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

0

m

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 fix

În 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 fluidizat

Procedeul 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 horticole Congelarea 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

verde Toate 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. Specia

Soiuri recomandate

pentru congelare

Modul de pregătire pentru

congelare

Observaţii privind procedeele

de efectuare a congelării

1.

Legume

Rădăcinoase

(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 întregi Soiuri 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 congelate

Calitatea 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 congelate

Operaţia 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.