U časopisu „KGH“, u brojevima 1-4. u 1993. godini, objavljena je, u četiri dela, otprilike polovina ove knjige; tačnije, prva četiri poglavlja; peto poglavlje i oba tabelarna dodatka su uneseni u knjigu, da bi se upotpunila građa i zaokružio tehnološki ciklus pripreme i hlađenja odnosno smrzavanja hrane.

U prvom delu knjige, objašnjeni su osnovni pojmovi o čovečjoj ishrani, njenim sastojcima, uslovima čuvanja i uticajima skladištenja na njena svojstva. Opisane su i promene životnih namirnica i posledice tih promena na kvalitet odnosno pogoršanje svojstava hrane (razlaganja izazvana bakterijama i sl., na disanje i enzimno delovanje, transpiraciju, oslobađanje i upijanje mirisa i dr.). Navedeni su sanitarno-higijenski uslovi rada, prema određenim zahtevima u postupku skladištenja, a detaljno su izložene i mogućnosti i uslovi skladištenja.

Hlađenje i smrzavanje su posebno prikazani sa stanovišta uslova i tehnoloških parametara, imajući u vidu određene namirnice. U tekstu su i preporuke za projektovanje prostora za mašinske instalacije i brojčane vrednosti parametara hlađenja, smrzavanja i skladištenja najvažnijih prehrambenih proizvoda.

U drugom delu knjige su dva opširna dodatka: u prvom su tabelarno izloženi osnovni parametri skladištenja različitih vrsta voća i povrća, a u drugom uslovi njihovog smrzavanja (za manja pakovanja).
Indeks pojmova na kraju knjige će sigurno olakšati čitaocu nalaženje informacija o određenim aspektima hlađenja i smrzavanja hrane.

Štampanje ove knjige pomogla su sledeća preduzeća: „BS Inženjering“, „Frigostem“, „PI“, „Frigomontaža“, „Frigoremont“, „Jugofrigo“ i „Jugostroj“ iz Beograda, „Carbo-dioxid“, iz Bečeja, i „Pađo“ i „T&RM Inženjering“ takođe iz Beograda. Izdavač im i na ovaj način najtoplije zahvaljuje na značajnoj podršci.

U Beogradu, maja 1994.
Mr Stevan Šamšalović, dipl. inž.

Sadržaj

1. Uvod o ishrani
Hemijski sastav i hranljiva vrednost namirnica
Uticaji spoljne sredine
Načini zaštite životnih namirnica
Uticaj niskih temperatura i medijuma koji odvode toplotu na životne namirnice
Prijem proizvoda na hlađenje
Sanitarno-higijenski uslovi rada

2. Hlađenje
Zadatak i cilj hlađenja
Faktori koji regulišu dejstvo hlađenja
Utrošak toplote
Načini hlađenja
Promene u namirnicama u toku hlađenja
Promene u proizvodima biljnog porekla
Promene u proizvodima životinjskog porekla

3. Smrzavanje
Zadatak i cilj smrzavanja
Brzina smrzavanja
Utrošak hladnoće
Vreme smrzavanja
Načini smrzavanja
Tehnologija smrzavanja
Promene u namirnicama pri smrzavanju

4. Skladištenje
Zadatak i cilj skladištenja
Faktori koji utiču na vek skladištenja
Pomoćna sredstva pri skladištenju
Delovanje gasova
Hemijska sredstva
Energija zračenja
Uslovi prijema i održavanja
Tehnološki uslovi
Tehnologija rada
Meso u salamuri, suvi kobasičarski proizvodi, suvo meso,konzerve, mast i creva
Ribe
Mlečni proizvodi
Promene u namirnicama u toku skladištenja
Promene u namirnicama biljnog porekla
Promene u namirnicama životinjskog porekla

5. Termičke karakteristike prehrambenih proizvoda
Karakteristike proizvoda za hlađenje
Entalpija, specifična toplota i temperaturska provodnost
Toplotna provodljivost
Površinski koeficijenti prelaza toplote

Dodalak A
Dodatak B
Registar pojmova
Literatura

1. Uvod o ishrani

U živom organizmu se u toku njegovog postojanja odvija stalna razmena materija, u toku koje organizam iz spoljne sredine asimiluje hranljive materije, prerađuje ih hemijskim putem i vraća u nju one koje ne može iskoristiti. Ova prerada, u stvari, predstavlja oksidaciju, pri kojoj se oslobađa potencijalna energija hranljivih materija, koju organizam koristi za svoje energetske potrebe, odvijanje fizioloških procesa i razvoj.

Razmena materija je praćena disanjem, koje se neprekidno odigrava i koje se manifestuje uzimanjem kiseonika i oslobađanjem ugljen-dioksida. Zbog ovoga, hranom u širem smislu reči treba, pored namirnica, smatrati i kiseonik iz vazduha i vodu, pošto bez njih ne mogu postojati visokoorganizovani živi organizmi.

Varenje predstavlja niz mehaničkih, fizičkih i biohemijskih promena, koje hrana pretrpi pri svom prolasku kroz organe za varenje, uključujući i proces upijanja prerađenih hranljivih materija.

Hrana, odnosno životne namirnice, koje se dobijaju preradom raznih vrsta životinja i biljaka, ima složen hemijski sastav i različite fizičke i fizičko-hemijske osobine kojima su određeni − osobine i stanje proizvoda. Međutim, nisu sve materije koje ulaze u sastav namirnica hranljive u istoj meri. Naprotiv, veći deo uopšte ne možemo smatrati hranljivim. Hranljivim materijama pripadaju određene hemijske materije koje se nalaze u namirnicama i koje određuju njihovu biološku vrednost. Vrednost hrane veoma zavisi od kvaliteta osnovne sirovine − mesa, ribe, voća, povrća itd.

