Transcript Taze meyve ve sebzeler için soğuk muhafaza

SOĞUK MUHAFAZA
Prof. Dr. Özgül EVRANUZ
Soğuk muhafaza (dondurma ve soğutma)
Cold storage (i.e. freezing and refrigeration/chilling)
– Soğukta saklama: Gıda maddelerinin donma
sıcaklığının üstünde, gıda tipine bağlı olarak -2°C
ile 16°C arasında muhafaza edilmesi işlemidir.
– Soğuk muhafaza sırasında gıda maddesi donmuş
halde bulunmamalıdır.
– Dondurma: Gıda maddelerinin donma
sıcaklıklarının çok altında (genel olarak -40°C)
dondurularak, en az -18°C’de donmuş olarak
muhafaza edilmesi işlemidir.
Soğukta muhafaza
Amaç
Taze ve/veya işlem görmüş gıda maddelerinin
dayanma süresini uzatmaktır.
Soğukta muhafaza edilen gıdalar
• Taze meyve ve sebzeler,
• Hazır yemekler,
• Salatalar/salata sosları,
• Tatlılar/pastacılık ürünleri,
• Pastörize süt ve süt ürünleri,
• Et ve et ürünleri (salam, sosis, vb)
• Bazı gıdalar soğukta saklanmamalıdır,
örneğin, ekmek soğukta daha hızlı
bayatlar (retrogradation=starch
molecules associate closer-lose
moisture
• Bal
• Muz
Soğuk muhafaza
Gıdaların düşük sıcaklıkta muhafazası ile;
 Gıdalarda kalite değişimine neden olan
reaksiyonların hızı yavaşlar (Kimyasal,
biyokimyasal, biyolojik ve fiziksel)
 Enzim ve mikroorganizma faaliyetleri yavaşlar
(durdurulamaz).
Sonuç olarak; Gıdanın tüketime uygun olarak
saklanabildiği süre (dayanma süresi) uzar.
Soğukta saklanan ürünlerde gözlenen kalite
değişimleri
• Soğuk zararlanması (chill injury)
• Doğal olgunlaşmanın yavaşlaması (T< optimum T)
• Koku/aroma değişmeler, yumurta-soğan, süt, yağbalık,
• Besin kaybı,
• Dokuda değişimler,
• Renk kaybı,
• Yağda acılaşma,
• Toz ürünlerde topaklanma,
• Ekmeğin bayatlaması,
• Mikrobiyal gelişme
Soğukta saklanan gıda maddelerinin
bozulma mekanizması
• Kimyasal/biyokimyasal reaksiyonlar (enzimatik
olan veya enzimatik olmayan kararma
reaksiyonları, oksidasyonla vitamin kaybı ve yağ
acılaşması)
• Biyolojik bozulma (solunum)
• Mikrobioyolojik bozulmalar
• Fiziksel bozulma reaksiyonları (tekrar
kristallenme, ezilme, su kaybederek ağırlığının
azalması, kırılma ve çatlama, aromada
değişiklik)
Bozulma mekanizmasını etkileyen etmenler
Ambalajlı olmayan ürünler için:
(1) Sıcaklık,
(2) Hava bağıl nemi,
(3) Depo atmosfer havasının bileşimi,
(4) Depoda bulunan diğer ürünlerin aromatik
özellikleri,
(5) Işık
• Ambalajlı ürünler için:
(1) Sıcaklık,
(2) Ambalaj malzemesinin su buharı ve gaz
geçirgenliği
(3) Ambalaj tipi (vakum, inert gaz, MAP)
(4) Işık
Soğuk muhafaza uygulamasının etkinliği
1. Sıcaklık başta olmak üzere, ürün tipine uygun
kontrol parametreleri belirlenmeli ve koşullar “en
uzun dayanma süresini” sağlayacak şekilde
ayarlanmalıdır.
2. Etkin bir soğuk muhafaza uygulaması için soğuk
zincir sağlanmalıdır.
(Soğuk zincir: soğuk depolama - soğuk dağıtım satış noktalarında soğuk muhafaza - tüketim
noktasında soğuk muhafaza olanaklarının varlığı
anlatılmaktadır).
