Procese șl Sisteme de Răcire

1. REFRIGERAREA

Refrigerarea constă în răcirea produselor alimentare până la temperaturi apropiate de punctul de congelare, ceea ce înseamnă o răcire fără formare de gheaţă în produs.

In cele mai multe cazuri, refrigerarea este aplicată în scopul conservării propriu-zise a produselor. Refrigerarea poate fi însă utilizată şi în scopul asigurării condiţiilor optime de desfăşurare a unor procese biochimice necesare fabricării unor produse alimentare (unele produse lactate, unele preparate din carne ş.a) sau a unor procese fizico-chimice necesare în anumite faze ale unor tehnologii alimentare. In sfârşit, refrigerarea poate constitui o fază preliminară de răcireîn cazul tehnologiilor de congelare a produselor alimentare.

1.1. Aspecte generale privind refrigerarea

In cazul produselor alimentare în care nu au loc procese metabolice (procese fără viaţă) conservarea prin refrigerare se realizează în special prin acţiunea temperaturilor scăzute asupra microorganismelor, respectiv prin frânarea sau anularea activităţii acestora. De o importanţă deosebită în vederea obţinerii unei durate acceptabile cât mai mari de păstrare în stare refrigerată a produselor este asigurarea la începutul refrigerării a unei încărcături microbiologice cât mai mici. Acest lucru necesită reducerea la maximum a posibilităţilor de contaminare microbiologică a produselor în toate etapele premergătoare aplicării refrigerării propriu-zise.

In cazul produselor alimentare în care au loc procese metabolice (produse vii), cum de exemplu ar fi legumele, fructele, ouăîe, conservarea prin refrigerare se realizează în special prin acţiunea temperaturilor scăzute asupra proceselor metabolice, respectiv micşorarea vitezelor de reacţie şi a activităţii enzimelor endogene. Şi în acest caz este foarte importantă asigurarea condiţiilor de eliminarea posibilităţilor de contaminare microbiologică a produselor în toate etapele premergătoare aplicării refrigerării.

Un proces tehnologic de refrigerare poate cuprinde, într-o accepţiune mai

largă, următoarele faze: tratamentul sau tratamentele preliminare, refrigerarea propriu-zisă, depozitarea în stare refrigerată, încălzirea superficială în, vederea evitării condensării vaporilor din apă din aer pe produse la scoaterea din depozit, transportul. In funcţie de natura produselor, a procedeului de refrigerare şi a destinaţiei produselor, una sau mai multe dintre fazele de mai sus pot să lipsească.

Tratamentele preliminare refrigerării propriu-zise diferă esenţial în funcţie de natura produsului şi pot consta în spălare, sortare, calibrare, tăiere, afumare, dezinfectare, pausteurizare, sterilizare, ambalare ş.a.

Dată fiind marea varietate şi specificitate a tratamentelor preliminare în funcţie de natura produsului respectiv, acestea vor fi tratate pentru fiecare caz în parte în cadrul tehnologiilor specifice redate în partea a patra a lucrării. Trebuie făcută însă remarca cu valabilitatea generală, că realizarea întocmai a tratamentelor preliminare are o deosebită importanţă asupra întregului proces de refrigerare, influenţând în final atât calitatea produselor refrigerate cât şi mărimea duratei acceptabile de păstrare.

1.2. Metode de refrigerare

In funcţie de natura şi caracteristicile finale ale produsului precum şi de scopul urmărit, refrigerarea se poate realiza prin una dintre următoarele metode principale:

-refrigerarea cu aer răcit;

- refrigerarea în aparate cu perete despărţitor;

-refrigerarea cu apă răcită;

- refrigerarea cu gheaţă de apă.

Indiferent de metoda aplicată, un proces de refrigerare poate fi caracterizat din punct de vedere al intensităţii de răcire prin viteza de răcire. Aceasta se defineşte, pentru produsele alimentare solide sau lichide dar care nu curg în timpul răcirii, prin raportul dintre scăderea temperaturii centrului termic al produsului şi intervalul de timp necesar acestei scăderi. Cum însă procesul de refrigerare, ca de altfel orice proces de răcire, este un proces tipic nestaţionar de transfer de căldură, însăşi definiţia vitezei de răcire este deficitară. într-adevăr, viteza de răcire, conform definiţiei de mai sus, este în toate cazurile variabilă pe parcursul unui proces de refrigerare. Din aceste motive, se acceptă drept criteriu de comparaţie a intensităţii proceselor de refrigerare viteza de răcire globală definită ca raportul dintre scăderea totală a temperaturii medii a produsului (diferenţa dintre temperatura medie iniţială şi medie finală) şi durata totală a procesului de refrigerare.

Un proces de refrigerare se poate considera terminat atunci când temperatura medie a produsului supus răcirii a atins valoarea temperaturii la care urmează a fi depozitat sau. valoarea temperaturii necesare prelucrării ulterioare refrigerării propriu-zise.

1.2.1. Refrigerarea cu aer răcit

Refrigerarea cu aer răcit este metoda cea mai răspândită datorită în primul

rând faptului că este pretabila marii majorităţi a produselor alimentare.

Indiferent de natura şi caracteristicile produselor supuse răcirii şi de sistemul constructiv utilizat, un spaţiu de refrigerare cu aer cuprinde în esenţă următoarele elemente:

a) o incintă izolată termic; .

b) produse alimentare supuse răcirii;

c) schimbătorul de căldură în care este răcit aerul (vaporizatorul instalaţiei frigorifice aferente, răcitorul de aer cu agent intermediar ş.a.).

d) circulaţia aerului între răcitor-produse-răcitor.

Aerul, la trecerea peste răcitorul de aer, îşi scade temperatura şi îşi reduce

umiditatea absolută, iar la trecerea peste produse se încălzeşte şi se umidifică.

Procesul de refrigerare se poate realiza:

-în mod discontinuu (în şarje), caz în care spaţiul de răcire este încărcat cu produsele calde care rămân în poziţie fixă până la terminarea procesului de refrigerare;

- în mod continuu, caz în care în spaţiul de răcire sunt introduse continuu produsele calde care parcurg spaţiul răcit (perioada de timp în care sunt refrigerate) şi tot în mod continuu sunt evacuate produsele deja refrigerate;

- în mod semicontinuu, caz în care la anumite intervale de timp sunt introduse în spaţiul răcit produse calde şi concomitent evacuate produsele deja refrigerate.

Principalii parametri ai aerului utilizat într-un proces de refrigerare sunt temperatura, umiditatea relativă şi viteza la nivelul produselor.

Temperatura aerului de răcire în cazul sistemelor de refrigerare discontinue sau semicontinue este variabilă tot timpul procesului de răcire, având valori mai ridicate la începutul procesului şi ajungând în final la valori de 4°C...10°C mai scăzute decât temperatura produselor refrigerate.