι το Ζεµάτισµα;

ΣΧ0ΛΗ ΤΕΧΝ0Λ0ΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ & ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΦΡΟΥΤΩΝ ΚΑΙ ΛΑΧΑΝΙΚΩΝ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Απώλειες των βιταμινών κατά την επεξεργασία των τροφίμων

ΑΥΞΗΣΗΣ (Κεφάλαιο 6 )

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ HACCP

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΕΝΤΡΟΠΙΑ-2ος ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ-ΚΥΚΛΟΣ CARNOT

Μεθοδολογία επίλυσης προβληµάτων καταβύθισης

ΦΑΣΕΙΣ ΒΡΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

1. Εναλλάκτες θερµότητας (Heat Exchangers)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΥΤΕΡΟ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ

Θέρµανση Ψύξη ΚλιµατισµόςΙΙ

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Θρεπτικές ύλες Τρόφιµα - Τροφή

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Γάλα ιατηρήστε το στο ψυγείο

ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ (Συµπληρωµατικά κεφάλαια)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΑΡΧΕΣ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Τεχνολογία παρασκευής παγωτών

Παραδείγµατα ροής ρευστών (Moody κλπ.)

Περιεχόμενα. ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ιο. Παραγωγή-μορφολογία-ταξινόμηση των φρούτων και λαχανικών...15

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ & ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ΤΡΟΦΟΓΝΩΣΙΑ. Υπεύθυνος Καθηγητής: Παπαμιχάλης Αναστάσιος

ΠΕΡΙΛΗΨΗ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Επιδράσεις της κατάψυξης στα θρεπτικά συστατικά των τροφίμων

Φύλλο Εργασίας 7 Η Διαστολή και Συστολή του Νερού Μια φυσική «Ανωμαλία»

Μηχανική Τροφίµων. Θερµικές Ιδιότητες Τροφίµων. Η έννοια του «τροφίµου»

ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ Η ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΤΗΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 3 ΣΕΛΙ ΕΣ

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΠΡΟΛΟΓΟΣ. ΜΕΡΟΣ Α : Βασικές αρχές Ψυχρομετρίας. Νίκος Χαριτωνίδης

Πίνακας Περιεχομένων

R T ενώ σε ολοκληρωµένη, αν θεωρήσουµε ότι οι ενθαλπίες αλλαγής φάσεως είναι σταθερές στο διάστηµα θερµοκρασιών που εξετάζουµε, είναι

Από τον Δρ. Φρ. Γαΐτη* για το foodbites.eu

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τι είναι οι καλλιέργειες μικροοργανισμών; Τι είναι το θρεπτικό υλικό; Ποια είναι τα είδη του θρεπτικού υλικού και τι είναι το καθένα;

Οι Μικροοργανισμοί σαν Δείκτες Ασφάλειας των Τροφίμων

Θερµότητα χρόνος θέρµανσης. Εξάρτηση από είδος (c) του σώµατος. Μονάδα: Joule. Του χρόνου στον οποίο το σώµα θερµαίνεται

Αποστείρωση και στειρότητα φαρμακευτικών προϊόντων

7. Βιοτεχνολογία. α) η διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών στο θρεπτικό υλικό, β) το ph, γ) το Ο 2 και δ) η θερμοκρασία.

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΑΡΧΕΣ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΑΓΕΙΡΕΜΑ ΦΥΤΙΚΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ (ΜΕΘΟΔΟΙ & ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ)

ΤΡΟΦΟΓΝΩΣΙΑ. Υπεύθυνος Καθηγητής: Παπαμιχάλης Αναστάσιος

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Ερωτήσεις κατανόησης σελίδας Κεφ. 1

ΦΕ 07 Η Διαστολή και Συστολή του Νερού Μια φυσική «Ανωμαλία» 1. Γιατί ένα παγάκι νερού επιπλέει σε ένα ποτήρι νερό ενώ ένα παγάκι

Υπολογισµοί του Χρόνου Ξήρανσης

ΩΡΟΛΟΓΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΚΑ ΗΜΑΙΚΟ ΕΤΟΣ

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΡΑΔΙΠΠΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ Ονοματεπώνυμο:.