Mogućnost čuvanja − skladištenja − sirovina i hrane u toku jednog određenog i neophodnog perioda, uz maksimalno očuvanje hranljivosti i ukusa, danas ima veoma veliki značaj. Da bi se znalo na šta je potrebno obratiti pažnju pri skladištenju, treba se upoznati sa hemijskim sastavom namirnica.

Hemijski sastav i hranljiva vrednost namirnica

Ukus jednog proizvoda zavisi od sklopa raznih hemijskih materija koje ulaze u njegov sastav, kao i od fizičkog stanja samog proizvoda. Materije koje jedan proizvod sadrži pripadaju najrazličitijim grupama jedinjenja i mogu se podeliti u dve najvažnije grupe:

– mineralni sastojci (voda, mineralne soli i materije koje su u gasovitom ili vezanom tečnom stanju);
– organski sastojci (belančevine, masti, ugljeni hidrati, vitamini, organske kiseline, tanini, pigmenti).

Ovi sastojci raspoređeni u raznim delovima ćelije, karakterišu ukus i spoljni izgled proizvoda koji su od bitnog značaja za varenje hrane u Ijudskom organizmu, pa je stoga potrebno da se upoznamo sa njihovim svojstvima.

Voda. U namirnicama i živim organizmima vođa služi kao rastvarač i samim tim usmerava fizičko-hemijske procese i biohemijske reakcije u proizvodima, učestvuje u pojavama osmoze i difuzije i doprinosi kvarenju namirnica stvaranjem uslova koji omogućuju razvoj truležnih i drugih mikroorganizama koji izazivaju razlaganje materija. Ođ količine vode u proizvodu zavise: kvantitativan odnos komponenti proizvoda, njegove kvalitetne osobine i otpornost pri skladištenju.

Mineralne soli. One imaju veliki fiziološki značaj, jer pomažu održanje ravnoteže između kiselina i baza, koja je neophodna za normalan razvoj organizma. Mineralne materije se u namirnicama nalaze u obliku organskih jedinjenja i rastvorljivih soli natrijuma, kalijuma, kalcijuma. gvožđa, fosfora itd. U proizvodima od mesa, ribe i u jajima, preovladavaju kisele soli, a u mleku, voću i povrću soli zemno-alkalnih metala.

Mineralne soli zajedno sa belančevinama, mastima, ugljenim hidratima i vitaminima predstavljaju sirovine za Ijudsku ishranu i kao takve ih treba sačuvati.

Belančevinesu visokomolekulska organska jedinjenja različitog sastava i strukture, koja predstavljaju biološki važan deo proizvoda životinjskog porekla.

Za belančevine koje ulaze u sastav svih živih organizama, vezane su razne životne manifestacije, kao što su: varenje hrane, razdražljivost, skraćivanje mišića, kretanje, sposobnost rašćenja i razmnožavanja itd.

Proučavanjem promena koje se odigravaju u namirnicama u toku skladištenja, ili obrade na sniženim temperaturama, došlo se do zaključka da kvalitet i fizičko stanje namirnica umnogome zavise od promena koje pretrpe belančevine.

Po hemijskom sastavu, bez obzira na izvor, belančevine predstavljaju skup atoma ugljenika, vodonika, kiseonika, azota i u izvesnim slučajevima još i sumpora i fosfora, povezanih na različite načine. Molekulska težina im varira i ide i do milion i zato se kaže da su belančevine visokomolekulska, odnosno makromolekulska jedinjenja.

U prirodi se nalaze u različitim vidovima: kao tečne − u mleku i krvi; u polutečnom stanju − u belancetu jajeta i mišićima; i u čvrstom stanju − kosi, rogovima itd.

Masti i masne materije su veoma rasprostranjene u namirnicama. Izvesne masti predstavljaju strukturnu komponentu ćelijske protoplazme, dok su neke nataložene u masnom tkivu u obliku tzv., rezervne masti.

Prisustvo masti je neophodno iz sledećih razloga:

a) pri njihovoj oksidaciji se oslobađa velika količina energije, potrebne organizmu;
b) one stvaraju neke vitamine i druge materije neophodne za ishranu;
c) izvesne nezasićene masne kiseline koje ulaze u sastav masti su neophodne za normalnu razmenu materija.

Ugljeni hidrati su jedinjenja ugljenika, vodonika i kiseonika, koja se mogu podeliti u nekoliko grupa: monosaharidi, polisaharidi itd. U proizvodima životinjskog porekla ih ima malo − oko 2% težine suve materije, dok ih u biljnim proizvodima ima znatno više − i do 80%.

Ugljeni hidrati su važni za Ijudsku ishranu zbog procesa fotosinteze koji se odigrava u biljkama. Naime, Ijudski organizam nije u stanju da direktno koristi sunčevu energiju koja pada na Zemlju, već je koristi posredno − hraneći se biljnim proizvodima.

Dok je sa gledišta Ijudske ishrane najvažniji skrob, sa fiziološke tačke gledišta je najvažnija glukoza, zato što se oksidacijom glukoze i glikogena u tkivima, dobija energija potrebna organizmu za vršenje raznih funkcija.

Vitamini su niskomolekulska organska jedinjenja različitog hemijskog sastava. Oni su neophodni sastavni delovi namirnica u kojima ih ima u veoma malim količinama i imaju ulogu katalizatora u procesu razmene materija. Po hemijskom sastavu se veoma razlikuju jedni od drugih. Poznato je da niz vitamina čini proetetsku grupu fermenata.