Soğuk depolarda kontrol edilen işlem
parametreleri
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sıcaklık,
Hava sirkülasyonu
Hava bağıl nemi
Hava bileşimi
Işık
Aroma kontrolu
1. Sıcaklık
• Depolama sıcaklığının etkisi
• Mikrobiyal ve biyokimyasal reaksiyon hızları
yavaşlar.
• Birçok zararlı böcek ve hayvanların aktiviteleri
4°C’nin altında durur. Bazı böcek türlerinin ve
yumurtalarının 0°C’de canlı kalabildiği
bilinmektedir.
• Depolama sırasında gıdanın donmamasına özen
gösterilmelidir. Taze meyve ve sebzelerde doku
değişir, et ürünlerinde “damlama kaybı” artar, Taze
meyve ve sebzeler için optimum depolama
sıcaklıkları vardır.
Depolama sıcaklığının belirlenmesinde
dikkat edilecek hususlar
• Gıdada bozulmaya neden olan reaksiyonun
sıcaklıktan etkilenme derecesi,(taze meyve ve
sebzelerin soğukta muhafazası ile işlenmiş
ürünlerin veya nispeten nem içeriği azaltılmış
ürünlerin soğukta muhafazası için uygun
sıcaklıklar birbirinden farklıdır. Kuru ürünler için
nemin az ve sıcaklığın düşük olması, dayanma
süresini uzatır).
• Depolama sıcaklığının gıdanın özelliklerine etkisi,
• Depolama masrafları ile kalitenin korunması
arasındaki ekonomik denge
Soğuk depo tasarımı
•
Soğutma kapasitesi ve ısı yalıtımı önemlidir.
Soğutma kapasitesi (ısı yükü=heat load)
hesaplanırken,
1. Isı yayan üniteler (lambalar, elektrik motorları)
2. Depoda çalışan insan sayısı
3. Depoda bulunan kapı sayısı ve kapının ne sıklıkla
açıldığı
4. Depolanan ürünün çeşidi ve miktarı (ürünü soğutmak
için üründen uzaklaştırılması gereken ısı miktarı
5. Taze meyve ve sebze depoları için ürünün solunum
hızı)
gibi etkenler gözönünde bulundurulmalıdır.
FOOD
Apples
(Btu/Ton/24 hr)
Specific heat Specific heat @4.4C, Heat
(above
(below
evolved during
freezing)
freezing)
respiration
.87
.45
1,100 - 1,600
Beans, snap .91
.47
7,700
Corn, sweet .79
.42
17,100
Potatoes,
mature
.43
1,300
.82
2. Hava sirkülasyonu
– Uygun bir hava sirkülasyonu ile ısı gıda
yüzeyinden soğutma ünitesine doğru
uzaklaştırılır.
– Özellikle ticari depolarda hava hızı önemlidir
(konvektif ısı transfer hızı artar)
3. Hava bağıl nemi
• Depo atmosferinin Bağıl Nemi (RH) ile gıdanın su
aktivitesi (aw= ERH/100) arasındaki ilişki dikkate
alınmalıdır. İdeal halde RH=ERH olmalıdır.
• RH< aw ise ürün nem kaybeder
• RH> aw ise ürün nem alır
• Ambalaj gıda maddesini depo havasının neminden
bağımsız olarak ERH koşullarında depolamaya
olanak sağlar. Bu amaçla gıda maddesinin
özelliklerine göre yüzey kaplamasından da
yararlanılabilir.
– Vakum ambalaj, plastik veya mumla kaplama
(peynir, yumurta)
4. Depo atmosfer havasının bileşimi
• Her çeşit gıda maddesinin normal atmosfer havası
bileşiminden farklı (oksijensiz, vakum, kontrollü
veya modifiye atmosfer) atmosferlerde daha iyi
saklanabildiğine dair uygulamalar bulunmaktadır.
Etki mekanizması:
• Taze meyve ve sebzeler (solunum hızının
kontrolü)
• Hububat (zararlı böcek ve hayvanların kontrolü)
• İşlenmiş ürünler (mikrobiyal aktivite kontrolü)
CAS ve MAP daha çok taze meyve ve sebzeler için,
ekonomik olmak koşuluyla, kullanılır.