Ορθή Διαχείριση Τροφίμων. Μαριέττα Κονταρίνη Ημερίδα ΕΣΔΥ για Ασφάλεια τροφίμων 27/4/2015

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

Ι < Ι. Οπότε ο λαμπτήρας θα φωτοβολεί περισσότερο. Ο λαμπτήρα λειτουργεί κανονικά. συνεπώς το ρεύμα που τον διαρρέει είναι 1 Α.

BM L = I CF / V [0,2]

R f : C f : S : [0,4] V 2 : w : w x d W x GM. d : [0,4] W : GM :

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ - ΥΠΟ ΕΙΞΕΙΣ ΣΥΝΤΟΜΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΩΡΟΛΟΓΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΟ ΕΤΟΣ

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

Νίκος Χαριτωνίδης. Πρόλογος

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

14 Εφαρµογές των ολοκληρωµάτων

Σήµερα οι εξελίξεις στην Επιστήµη και στην Τεχνολογία δίνουν τη

ΩΡΟΛΟΓΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΟ ΕΤΟΣ

ΑΣΚΗΣΗ 8 Η. ΕΝΖΥΜΑ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΠΡΟΪΟΝΤΟΣ ΟΞΥΓΑΛΑΚΤΙΚΗΣ ΖΥΜΩΣΗΣ. Εργαστήριο Χημείας & Τεχνολογίας Τροφίμων

Εργαστηριακή Άσκηση 30 Μέτρηση του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας υλικών.

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

6.2. ΤΗΞΗ ΚΑΙ ΠΗΞΗ, ΛΑΝΘΑΝΟΥΣΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΕΣ

1. ** α) Αν η f είναι δυο φορές παραγωγίσιµη συνάρτηση, να αποδείξετε ότι. β α. = [f (x) ηµx] - [f (x) συνx] β α. ( )

. ΠΡΩΤΟΣ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ

Χειμερινό εξάμηνο

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΟΡΜΗΣ ΡΕΟΛΟΓΙΑ. (συνέχεια) Περιστροφικά ιξωδόμετρα μεγάλου διάκενου.

Άσκηση 2 : Μέτρηση Διαπερατότητας πλαστικών στους υδρατμούς

(αποστειρωση, παστεριωση, ψησιμο)

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΜΠΟΪΛΕΡ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Μέρος 1 ο.

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Η Φυσική των ζωντανών Οργανισμών (10 μονάδες)

Περιεχόμενα. Κεφάλαιο 1 HACCP - Κατηγορίες Τροφίμων

Ενότητα 3: : Ασφάλεια Βιολογικών Τροφίμων

Transcript:

Θερµική Επεξεργασία των Τροφίµων Σκοπός: 1. Η καταστροφή των παθογόνων και αλλοιούντων µικροοργανισµών και των σπόρων τους. 2. Η αδρανοποίηση των ενζύµων και των µεταβολικών αντιδράσεων, οι οποίες καταλήγουν σε υποβάθµιση των τροφίµων. Συνεπακόλουθα: 1. Οι υψηλές θερµοκρασίες µπορούν να επιφέρουν βλάβες στην εµφάνιση, υφή και θρεπτική αξία. 2. Απαιτείται αριστοποίηση της θερµικής επεξεργασίας. Η αριστοποίηση πρέπει να ολοκληρώνει τα πλεονεκτήµατα της θερµικής επεξεργασίας, που είναι η ασφάλεια του τροφίµου και ο αυξηµένος χρόνος ζωής (αποθηκεύσεως) µε τα µειονεκτήµατα, που αναφέρονται στη µείωση του θρεπτικού περιεχοµένου και των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών. Η Βιοµηχανική Παρασκευή Θερµικά Επεξεργασµένων Τροφίµων ιακρίνεται σε Τρία Μέρη: 1. Εφαρµογή θερµότητος για να "αποστειρωθεί" και καταστεί ελεύθερο αλλοιούντων µικροοργανισµών και ενζύµων το τρόφιµο. 2. Προετοιµασία των πρώτων υλών για συσκευασία εντός δοχείων. 3. ιανοµή των κονσερβοποιηµένων τροφίµων. Μέθοδοι Θερµικής Επεξεργασίας 1. Ζεµάτισµα! Ήπια θερµική επεξεργασία, η οποία εφαρµόζεται συνήθως στα φρούτα και λαχανικά, για την αδρανοποίηση των ενζύµων.! Συχνά χρησιµοποιείται και πριν από την κατάψυξη και αφυδάτωση των φρούτων και λαχανικών. 2. Παστερίωση! Καταστρέφει βλαστικές µορφές παθογόνων µικροοργανισµών και επεκτείνει το χρόνο ζωής των τροφίµων.! Τα παστεριωµένα προϊόντα περιέχουν ζωντανούς µικροοργανισµούς ικανούς να αναπτυχθούν και να προκαλέσουν αλλοίωση, π.χ. γάλα.! Γι αυτό πρέπει να συνδυάζεται µε κάποια άλλη µέθοδο συντήρησης όπως π.χ. η ψύξη! Η παστερίωση µπορεί να εφαρµοσθεί µε τη χρήση διαφορετικών συνδυασµών θερµοκρασίας χρόνου. Για παράδειγµα στο γάλα µπορεί να έχουµε:

Επεξεργασία Χαµηλής Θερµοκρασίας Μακρού Χρόνου (LTLT): 63 C επί 30 min Επεξεργασία Υψηλής Θερµοκρασίας Βραχέως Χρόνου (HTST): 72 C επί 15 s Επεξεργασία Υπέρ Υψηλής Θερµοκρασίας: 138 C ή υψηλότερη επί 2 s! Χρησιµοποιούνται συνδυασµοί θερµοκρασίας χρόνου οι οποίοι δίνουν ίδια µικροβιακή καταστροφή. 3. Εµπορική Αποστείρωση! Καταστρέφονται όλοι οι παθογόνοι και τοξινογόνοι µικροοργανισµοί, καθώς επίσης και άλλοι τύποι µικροοργανισµών, οι οποίοι αν επιζούσαν, θα µπορούσαν να αναπτυχθούν στο τρόφιµα και να προκαλέσουν πρόβληµα δηµόσιας υγείας ή αλλοίωσης κάτω από τις κανονικές συνθήκες διακίνησης και αποθηκεύσεως.! Τα τρόφιµα αυτά περιέχουν ένα µικρό αριθµό θερµοανθεκτικών βακτηριακών σπόρων, οι οποίοι όµως δεν µπορούν να αναπτυχθούν και να δράσουν.! Επεξεργασίες που οδηγούν στην παραγωγή εµπορικά αποστειρωµένων τροφίµων είναι: η κονσερβοποίηση, η εµφιάλωση και η ασηπτική επεξεργασία.! Τα περισσότερα εµπορικά αποστειρωµένα προϊόντα έχουν χρόνο ζωής 2 έτη ή και µεγαλύτερο. 4. Αποστείρωση! Η πλήρης καταστροφή όλων των µικροοργανισµών βλαστικών µορφών και σπόρων Θερµική Αντίσταση των Μικροοργανισµών # Τα βακτήρια θανατώνονται µε τη θερµότητα µε ταχύτητα που είναι ανάλογη προς τον πληθυσµό που υπάρχει κάθε φορά. # Η µεταβολή µοιάζει µε µια χηµική αντίδραση πρώτης τάξεως. # ηλαδή γραφική παράσταση του λογαρίθµου του αριθµού των επιβιούντων µικροοργανισµών έναντι του χρόνου δίνει ευθεία γραµµή. # Τούτο καλείται λογαριθµική τάξη θανάτου. # Η καταστροφή µπορεί να εκφρασθεί µε την τιµή D ή χρόνο υποδεκαπλασιασµού. # Η τιµή D είναι ο χρόνος σε καθορισµένη θερµοκρασία, ο οποίος απαιτείται για την καταστροφή του 90% του µικροβιακού πληθυσµού. # Η τιµή D υπολογίζεται από την κλίση της καµπύλης ταχύτητας θερµικού θανάτου (Σχήµα 1).