Materije koje pripadaju grupi vitamina su osetljive na:

a) promenu reakcije sredine − pH − i
b) delovanje raznih oksidanata, pa u vezi s tim na delovanje vazduha i temperature.

Pošto je stabilnost vitamina zavisna od spoljnih uslova, potrebno je obezbediti takve uslove skladištenja i obrade namirnica na hladno, koji će omogućiti maksimalno očuvanje vitamina u njima.

Fermenti ili enzimi su specifične belančevine koje se nalaze u sastavu svih ćelija i tkiva živih organizama i koje imaju ulogu bioloških katalizatora. Pod njihovim uticajem se razne materije, koje ulaze u sastav namirnica, zavisno od spoljnih uslova, menjaju hemijski različitom brzinom.

Aktivnost fermenata je velika i zavisi od:

a) temperature i vremena njenog delovanja,
b) reakcije sredine, odnosno pH, i
c) prisustva izvesnih materija.
a) Delovanje temperature. Optimalna temperatura većine fermenata je između 25 i 40°C i dok se temperatura povišava do te vrednosti, aktivnost fermenata se povećava. Pri daljem povišenju temperature aktivnost opada, zato što počinje inaktiviranje fermenata i koagulacija belančevina, da na 70-100°C nastane potpuno inaktiviranje fermenata.

Na temperaturama oko 0°C i niže, fermenti se ne inaktiviraju, već se samo usporava njihovo katalitičko đejstvo. Ovo se objašnjava remećenjem ravnoteže u lancima i ciklusima međusobno povezanih reakcija.

b) Delovanje sredine. Većina fermenata ispoljava maksimalnu aktivnost u neutralnoj sredini, ali ih ima i takvih za koje je optimalno pH u slabo baznoj ili slabo kiseloj sredini. Čak i isti fermenli različitog porekla imaju različiti optimum pH.
c) Aktivatori i inhibitori. Aktivatorima se nazivaju jedinjenja koja doprinose povećanju aktivnosti fermenata, kao što su npr. jedinjenja sa CH grupom, dok su inhibitori jedinjenja koja smanjuju aktivnost. U ovu drugu grupu spadaju soli teških metala. Delovanje ovih materija je specifično, tj. mogu na jedan ferment da deluju kao aktivatori, a na drugi kao inhibitori, što se koristi za aktiviranje jednog procesa i usporavanje drugih.

Neophodno je još znati da svaki ferment ima specifično dejstvo, tj. služi kao katalizator samo za jednu reakciju, dok je mali broj u stanju da katalizuje više reakcija.

Pored vode, za lep izgled, ukus i svežinu proizvoda biljnog porekla važno je i prisustvo pigmenata − bojenih i štavnih materija. Štavne materije oksidišu pod dejstvom vazdušnog kiseonika, usled čega dolazi do promene boje proizvoda. Ova promena boje može da se spreči ili inaktiviranjem fermenata, ili zaštitom proizvoda od delovanja kiseonika.

Organske kiseline, sem što daju kiselost proizvodima biljnog porekla, igraju važnu ulogu u procesu razmene materija.

Prema količini gore navedenih materija koju sadrže, životne namirnice možemo podeliti na:

– otpornije: brašno, prekrupa, šećer i druge, koje se skladište u neohlađenim prostorijama i
– neotporne ili lakokvarljive: meso, riba, živina i druge, za koje je, da bi ostale sveže, potrebna niska temperatura.

Uspešno izvođenje tehnoloških procesa prerade sniženim temperaturama zavisi od dimenzija, geometrijskog oblika i fizičkih osobina proizvoda. U fizičke osobine proizvoda spadaju: specifična težina i zapremina, specifična toplota, specifična provodljivost toplote i temperature smrzavanja.

Kvarenje životnih namirnica. Pod kvarenjem životnih namirnica podrazumevamo promene koje dovode do pogoršanja kvaliteta (ukusa, mirisa, boje, konzistencije). Ove promene su posledica jedne od sledećih pojava:

a) razlaganja izazvanog biološkim činiocima, kao što su bakterije, plesan, kvasac;
b) disanja i enzimnog delovanja,
c) transpiracije,
d) oslobađanja i upijanja raznih mirisa.

Primećeno je da se karakter promena namirnica biljnog i životinjskog porekla donekle razlikuje. Kod proizvoda životinjskog porekla mogući su procesi razlaganja složenih organskih materija na prostije, dok su, kod proizvoda biljnog porekla, najčešće promene usled hidrolitičkog razlaganja složenih ugljenih hidrata.

a) Mikroflora namirnica i njeno delovanje

Mikroorganizmi predstavljaju one najsitnije žive organizme koji pod određenim uslovima − hranljiva podloga, dovoljno vode, napon vodene pare u atmosferi, temperatura okoline, koncentracija kiseonika i ugljen-dioksida, mogu da nanesu znatne štete namirnicama, čak i da ih učine neupotrebljivim. Usled velike rasprostranjenosti (ima ih u vazduhu, na zemlji, na raznim predmetima sa kojima namirnice dolaze u dodir), sposobnosti da se brzo razmnožavaju i koriste kao izvore hrane najrazličitije materijale, mikroorganizmi se upliću u sve životne procese koji nas okružuju.

Zbog svega ovoga, pri određivanju tehnoloških postupaka za skladištenje životnih namirnica ili preradu sirovina, ne sme se izgubiti iz vida činjenica da namirnice najčešće stradaju od mikroorganizama i zato je potrebno da se bliže upoznamo sa njima i njihovim delovanjem.

Razne vrste mikroorganizama koriste za svoju ishranu razne materije, pa se, prema sirovini koju koriste, dele na: mikroorganizme koji koriste neorganske materije, one koji koriste organske materije i one koji žive parazitski u telima životinja i biljaka i izazivaju razna oboljenja.