Kontrollü atmosfer depolama (CAS) Taze meyve ve
sebzenin içinde bulunduğu ortamdaki hava bileşimi
izlenir ve hassas bir şekilde kontrol edilir.
Modifiye atmosfer paketleme (MAP) MAP = gaz
geçirgenliği kontrol edilen ambalaj içindeki ürün,
solunum yaptığı için kendi atmosferini yaratır.
Ambalaj içindeki O2 tüketilerek CO2 açığa çıkar.
Düşük basınçta depolama (Hypobaric Storage):
Düşük basınç-yüksek %RH
O2 miktarı azalır
Yüksek %RH su kaybı önlenir
CAS veya MAP teknolojileri neden
etkilidir?
Solunum hızı aşağıdaki etmenlerin etkisi
altında yavaşlar:
1. Düşük sıcaklık,
2. Düşük O2 konsantrasyonu,
3. Yüksek CO2 konsantrasyonu (O2 ve CO2
konsantrasyonu her meyve ve sebze için
farklı olabilmektedir.
5. Işık
• Işık (UV ışını) birçok bozulma reaksiyonunu
hızlandıran bir etmendir. Depolarda genel olarak
güneş ışınının etkisi zaten önemsizdir. Depo ışık
almayacak şekilde inşa edilir. Depolarda
kullanılan aydınlatmanın etkisi azdır. Asıl sorun
marketlerde teşhir raflarında kullanılan
aydınlatmadır. Ambalajlı ürünlerde ambalajın,
UV absorplayan kimyasallar içermesi dayanma
süresine olumlu katkısı vardır.
6. Aroma kontrolu
• Aynı ortamda depolanan farklı aromaya sahip
ürünler birbirlerinin aromasını etkileyebilirler.
(Aromadaki farklılaşma ürünün ticari değerini
düşürür).
• Ambalaj malzemesi kokusuz olmalıdır.
• Depoda bulunan malzemelerin kendileri ve
kullanılan boyalar kokusuz olmalıdır.
• Depoda daha önce bulunan ürün aroması depo
içinde absorbe olmuşsa depo havası bu
aromadan arındırıldıktan sonra başka bir ürün için
kullanılmalıdır.
Taze meyve ve sebzelerin soğukta
muhafazası
Taze meyve ve sebzeler için soğuk
muhafazanın dayanma süresine etkisi
Solunum hızı yavaşlar.
Biyokimyasal ve mikrobiyolojik bozulma
reaksiyon hızları yavaşlar.
Nem kaybı kontrol edildiği için ağırlık kaybı
gözlenmez.
– Ideal halde hızlı bozulan gıdaların
(perishables) soğutulmasına hasattan veya
kesimden (et ürünleri) veya elde edildikten
(süt) hemen sonra başlanmalıdır.
– Meyve ve sebzeler ve et hasat sonrası veya
kesim sonrası metabolik olarak aktiftir.
Örneğin, solunumla nişastanın şekere
dönüşmesi,
– e.g. Sweet Corn
•
•
•
•
@ 0°C in 1 day < 10% sugar to starch
@ 0°C in 4 days< 20% sugar to starch
@ 25°C in 1 day 25%
hot summer day >>>> 25%
Teori
Taze meyve ve sebzeler için soğuk muhafaza
• Taze meyve ve sebzeler hasattan sonra
solunuma devam ederler.
Glukoz + O2  CO2 + H2O + Isı (673Cal)
• Taze meyve ve sebzeler hasattan sonra su
kaybederler (transpiration (terleme) veya
evaporation (buharlaşma)
Transpirasyon sonucu kıvrılma, büzülme,
yumuşama gözlenir.
• Olgunlaşma sırasında açığa çıkan bitki
hormonu etilen de olgunlaşmayı hızlandırır.
P
h
o
t
o
s
y
n
t
h
e
s
i
sR
e
s
p
i
r
a
t
i
o
n
Ca r b o n
D ioxid e
Oxygen
Oxygen
Ca rb on
D ioxid e
Su n lig h t
H
a
rv
e
s
t
W
a
t
e
r
W
a
t
e
r
A
b
s
o
r
p
t
i
o
n
H eat
En e r g y
T
r
a
n
s
p
i
r
a
t
i
o
n
 Solunum hızı kalite değişim hızının bir göstergesidir.