Σχήµα 1. Καµπύλη ταχύτητας θερµικού θανάτου. Στο σχήµα 2 φαίνεται η καµπύλη ταχύτητας θερµικού θανάτου για το Clostridium botulinum. Σχήµα 2. Καµπύλη ταχύτητας θερµικού θανάτου για το C.botulinum.

# Η θερµική επεξεργασία συχνά εκφράζεται ως πολλαπλάσια της τιµής D. Π.χ.: επεξεργασία 5D σηµαίνει ότι επιβιώνει 1 σπόρος ανά 100.000 σπόρους ή η αλλοίωση είναι 1 κονσέρβα στις 100.000 κονσέρβες. επεξεργασία 12D σηµαίνει ότι επιβιώνει 1 σπόρος ανά 1 τρισεκατοµµύριο σπόρους ή η αλλοίωση είναι 1 κονσέρβα στο 1 τρισεκατοµµύριο κονσέρβες. Η επίδραση της θερµοκρασίας επί της ταχύτητος της µικροβιακής καταστροφής εκφράζεται µε την τιµή Ζ, η οποία υπολογίζεται από την κλίση της Καµπύλης Χρόνων Θερµικού Θανάτου (Σχήµα 3). Σχήµα 3. Καµπύλη χρόνων θερµικού θανάτου. Η τιµή Ζ αντιπροσωπεύει τους βαθµούς θερµοκρασίας για µια κατά 10 φορές µεταβολή του χρόνου θερµικού θανάτου. Ο χρόνος θερµικού θανάτου (τιµή F) είναι ο χρόνος που απαιτείται για να καταστραφεί το σύνολο ενός καθορισµένου αριθµού µικροοργανισµών µε γνωστό z σε θερµοκρασία Τ. Μετάδοση Θερµότητος Η µετάδοση θερµότητος στην κονσερβοποιία, έχει επικρατήσει να ονοµάζεται Θερµική ιείσδυση. Η µετάδοση θερµότητος λαµβάνει χώρα υπό µη-µόνιµο (ή µη-στάσιµο) κατάσταση (unsteady-state heat transfer). Βασικό µέσο θερµάνσεως ο ατµός. Η θερµοκρασία σε κάθε σηµείο εντός του δοχείου είναι συνάρτηση:! του επιφανειακού συντελεστή µεταδόσεως θερµότητος,! των φυσικών ιδιοτήτων του τροφίµου και του δοχείου,

! της διαφοράς µεταξύ της θερµοκρασίας του ατµού και της αρχικής θερµοκρασίας του τροφίµου! και το µέγεθος και γεωµετρία του δοχείου. Πολύ σπουδαίοι παράγοντες για την εξασφάλιση επαρκούς θερµικής επεξεργασίας είναι: 1. Το µέγεθος και σχήµα της κονσέρβας 2. Τα συστατικά και το ph του τροφίµου 3. Το ιξώδες του τροφίµου, το οποίο καθορίζει το µηχανισµό µετάδοσης θερµότητας Μηχανισµοί Μεταδόσεως Θερµότητος 1. Ακτινοβολία: Τα τρόφιµα µπορούν να θερµανθούν επιφανειακά µε υπέρυθρη ακτινοβολία. 2. Αγωγή: Μετάδοση θερµότητος µεταξύ µορίων µε επαφή. Παρατηρείται όταν τα τρόφιµα είναι στερεά ή πολύ ιξώδη ώστε να αποκλείονται τα ρεύµατα µεταφοράς. Παραδείγµατα: πολτοί λαχανικών, καλαµπόκι cream-style, κολοκύθι, πατατοσαλάτα, πηκτές, λαχανικά-κρέας και ψάρια µε παχιές σάλτσες, σπαγγέτι, corned beef, κοτόπουλο µε χυλοπίτες, µίγµατα κρέατος και δηµητριακών, συµπυκνωµένες σούπες, ψητά φασόλια κ.ά. 3. Μεταφορά: Μετάδοση θερµότητος µε ρεύµατα µεταφοράς, τα οποία δηµιουργούνται από διάφορα στην πυκνότητα λόγω διαφοράς θερµοκρασίας ή µε εξηναγκασµό. Παρατηρείται όταν τα τρόφιµα είναι ρευστά ή ρευστά µε µικρά τεµάχια. Παραδείγµατα: χυµοί φρούτων και λαχανικών, ζωµοί και σούπες, φρούτα συσκευασµένα σε νερό ή σιρόπι, λαχανικά σε άλµη, νερό ή χυµό, κρέας και ψάρια σε άλµη, γάλα κ.ά. 4. Μεταφορά και Αγωγή: Υπάρχουν τρόφιµα στα οποία για κάποιο χρονικό διάστηµα επικρατεί µεταφορά και κατόπιν αγωγή. Παραδείγµατα: σούπες, προϊόντα µε ζυµαρικά, µίγµατα λαχανικών, γλυκοπατάτες σε σιρόπι, στρειδόσουπες, προϊόντα καλαµποκιού κ.ά. οχεία: µεταλλικά (ανοξείδωτος χάλυβας), γυάλινα, laminates, πλαστικά. Ψυχρό Σηµείο: Είναι η περιοχή (σηµείο) του τροφίµου η οποία θερµαίνεται βραδύτερα. Μέτρηση θερµοκρασίας µε θερµοστοιχεία. Σχήµα 3. Ο τρόπος µετρήσεως της θερµοκρασίας και η θέση του ψυχρού σηµείου.