Energiju koja im je potrebna za razvoj, mikroorganizmi dobijaju pri disanju, odnosno biološkoj oksidaciji u prisustvu kiseonika − tzv. aerobni uslovi. Međutim, mikroorganizmi mogu da se razvijaju i pod anaerobnim uslovima, koristeći energiju razlaganja organskih materija.

Pošto su bakterije najrasprostranjenija vrsta mikroorganizama, od sada ćemo umesto reči mikroorganizam koristiti reč bakterija. Pogledajmo sada kako se pojedini sastojci namirnica ponašaju u prisustvu bakterija. Npr. ugljeni hidrati iz proizvoda biljnog porekla oksidišu pod aerobnim uslovima i pri tom se kao krajnji proizvodi pojavljuju ugljen-dioksid i »’oda. Nagomilavanje ugljen-dioksida u skladištu izaziva starenje voća, praćeno promenom boje, ukusa i mirisa.

Pod dejstvom anaerobnih bakterija, pak, ugljeni hidrati podležu oksidaciji na prostije šećere. Ovaj proces je poznat kao vrenje i prema vrsti bakterija koje deluju, postoje razne vrste vrenja: sirćetno, mlečno, buterno itd., u kojima su krajnji proizvodi sirćetna, mlcčna ili butcrna kiselina.

Gnjiljenje je proces razlaganja belančevina pod dejstvom raznih vrsta aerobnih i anaerobnih mikroorganizama odnosno fermenata koje ovi mikroorganizmi proizvode. Razlaganje belančevina je postepeno. Prvo se pod dejstvom proteolitičkih fermenata, koje proizvode mikroorganizmi, belančevine razlažu na albumoze, peptone, polipeptide i aminokiseline. Zatim, aminokiseline sa svoje strane podležu razlaganju uz oslobađanje amonijaka i ugljen-dioksida. Pri tom se zavisno od uslova pod kojima se proces dešava, osobina belančevina i vrste mikroorganizama koji deluju, izdvajaju razni nusproizvodi: aldehidi, sumporvodonik, proizvodi sa neprijatnim mirisom (indol, skatol, mcrkaptan), kao i otrovne materije.

Dejstvo bakterija se takođe primećuje i kod masti. Naime, bakterije luče lipolitičke fermente, koji hidrolizuju masti na glicerin i slobodne masne kiseline. Ovi proizvodi, zatim, usled prisustva svetlosti i vazdušnog kiseonika, oksidišu u ugljen-dioksid, aldehide i jedinjenja koja izazivaju gorak ukus i neprijatan miris.

Pored bakterija, štetno dejstvo ispoljavaju još kvasci i plesni.

Plesni češće napadaju biljne organe i naročito su štetne za ozleđene biljne proizvode, pošto veoma lako prodiru u njihovu unutrašnjost. U stvari, one pripremaju teren za pojavu i razvoj bakterija koje dovršavaju započeti rad razaranja.

Kvasci se pojavljuju ređe i napadaju naročito glukozne proizvode, izazivajući pod anaerobnim uslovima alkoholno vrenje. Ovo vrenje je u izvesnim slučajevima korisno − u proizvodnji vina i piva, ali je štetno u proizvodnji voćnih sokova.

b) Fermenti i njihovo delovanje

U procesu razlaganja materija u organizmu, glavnu ulogu, pored mikroorganizama, imaju fermenti ili enzimi koji deluju ne samo na sredinu iz koje mikroorganizmi uzimaju hranljive sastojke za svoju ishranu, već i na same mikroorganizme.

Sem negativnog dejstva razaranja, enzimi mogu da deluju i pozitivno. Njihova pozitivna uloga se sastoji u pomaganju sazrevanja voća. Zahvaljujući njima, zeleno voće, koje je tvrdo, slabog ukusa i mirisa, postepeno omekšava zbog pretvaranja protopektina u supstance koje iako apsorbuju vodu i bubre − pektine. Ukus i miris se takođe poboljšavaju, zbog smanjenja količina organskih kiselina i tanina i povećanja količine šećera i aromatičnih supstanci. Međutim, mora se paziti da se ove promene ne dešavaju dugo, pošto dolazi do prezrevanja i neželjenih razaranja.

Disanje. Normalan život organa je vezan za disanje i zato sveže voće i povrće, koje živi i posle branja, nastavlja da diše. Za vreme đisanja, ćelije uzimaju potreban kiseonik iz okoline i on reaguje sa ugljenikom iz biljnog tkiva, prvenstveno iz ugljenih hidrata i skroba, i kao finalni proizvodi u spoljnu sredinu dospevaju ugljen-dioksid i voda. Odnos između zapremine oslobođenog ugljen-dioksida i zapremine apsorbovanog kiseonika se naziva koeficijentom disanja.

Ovo sagorevanje ugljenika je praćeno oslobađanjem toplote pa, da bi se živi biljni organi održali hladni, treba apsorbovati toplotu ili smanjiti intenzitet disanja. Smanjenje intenziteta disanja se postiže:

– sniženjem temperature,
– smanjenjem količine kiseonika,
– povećanjem koncentracije ugljen-dioksida,
– uklanjanjem gasova koji stimulišu disanje.

Uticaji spoljne sredine

U toku razvoja mikroorganizama dolazi do neprekidnog uzajamnog delovanja između njih i okolne sredine. Dospevajući u određene uslove, mikroorganizmi ne samo da im se prilagođavaju, već i menjaju sredinu u skladu sa svojim osobinama. Te promene nastaju u toku disanja i ishrane mikroorganizama, kada ovi prerađuju jedinjenja koja uzimaju, iz spoljne sredine. Pri tom se menjaju hemijski sastav sredine, njena reakcija, viskozitet i druge osobine.