Solunum hızı fazla ise dayanma süresi kısadır.
 Soğutma ile solunum hızı yavaşlatılır.
 Solunum hızı bakımından taze meyve ve sebzeler iki
grupta incelenir.
O2
Tüketim
Klimakterik
Klimakterik olmayan
Süre
Klimakterik
Solunum hızı zamanla artarak bir maksimum
hıza ulaşır (climectaric max.). Bu noktada ürün
tam olgunluğa erişir. Daha sonra hız azalmaya
başlar. Bu evrede kalite bozulması gözlenir.
Bu özellik meyve ve sebzenin kendi yaradılış
özelliğidir, dış faktörlerden etkilenmez. Dış
faktörler sadece klimakterik maksimum
noktasına ulaşma süresini etkiler.
• Domates, elma, armut, şeftali, muz, avokado,
erik klimakterik özellik gösterirler. Ham olarak
hasat edilip depoda olgunlaştırılabilirler.
Klimakterik olmayan
• Solunum hızı yavaş yavaş azalır, bir maksimum
yoktur.
• Kiraz, incir, üzüm, çilek, ananas, salatalık,
limon, altıntop (grapefruit) klimakterik olmayan
özellik gösterirler.
• Sebzeler (yeşil fasulye, bezelye, patlıcan, biber,
bamya, vb) de klimakterik olmayan özellik
gösterirler.
 Klimakterik olmayan ürünler olgun toplanıp
depolanır, çünkü ürün olgunlaşmaz.
TABLE 2. Susceptibillty of fruits and vegetables to chilling injury at low but non-freezing temperatures
Commodity
Approximate lowest
safe temperature °C
Chilling injury symtoms
Aubergines
Avocados
Bananas (green/ripe)
7
Surface scald, Alternaria rot
5-13
Grey discoloration of flesh
12-14
Dull, gray-brown skin color
Beans (green)
7
Pitting, russeting
Cucumbers
7
Pitting water-soaked spots, decay
Grapefruit
10
Brown scald, piking, watery breakdown
Lemons
13-15
Pitting, membrane stain, red blotch
Limes
7-10
Pitting
Mangoes
10-13
Grey skin scald, uneven ripening
Melons: Honeydew
7-10
Pitting failure to ripen, decay
Watermelon
5
Pitting, biker flavour
Okra
7
Discoloration, water-soaked areas, piking
Oranges
7
Pitting brown stain, watery breakdown
Papaya
7
Pitting failure to ripen, off-flavour, decay
Pineapples
7-10
Dull green colour, poor flavour
Potatoes
4
Internal discoloration, sweetening
Pumpkins
10
Decay
Sweet peppers
7
Pitting Alternaria rot
Sweet potato
13
Internal discoloration, piking, decay
Tomatoes: Mature green
13
Water-soaked softening, decay
Ripe
7-10
Poor colour, abnormal ripening, Alternaria rot
Taze meyve ve sebzeler için soğuk
muhafaza işleminin etkinliği
• Düşük sıcaklık kontrolü
• Hava sirkülasyonu
• Hava bağıl nemi kontrolü, yoğunlaşma
veya kuruma istenmez, çözüm: ambalaj
veya kaplama
• Hava bileşiminin değiştirilmesi ile sağlanır.
Depo Yönetimi
Depo sıcaklığı, depolanan ürün için
uygun sıcaklıkta olmalıdır (-2 /+ 16°C).
Farklı sıcaklıklarda depolanması gereken
ürünlerin aynı depoda bulunmaması
gerekir.
Depo içinde hava sirkülasyonu olmalıdır.
- Sıcaklık dağılımı
homojen
- Hava bileşiminin
olması
- Taze hava dağılımının
için
İstiflerin duvara yapışık olmaması,
istifler arasında boşluklar bırakılması
gereklidir.
Depo içinde hava bağıl nemi kontrol
edilmeli, depolanan üründe kurumaya
meydan verilmemelidir. (%RH> 90%)
Depo temiz olmalıdır.