Τα στοιχεία που καταγράφονται χρησιµοποιούνται στην κατασκευή καµπυλών θερµικής διεισδύσεως, ήτοι, καµπυλών θερµάνσεως και ψύξεως. Οι καµπύλες θερµάνσεως µπορεί να είναι απλές ή τεθλασµένες (Σχήµατα 4, 5 & 6). Σχήµα 4. Καµπύλη θερµάνσεως (απλή).

Σχήµα 5. Καµπύλη θερµάνσεως (τεθλασµένη). Σχήµα 6. Καµπύλη ψύξεως.

# Οι συνδυασµοί θερµοκρασίας χρόνου µπορεί να είναι τέτοιοι ώστε να θανατώνουν ίσο αριθµό µικροοργανισµών, όµως οι επιδράσεις τους επί των θρεπτικών συστατικών και οργανοληπτικών χαρακτηριστικών είναι διαφορετικές. # Οι υψηλές θερµοκρασίες έχουν ως αποτέλεσµα τη χρήση µικρών χρόνων επεξεργασίας, οι µικροοργανισµοί καταστρέφονται ταχύτερα, ενώ οι µικροί χρόνοι ευνοούν τη συγκράτηση των θρεπτικών και οργανοληπτικών παραγόντων. Εφαρµογή Θερµότητος κατά την Επεξεργασία 1. Πριν από τη συσκευασία Ασηπτική επεξεργασία 2. Μετά τη συσκευασία Κονσερβοποίηση Ο Χρόνος Επεξεργασίας εξαρτάται από:! Τη θερµοκρασία επεξεργασίας! Τον τύπο του µικροοργανισµού! Τα φυσικοχηµικά χαρακτηριστικά του τροφίµου Υπολογισµός της θερµικής Επεξεργασίας Απόψεις: # Ψυχρό σηµείο # Συνολική Πιθανότητα Επιβιώσεως Μέθοδοι:! Γενική ή Γραφική! Μαθηµατική ή Υπολογιστική Γενική Μέθοδος Η µέθοδος αυτή περιλαµβάνει τη γραφική ολοκλήρωση των στοιχείων θερµοκρασίας χρόνου στο ψυχρό σηµείο κατά τη διάρκεια της θερµικής επεξεργασίας, για να ληφθεί η θανάτωση που επιφέρεται στο προϊόν. Για τον υπολογισµό της θερµικής επεξεργασίας απαιτούνται στοιχεία θερµικής διεισδύσεως. Οι καµπύλες θερµάνσεως και ψύξεως υποδιαιρούνται σε µικρά διαστήµατα χρόνου. Κατόπιν λαµβάνεται ο αριθµητικός µέσος όρος της θερµοκρασίας σε κάθε µικρό χρονικό διάστηµα. Στη συνέχεια υπολογίζεται η θανάτωση L για κάθε θερµοκρασία: T Tx Z L =10 Κάθε τιµή θανατώσεως πολλαπλασιάζεται επί το χρονικό διάστηµα και τα γινόµενα προστίθενται για να υπολογισθεί η τιµή F o :