U vezi s tim, pošto je za razvoj mikrobioloških i fermentalivnih procesa neophodna pogodna sredina, kvarenje namirnica počinje i odigrava se samo pri temperaturama iznad 0°C i povišenoj vlažnosti. Znači da se fiziološki procesi u živim organizmima mogu regulisati delovanjem na faktore spoljne sredine u određenom pravcu.

1) Delovanje temperature. Za život biljnog i životinjskog organizma važne su tri temperaturne oblasti:

– oblast iznad gornje temperaturne granice,
– oblast optimalnih temperatura,
– oblast ispod donje temperaturne granice.

Za žive organizme, gornju granicu karakteriše inaktiviranje fermenata i koagulacija belančevina. U početku koagulacije, količine soli i vode imaju veliku ulogu. Ukoliko nema dovoljno soli, ili ih uopšte nema, a ako ima dosta vode, temperatura koagulacije se znatno snižava. Kao što je rečeno, na temperaturama iznad optimalne, u organizmu se remeti ravnoteža razmene materija i − ako je to remećenje dovoljno dugo i intenzivno − živo biće izumire. Kod toplokrvnih životinja se često povišenje temperature od nekoliko stepeni iznad normalne završava smrtonosno. Ipak, relativno kratko delovanje povišene temperature može biti bez posledica (pasterizacija i sterilizacija).

Ukoliko se počne sa snižavanjem temperature ka donjoj granici i ispod nje, slika je sasvim drugačija. Snižavanje temperature i vlažnosti ne utiče negativno na vitaminski sastav namirnica, a takođe ne izaziva promene ni u sastavu belančevina, masti i ugljenih hidrata.

Što se pak fermenata i mikroorganizama tiče, niske temperature na njih deluju, ali ne potpuno. Fermentima se smanjuje katalitička moć, a mikroorganizmi se sporije razvijaju, usled čega se usporavaju biohemijski procesi koje oni izazivaju i koji dovode do kvarenja namirnica. Dokazano je da niske temperature ne deluju samo na rast i razvoj mikroorganizama, već i na fiziološke procese u nj ima samima. Međutim, kako je dokazano da je većina mikroorganizama otporna i da se lako prilagođava nepovoljnim uslovima spoljne sredine, u koje spada i temperatura, retko dolazi do njihovog izumiranja i to samo onda kada pojedine ćelije mikroorganizama nisu uspele da se prilagode sniženim temperaturama.

Pod dejstvom niskih temperatura u ćelijama mikroorganizama nastaju sledeće promene:

– nagomilavaju se nepotrebne otrovne materije koje zbog poremećenih fizioloških procesa ne oksidišu;
– pogoršavaju se difuzione osobine protoplazme zbog stinjavanja lipoida koji se nalaze u gornjem sloju;
– nastaje delimična koagulacija belančevina protoplazme.

Najveće promene nastaju pri obrazovanju čvrste faze pri smrzavanju. Naime, delimično pretvaranje vode u led izaziva koncentrovanje protoplazme, koja je u koloidnom stanju, praćeno promenama osobina protoplazme, usled kojih se gubi reverzibilnost njenog fizičkog stanja i nastaje izumiranje ćelija.

Naročito razorno deluju srednje niske temperature od -8 do -12°C, kada najveći deo vode prelazi u led. Na još nižim temperaturama (-18 do -20°C) brzina izumiranja se smanjuje, mada se supstrat smrzava.

Iz svega navedenog se vidi da niske temperature mogu da se koriste za očuvanje kvaliteta namirnica i zato se za skladištenje koriste razni načini konzervisanja na niskim temperaturama. Poznavanje delovanja niskih temperatura na mikroorganizme je od velikog praktičnog značaja, zato što omogućuje pravilno održavanje temperaturnog režima skladištenja namirnica.

Zahvaljujući niskim temperaturama, može se živa riba u maloj količini vode prenositi na velike udaljenosti, ili se mogu skladištiti jaja, ostrige, rakovi, neke vrste voća itd., korišćenjem pojave prehlađivanja.

2) Delovanje vlage. Pri skladištenju životnih namirnica, bitnu ulogu, pored temperature, imaju vlažnost samih proizvoda i relativna vlažnost okolnog vazduha.

Mikroorganizmi sadrže puno vode i mogu se razvijati samo ako hranljiva sredina sadrži dovoljno vode, pri čemu je količina vode, neophodna za delovanje različitih vrsta mikroorganizama, različita. Voda je najvažniji sastavni deo protoplazme i uslovljava razvoj svih životnih procesa, pošto se razmena materija sa okolnom sredinom vrši posredstvom vode. Stoga, ukoliko se vlažnost supstrata smanji, usporava se razvoj mikroorganizama ili se sasvim prekida. Minimalni sadržaj vode hranljivih sredina, pri kome je moguć razvoj bakterija, je 20-30%, a za plesni 12-15%. Minimalna relativna vlažnost vazduha potrebna za razvoj plesni je 70-75%.

Ukoliko je vazduh suv, nastaje sušenje supstrata, a sem toga u miceliju plesni nema dovoljno vode potrebne za vegetativne procese.

Stanje površine proizvoda takođe igra značajnu ulogu. Npr. meso sa koricom koja se stvorila sušenjem pri hlađenju, bolje je za skladištenje od mesa sa vlažnom površinom.