Ürüne yabancı koku veren maddeler
bulunmamalıdır.
Depo yükleme ve boşaltmada giriş ve
çıkışlarda engeller olmamalıdır.
Kontrollü/Modifiye Atmosferde Depolama
• Soğuk muhafaza işleminin etkinliğini artırmak için
depo atmosferinin gaz bileşeni değiştirilerek, CO2
miktarı artırılır, O2 miktarı azaltılır.
• Taze meyve ve sebzeler için O2 miktarının
azaltılması ile solunum hızı yavaşlar, böylece
dayanma süresi uzar.
• Yüksek CO2 miktarı mikroorganizma
faaliyetlerinin yavaşlamasına neden olur.
• Gıdanın içinde bulunduğu atmosferdeki düşük O2
miktarının işlenmiş gıda maddelerinin dayanma
süresini uzatmakta etkili olduğu gözlenmiştir.
Uygulamalar
1. Kontrollü atmosferde depolama
Depo içinde CO2 ve O2 seviyeleri sabit tutulur.
Uzun yıllar %5 CO2 ve % 3 O2 seviyesi
kullanılmıştır. Ultra düşük oksijen (ULO)
tekniğinde CO2 seviyesi %1’den az, O2
seviyesi % 2’dir.
Kontrollü atmosferde depolama etilen üretimini
azaltır. Yine de kontrollü atmosfer depolarda
etilen gazının ürüne zarar verecek kadar
toplanabildiği görülmektedir. Depolama sırasında
etilen gazının uzaklaştırılmasıyla ürünün
dayanma süresi uzatabilmektedir.
2. Modifiye atmosfer
• CO2 seviyesi hassas bir şekilde kontrol edilmez.
• Uygulamalar: taşıma ve paketleme (MAP)
• MAP- modifiye atmosferde paketleme:
paketleme malzemesinin oksijen ve karbon
dioksit geçirgenliği ambalaj içindeki havanın gaz
bileşimini kontrol eder. Bunun için gaz
geçirgenliği bilinen ambalaj malzemeleri veya
uygun şekilde delikler açılmış ambalajlar
kullanılır.
3. Olgunlaştırma odaları
• Olgunlaştırma °T, %RH ve etilen seviyelerinin
kontrol edildiği özel odalarda hızlı bir şekilde
gerçekleştirilir.
Ripening
Rooms
Ön Soğutma Teknikleri
Ürünün sıcaklığı hasattan depoya girene
kadar geçen süre içinde kontrol altında
olmalıdır. Aksi halde depolama süresi
kısalır.
Soğuk Hava: Ürün yüzeyinde kurumaya
yol açar
Soğuk Su: Hydrocooling
İşlenmiş gıdalar için soğuk
muhafaza sıcaklıkları
• Soğuk muhafaza sırasında sıcaklık -1° /
+8°C arasındadır.
• -1°/ +1°C ( taze et, balık, tavuk ve bunların
ürünleri, salam, sosis)
• 0°C / +5°C (pastörize/konserve et ve süt
ürünleri, krema, salatalar, pastacılık
ürünleri,..)
• 0°C / +8°C (pişmiş et, balık, tereyağı,
margarin, peynir,...)
Hazır yemek endüstrisi (catering)
• Hazır yemek endüstrisi için de soğutma ve soğuk
muhafaza çok önemlidir.
• Gıda güvenliği ve kalite açısından pişirilen
yemeğin kısa sürede dağıtım/depolama
sıcaklığına soğutulması ve soğuk olarak
taşınması zorunludur.
• Pişir-soğut (cook-chill) ve
• Pişir-pastörize et-soğut sistemleri vardır.
• Vakum altında paketleme ve pastörize etme
sistemi “sous-vide” olarak anılmaktadır.
İşlem görmüş gıda maddeleri için
soğuk muhafaza
• İşlem görmüş gıda maddelerinde
mikroorganizma gelişmesi zehirlenme ve
bozulmalara neden olabilir. Yağda acılaşma
olabilir.
• Soğutma ile termofilik ve mesofilik
mikroorganizmaların gelişmesi
engellenebilir.