F o = i= n i= 0 L t i i = i= n i= 0 t 10 i T Tx Z Έτσι, η τιµή αποστειρώσεως µιας επεξεργασίας, µπορεί να υπολογισθεί µε µετατροπή του χρόνου επεξεργασίας σε οποιαδήποτε θερµοκρασία σε ένα ισοδύναµο χρόνο στη θερµοκρασία αναφοράς T x (συνήθως 121 C). Γενική Μέθοδος - Γραφικά: Κατά τη µέθοδο αυτή παριστάνονται γραφικά οι ταχύτητες θανατώσεως σαν συνάρτηση του χρόνου θερµάνσεως σε σύστηµα ορθογωνίων αξόνων. Η επιφάνεια κάτω από την προκύπτουσα καµπύλη πολλαπλασιαζοµένη µε ένα συντελεστή ο οποίος λαµβάνει υπ' όψιν τη βαθµολογία των αξόνων δίδει την τιµή F της επεξεργασίας. F=16,74 cm² [(5 min T/cm) x (0,1 min 121,1/min T)/cm] =16,74 cm² x 0,5 min 121,1/cm²=8,37 min 121,1 C Γενική Μέθοδος - Αριθµητικά: Οι αρχές της γενικής µεθόδου, όπως περιγράφηκαν προηγουµένως, είναι οι ίδιες. Η αριθµητική µέθοδος υπολογισµού εξαλείφει την ανάγκη κατασκευής διαγράµµατος και τη µέτρηση της επιφανείας. Αναπτύχθηκε από τον Patashnik. Η µέθοδος αυτή µπορεί να εφαρµοσθεί όταν είναι γνωστή η τιµή z του µικροοργανισµού και τα στοιχεία της θερµικής διεισδύσεως ελήφθησαν σε ίσα χρονικά διαστήµατα. Η µέθοδος κάνει χρήση του κανόνα των τραπεζίων για τον υπολογισµό του εµβαδού ακανόνιστων επιφανειών. Σαν ύψος των τραπεζίων λαµβάνεται το ίσο χρονικό διάστηµα t, και οι βάσεις αντιστοιχούν σε ταχύτητες θανατώσεως, οπότε έχουµε: F = L t+l T+...+ L t και T z 1 2 n x i=n F = t Li T z x i=0 Παράδειγµα: Xρόνος min Στοιχεία επεξεργασίας πρασίνων φασολακίων στους 115,6 C µε z=10 C. Θερµοκρασία C Ταχύτητα θανατώσεως min 121,1/min T ΣL Τιµή F min 121,1 C 0 5 10 15 * 20 25 90,0 95,0 99,4 105,6 112,2 113,9 0,0008 0,0024 0,0068 0,0282 0,1288 0,1905