3) Kretanje vazduha. Cirkulacija vazduha ili brzina njegovog kretanja u komori za skladištenje namirnica, utiču na razmenu vlage, ujednačavaju stanje temperature i vlažnosti vazduha u svim delovima komore i, na kraju, na proces prelaza toplote sa uređaja za hlađenje na vazduh.

Kretanje vazduha ima dvojako dejstvo. Posmatrano u jedinici vremena, pri jakoj cirkulaciji vazduha raste kaliranje u namirnicama na račun isparavanja vode. S druge strane, pojačana cirkulacija pomaže da se skrati vreme hlađenja proizvoda i zato se, ukupan gubitak u toku perioda hlađenja ili smrzavanja − smanjuje. Npr. pri čuvanju jaja i voća u ambalaži, kretanje vazduha treba da se poveća, pošto prisustvo ambalaže otežava odvođenje toplote koja se oslobađa u toku disanja, a otežava i promenu vazduha na površini jaja, što može dovesti do pojave plesni i smrada.

c) Transpiracija

Kada je govoreno o delovanju vlage i kretanja vazduha na stanje namirnica, rečeno je da je transpiracija odnosno gubitak vode jedan od najčešćih uzroka kvarenja. Odomaćeno je da se transpiracija naziva i kaliranje. Faktori koji mogu da povećaju ili smanje intenzitet transpiracije su, pored parametara spoljne sredine: temperatura okoline, relativna vlažnost vazduha, kretanje okolnog vazduha i vrsta posmatranog proizvoda.

Sa isparavanjem se sukobljavamo naročito pri stajanju biljnih proizvoda koji kada izgube vodu postaju mlitavi, težina im se smanjuje i gube lep izgled. Povrće uvene, a voće se nabora i suši, a ako je uvenuće preterano, nastaje izumiranje tkiva.

Pošto je intenzitet transpiracije veći ukoliko je okolni vazduh topliji i suvlji, veoma je važno održavati konstantan režim temperature i vlažnosti pri skladištenju namirnica.

d) Delovanje mirisa

Životne namirnice pri stajanju mogu da apsorbuju neželjene mirise čiji izvori mogu biti:

– drugi proizvodi sa jakim mirisima i za to se ne smeju čuvati različite vrste namirnica zajedno;
– okolna sredina, bilo zbog upotrebe dezinfekcionih sredstava, bilo zbog građevinskog materijala;
– ukvarena roba skladiStena zajedno sa dobrom.

Na ovu osobinu naročito treba obratiti pažnju pri kratkoročnom skladištenju, pošto se dešava da se u nedostatku prostora ostavljaju zajedno različite vrste namirnica. Takođe, pošto mirisi ostaju u hlađenim komorama i posle skladištenja namirnica, potrebno je prostor dobro očistiti, izvršiti dezodoraciju, a ako je potrebno i dezinfekciju.

Sprečavanje kvarenja. Kao što se iz svega ovog vidi, ako želimo da sprečimo kvarenje životnih namirnica i produžimo vek njihovog trajanja, treba pre svega da delujemo na biološke faktore (fermente i mikroorganizme), kao najčešće izazivače promena. Pri tom treba imati u vidu da se može delovati u dva smera i to:

a) u smeru usporavanja razvoja i aktivnosti mikroorganizama i
b) u smeru potpunog inaktiviranja i uništavanja mikroorganizama.

1) Kontrolisanje atmosfere u kojoj se čuvaju namirnice odnosno održavanje konstantnog optimalnog režima temperature i vlažnosti i u vezi s tim održavanje optimalnih uslova sredine.
2) Delovanje izvesnih gasova, kao što su ugljen-dioksid i ozon posebno ili kombinovano, sa sniženim temperaturama.

Ugljen-dioksid ne uništava već samo suzbija razvoj raznih bakterija i plesni da, kada ga ima 50% u vazduhu, potpuno zaustavi njihov razvoj. On se koristi za čuvanje ribe, ohlađenog mesa, živine, voća, povrća i jaja, pri čemu njegova optimalna koncentracija varira. Tako npr. za jaja je najpogodnija 30%-tna mešavina, za plodove 6-10%-tna mešavina, a za meso 10%-tna mešavina ugljen-dioksida i vazduha.

Delovanje ugljen-dioksida je zasnovano ili na sprečavanju pojave užeglosti masti, ili na usporavanju disanja, kao što je slučaj sa plodovima čije usporavanje disanja ne oštećuje sam plod, pa povećava otpornost na delovanje mikroorganizama i štetočina.

Ozon (O3) deluje kao energičan oksidant, zahvaljujući sposobnosti da se raspada, pri čemu se oslobađa atom kiseonika koji reaguje sa materijama sa kojima dođe u dodir. Stepen njegovog delovanja zavisi od koncentracije i vremena i to, ako ga ima malo u vazduhu ili kratkotrajno deluje, samo usporava razvoj mikroorganizama; a ako ga ima 40 mg/rn3 vazđuha, nastaje izumiranje mikroorganizama; a ako ga ima više, on deluje na kvalitet namirnica, pri čemu je naročito opasan za namirnice koje sadrže masti.

Niske temperature iznad 0°C povećavaju efikasnost delovanja ozona, time što se on sporije raspada, pa je i razvijanje mikroorganizama sporije, što sve pruža uslove za njegovo dugotrajnije delovanje.

3) Primena zračenja je noviji metod, mada je odavno poznato da izvesne vrste zraka, kao što su ultraljubičasti, radioaktivni ili čak i zraci vidljivog dela spektra, imaju baktericidnu moć.

Ultraljubičasti zraci (a delimično i zraci vidljivog spektra) potpuno uništavaju bakterije i plesni čak i pri relativno kratkom ozračivanju. Osnov baktericidnog delovanja ultraljubičastih zraka su fotohemijski oksidacioni procesi, koji se dešavaju u protoplazmi mikroorganizama i koji izazivaju dalji niz morfoloških i citoloških promena.

Količina zračne energije, potrebna za potpuno uništenje mikroorganizama, zavisi od:

– stanja površine; hrapava površina mesa, ribe ili sira, doprinosi da bakterije koje luče sluz (kao i plesan) prodru u unutrašnjost proizvoda zahvaljujući čemu su otporne na ozračivanje. Treba napomenuti da vegetativni oblik plesni u porđenju sa sporama nije uvek manje otporan, pa prema tome proizvode treba ozračiti onda kada su najmanje zaraženi mikroorganizmima;
– temperature; delovanje ultraljubičastih zraka se pojačava kad se poveže sa delovanjem temperatura koje nisu optimalne za razvoj mikroorganizama. Međutim, na temperaturama ispod 0°C baktericidno dejstvo se ne menja, pa nema svrhe primenjivati zračenje za te temperature.

U poslednje vreme počelo se sa korišćenjem baktericidnog delovanja radioaktivnog zračenja, ali je tu za ispravnu primenu potrebno odrediti vreme ekspozicije, pošto kratkotrajno zračenje može da stimuliše razvoj mikroorganizama.

Načini zaštite životnih namirnica

Organske materije koje ulaze u sastav namirnica podležu promenama ne samo pod uticajem fizičko-hemijskih faktora (na koje su neke od tih materija otporne), već prvenstveno pod uticajem biohemijskih faktora − fermenata i mikroorganizama. Brzina i pravac ovog delovanja, zavise od osobina i sastava samog proizvoda kao i od okolne sredine.

U izvesnim granicama i za određene proizvode, ove promene mogu imati pozitivno dejstvo odnosno mogu poboljšati hranljivost proizvoda. Primer za takvo pozitivno delovanje je meso, koje se smatra dobrim tek kada se u njemu odigraju fermentativni procesi koji omogućavaju kvalitativne i kvantitativne promene belančevina, ugljenih hidrata i drugih materija, kao i stvaranje mirisa − zrenje mesa.

Međutim, mnogo je češći slučaj da su ove promene nepoželjne i štetne. Najbolji primer za takvo negativno delovanje fermentativnih procesa je riba. Fermenti iz ribljeg tkiva pod povoljnim uslovima za relativno kratko vreme izazivaju takve promene u sastavu belančevina i masti, da se hranljivost znatno smanjuje.

Meso dobijeno od tek zaklane životinje ne može da se odmah upotrebi za ishranu jer nije hranljivo, a riba je ukusnija i hranljivija što se pre upotrebi. Pritom ne treba zaboraviti i na delovanje mikroorganizama koji razlažu organske materije, često uz stvaranje toksičnih proizvoda raspadanja. Znači da se problem očuvanja svežine i hranijivosti namirnica svodi na regulisanje ili odstranjivanje svih procesa koji se u njima odigravaju, ili se radi o biohemijskim, pod dejstvom fermenata samih proizvođa, bilo da se radi o razlaganju izazvanom delovanjem mikroorganizama. Pošto životne pojave i razvoj svakog pojedinog živog organizma, uključujući i mikroorganizme, zavise od spoljnih faktora i uslova okolne sredine, znači da se menjanjem tih uslova može regulisati ili odstraniti njihovo delovanje.

Načini zaštite namirnica, dakle, počivaju na principima uticaja na biološke faktore stvaranjem pogodne spoljne sredine. Ovi principi se mogu svrstati u sledeće grupe:

1) bioza − podržavanje životnih procesa u namirnicama koje se čuvaju, korišćenjem njihovog prirodnog imuniteta (otpornosti) na delovanje mikroorganizama;
2) anabioza − suzbijanje aktivnosti fermenata proizvoda koji se skladište i mikroorganizama koji ih oštećuju, deiovanjem raznih fizičkih i hemijskih faktora;
3) cenoanabioza − suzbijanje štetne mikroflore koja bi mogla da se razvija na proizvodu koji se čuva, stvaranjem uslova za razvoj mikroflore koja doprinosi očuvanju proizvoda;
4) abioza − prekidanje svih vrsta aktivnosti u proizvodu.

1) Čuvanje zasnovano na principu bioze se primenjuje u industriji i trgovini za prevoz i skladištenje svih onih proizvoda koji imaju živo tkivo sposobno da vrši razmenu materija i prirodni imunitct na delovanje mikroorganizama. Prirodni imunitet imaju: biljni proizvodi (voće i povrće), stočna hrana, živa riba, jaja, živina.

Ipak se većina svežeg voća i povrća na ovaj način može skladištiti veoma kratko vreme (1-2 dana).

2) Za suzbijanje delovanja mikroorganizama u skladištenim proizvodima, koriste se mnogobrojna sredstva i načini, kao što su čuvanje u uslovima hlađenja, u atmosferi ugljen-dioksida ili inertnih gasova, u vakuumu, sušenje ili sušenje na vazduhu, dimljenje, konzervisanje u šećernim sirupima ili kiselim sredinama, usoljavanje.

Ovom principu pripada i čuvanje, pri kom se deluje na sam proizvod, npr. čuvanje i prevoz žive ribe i mlađa u malim količinama vode, čuvanje insekata korisnih za poljoprivredu, voća i povrća. U tim slučajevima uslovi hlađenja jako koče životne procese i samim tim se pod veštačkim uslovima produžava život, a time i vreme skladištenja.