30 35 α 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 115,0 115,6 113,9 113,3 111,7 108,9 107,2 105,6 104,4 99,4 95,6 90,0 86,1 82,8 * χρόνος ανόδου, α ιακοπή υδρατµού, έναρξη ψύξεως 0,2455 0,2818 0,1905 0,1660 0,1148 0,0603 0,0407 0,0282 0,0214 0,0068 0,0028 0,0008 0,0003 0,0001 0,7439 1,5171 3,72=F H 7,59=F T Μέθοδος Ball Μαθηµατική Μέθοδος Για τον υπολογισµό της θερµικής επεξεργασίας µε τη µαθηµατική µέθοδο πρέπει να διαθέτουµε στοιχεία θερµικής διεισδύσεως για το προϊόν και να γνωρίζουµε τα θερµικά χαρακτηριστικά του µικροοργανισµού. Γίνεται χρήση της εξισώσεως του Ball: tb log( Tr T ) = + log j( Tr Ti ) f h ή t B = f h( log ji-log g) µε T r -T = g και j(t r -T i ) = ji Τα f h και j υπολογίζονται µε πειράµατα θερµικής διεισδύσεως. Σκοπός είναι ο υπολογισµός του χρόνου θερµάνσεως που απαιτείται για την επίτευξη της επιθυµητής θανατώσεως. Κατά την ανάπτυξη των πινάκων του ο Ball έκανε τις εξής παραδοχές: 1. Το f h της θερµάνσεως είναι ίσο µε το f c της ψύξεως (f h =f c ). 2. To τµήµα της καµπύλης ψύξεως από το σηµείο g όπου διακόπτεται ο υδρατµός µέχρι το ευθύγραµµο τµήµα της καµπύλης ψύξεως, είναι τµήµα µιας υπερβολής, της οποίας τα ευθύγραµµα τµήµατα των καµπυλών θερµάνσεως και ψύξεως είναι ασύµπτωτες. 3. Η τιµή αποστειρώσεως για θερµοκρασίες όπου g>44,4 C είναι αµελητέα. 4. Η τιµή αποστειρώσεως όλων των θερµοκρασιών για τις οποίες g<0,055 C είναι ίσες µε την τιµή αποστειρώσεως στην Τ r. 5. O παράγοντας επιβραδύνσεως για την ψύξη j c =1,41. Η ακολουθούµενη πορεία είναι: 1. ηµιουργούµε τα στοιχεία T r, T i, T cw, f h, j, z και F. 2. Υπολογίζουµε το χρόνο θερµικού θανάτου στη θερµοκρασία του αποστειρωτήρα, U. 3. Υπολογίζουµε το λόγο f h /U. 4. Προσδιορίζουµε το g από πίνακες ή διαγράµµατα f h /U-g. 5. Επιλύουµε την εξίσωση. Ο αποστειρωτήρας µε την έναρξη της λειτουργίας του δεν έχει την επιθυµητή θερµοκρασία επεξεργασίας. Ο χρόνος που µεσολαβεί από τη διοχέτευση του ατµού

µέχρι που ο αποστειρωτήρας αποκτά την επιθυµητή θερµοκρασία επεξεργασίας καλείται χρόνος ανόδου. Ο χρόνος αυτός δεν είναι τόσο αποτελεσµατικός όπως ο χρόνος στη θερµοκρασία επεξεργασίας. Από το χρόνο αυτό µόνο το 40% θα πρέπει να θεωρείται χρόνος στη θερµοκρασία του αποστειρωτήρα. Εποµένως, t B= P t+0,4l P t = χρόνος επεξεργασίας του χειριστή και l = χρόνος ανόδου. Πρόβληµα: Προϊόν συσκευάζεται σε δοχεία ικανότητος 500g. Περιέχει δε 2 σπόρους/g µε z=10 C και D 121,1 =2,00 min. Πειράµατα θερµικής διεισδύσεως έδωσαν T r =115,6 C, T i =60 C, j=j c =1,00 και f h =f c =12 min. Να βρεθεί ο χρόνος θερµικής επεξεργασίας έτσι ώστε να επιτευχθεί µια τιµή επιβιώσεως 0,1 σπόρου ανά 1000 κονσέρβες. Αν ο χρόνος ανόδου είναι l=15 min, ποιος θα είναι ο χρόνος επεξεργασίας του χειριστή, P t. T x =121,1 C. Λύση: Κατ' αρχάς υπολογίζουµε την απαιτουµένη τιµή F 121,1 =F o, εφ' όσον a=500g x 2 σπόροι/g=1000 και b=0,1/1000=0,0001 F o =D (loga-logb)=2,0 min (log1000-log0,0001)=14 min Κατόπιν υπολογίζεται ο U, ήτοι 121,1-T 121,1-115,6 U = F o F i = F o 10 z = 14 min 10 10 = 49,7 min Εποµένως f h /U=12/49,7=0,24 Από Πίνακα για z=10 C και j c =1,00 και f h /U=0,24 βρίσκουµε g=5,5x10-4 C. Aρα -4 t B = f h( log ji - log g)= 12 min( log55,6 - log5,5 10 )= 60 min Όπως αναφέρθηκε προηγουµένως, το 40% του χρόνου ανόδου θα πρέπει να θεωρείται χρόνος στη θερµοκρασία του αποστειρωτήρα. Εποµένως, t B = Pt +0,4l Άρα P t = t B - 0,4l = 60-0,4 x 15 = 54 min Συνολική Πιθανότητα Επιβιώσεως Μέθοδος Stumbo Στην περίπτωση αυτή η τιµή F εκτιµάται από τη µέση συγκέντρωση των µικροβιακών σπόρων σε όλα τα σηµεία της µάζας του τροφίµου (Τιµή F s ). Αρχικά ο Stumbo εξήγαγε την εξίσωση: ( F λ - F c ) Fs = F c+ Dr 1,084 + log D r η οποία δίδει καλά αποτελέσµατα για τους µικροοργανισµούς µόνο. Αργότερα, η εξίσωση αυτή τροποποιήθηκε και έλαβε τη µορφή: D r+ 10,9( F λ - F c) F s= F c+ Drlog D r και η οποία ισχύει και για τους µικροοργανισµούς και για τους θρεπτικούς και λοιπούς ποιοτικούς παράγοντες. Όπου, F c = τιµή F στο γεωµετρικό κέντρο, F λ = τιµή F σε κάθε σηµείο και D r = τιµή D στη θερµοκρασία αναφοράς. Πρόβληµα:. Κονσερβοποιηµένο τρόφιµο αρχικής θερµοκρασίας 60 C υφίσταται επεξεργασία στους 115 C επί 42 min. Πειράµατα θερµικής διεισδύσεως έδειξαν f h =38 min, j=j c =1,00. Ο µικροοργανισµός ο οποίος ενδιαφέρει παρουσίαζε D r =0,09 min και z=10 C. Να βρεθεί η τιµή F s. Λύση: Είναι ji=1,00 (115-60)=55 C Από την εξίσωση Ball έχουµε:

42 log g c = - + log55 = 0,635 και g c =4,3 C 38 Για g c =4,3 C, j c =1,00 και z=10 C βρίσκουµε f h /U=8,136 και U c =38/8,136=4,67 min. U 121,1-115 c Είναι F c = και F i = 10 10 = 4,074 F i oπότε F c = 4,67/4,074=1,15 min. Έχουµε ακόµη g λ =0,5 gc =2,15 C και j λc =0,5j c =1x0,5=0,5. Για g λ =2,15 C, j λc =0,5 και z=10 C βρίσκουµε f h /U λ =4,15 οπότε U λ =38/4,15=9,16 min. U λ 9,16 και F λ = = = 2,25 min F i 4,074 Χρησιµοποιώντας την πρώτη εξίσωση Stumbo βρίσκουµε: 2,25-1,15 F s = 1,15 +0,09 1,084 + log = 1,35 min 0,09 Αν το δοχείο είχε όγκο 500 cm 3 και υπήρχαν 20 σπόροι/cm 3, τότε η πιθανότητα επιβιώσεως 1 σπόρου στο δοχείο είναι: b 10 1,36-15 0,09 = = 10 a και b=20x500x10-15 =10-11. Εφαρµόζοντας την βελτίωση της µεθόδου, για τα ίδια στοιχεία βρίσκουµε: 0,09 +10,9(2,25-1,15) F s = 1,15+0,09log = 1,34 min 0,09 ηλαδή, σ' ότι αφορά την καταστροφή των µικροοργανισµών δίδει τα ίδια αποτελέσµατα. Βιβλιογραφία IFT (1978). Introduction to the Fundamentals of Thermal Processing. IFT Short Course. Institute of Food Technologists. Λάζος, Ε. Σ. (2002). Επεξεργασία Τροφίµων Ι. 3 η Έκδοση. Τµήµα Τεχνολογίας Τροφίµων. ΤΕΙ Αθηνών. Λάζος, Ε.Σ. και Μπρατάκος, Μ. (1978). Μικροβιολογία Τροφίµων. Έκδοση Πρώτη, Αθήνα. Stumbo, C.R. 1973. Thermobacteriology in Food Processing, 2nd ed. Academic Press, New York. ρ. Ευάγγελος Σ. Λάζος Καθηγητής elazos@teiath.gr