Oduzimanje vode − dehidratisanje − sušenjem ili sušenjem na vazduhu, koristi se za konzerviranje mleka, jaja, mesa, ribe, voća i povrća. Smanjenje vode u proizvodu na 12-25% usporava ili prekida razvoj mikroorganizama, a fermenti tkiva u takvoj sredini prestaju da deluju.

Korišćenje rastvora kuhinjske soli ili šećera zasnovano je na povećanju osmotskog pritiska koji ometa razvoj mikroorganizama. Naime, voda iz ćelije mikroorganizma difunduje u koncentrovani rastvor, koji se nalazi oko ćelije i zahvaljujući tome, u ćeliji se prekida život.

3) Cenoanabioza počiva na pojavi da je većina mikroorganizama, naročito bakterija, neotporna na kiselu reakciju. Zahvaljući toj činjenici, danas se povećanjem kiselosti namirnica postiže njihovo konzervisanje u toku izvesnog perioda skladištenja. U tom cilju se obično koristi mlečna kiselina, pored limunske i sirćetne, koja nije štetna za organizam, a stvara se u samom proizvodu razlaganjem šećera pod dejstvom mlečno-kiselih bakterija. Nagomilavanjem ove kiseline stvaraju se nepovoljni uslovi za razvoj bilo koje vrste organizama, tako da na kraju izumiru i same mlečno-kisele bakterije.

Mlečno-kisele bakterije se primenjuju za kiseljenje povrća i voća, pri spravljanju proizvoda od kiselog mleka itd.

4) Prekidanje života odnosno aktivnosti u proizvodu se postiže delovanjem visokih temperatura, filtriranjem tečnih namirnica, delovanjem antiseptika − raznih hemijskih materija koje štetno deluju na mikroorganizme, zračenjem.

Visoke temperature se primenjuju u ciljupasterizacije i sterilizacije namirnica. Pasterizacija se vrši na temperaturama do 100°C, a njome se postiže uništavanje vegetativnih oblika mikroorganizama. Ona se primenjuje za mleko, voćne sokove, vino i druge proizvode.

Pri sterilizaciji temperatura prelazi 100°C (do 120°C) i njome se postiže uništavanje i vegetativnih oblika i spora. Sterilizacija se primenjuje na proizvodima konzervisanim u teglama.

Zaštita antisepticima počiva na njihovom delovanju na belančevine ćelija mikroorganizama, usled čega se u njima parališu životni procesi i oni izumiru. Kao antiseptici se mogu koristiti samo one materije koje, delujući na mikroorganizme, ne menjaju ukus namirnicama niti su štetne po Ijudski organizam. U takve materije spadaju: proizvodi destilacije drveta (npr. pri sušenju u dimu mesa, ribe i ponekad mlečnih proizvoda, sem gubitka vlage, oni se obogaćuju isparljivim fenolima, aldehidima itd.); ozon i vodonik-peroksid, čije je konzervaciono delovanje kratko, sumporasta kiselina koja se koristi za kaše od povrća i voća, benzoeva i salicilna kiselina koje se primenjuju u veoma malim količinama. Zračenje, koje se takođe sve više primenjuje, ima sterilišuće dejstvo.

Bilo koji način konzervisanja odnosno zaštite namirnica da se primeni, nastaje niz promena u njima i zbog kojih na izvestan način kvalitet namirnica slabi. Zato se kao najbolji način konzervisanja smatra onaj pri kome se postiže najduže vreme čuvanja namirnica uz najmanje gubitke u njima i zadržavanje hranljive vrednosti i ukusa. Samo konzervisanje hlađenjem zadovoljava ove uslove, dok svi ostali načini izazivaju velike promene: tako npr. visoke temperature utiču na promene sastavnih delova proizvoda (belančevine se denaturišu, a i vitamini se gube). Usoljavanje i sušenje u dimu dovodi do gubitka belančevina i ekstraktivnih materija. Sušenje na visokim temperaturama izaziva fizičko-hemijske promene u proizvodu, zbog kojih se smanjuje njegova probavljivost u organizmu.

Većinom postupaka konzervisanja dobijaju se novi proizvodi, koji se kvalitativno razlikuju od početne sirovine, a koji su ukusniji i lakše se vare. Da bi se očuvale prirodne osobine proizvoda, koriste se niske temperature − hlađenje i smrzavanje. Zahvaljujući hlađenju, pri kome se smanjuje aktivnost i mikroorganizama i fermenata iz tkiva, vreme skladištenja ribe i mesa se povećava na 10-20 dana, a voća i jaja na nekoliko meseci.

Uticaj niskih temperatura i medijuma koji odvode toplotu na životne namirnice

Temperatura, kao faktor spoljne sredine, bitno utiče na kvalitativno stanje vode, a preko nje i na najvažnije životne procese koji se odigravaju uz njeno učešće i zavise od njene količine u živom organizmu. Tako je npr. kretanje živih bića zasnovano na stvaranju strujanja u samoj protoplazmi ćelija, ili na skraćivanju mišićnih vlakana. Strujanje u protoplazmi zavisi od količine prisutne vode i ako se ta količina smanji, protoplazma postaje viskoznija. Takođe se i procesi razmene materija − ishrana, disanje, izdvajanje − dešavaju samo u prisustvu vode. Sem toga, voda služi kao rastvarač fermenata i proizvoda varenja, gasova pri disanju i najzad proizvoda razlaganja koji treba da se udalje iz organizma. Na kraju, voda ima značaja i pri promenama namirnica tako što belančevine denaturišu samo u prisustvu vode i to denaturisanje može biti i povratno i nepovratno.

Temperatura je faktor koji najviše utiče na promene u živim organizmima, ali je karakteristično da razni organizmi podnose veliki opseg delovanja temepratura. Zadržaćemo se na delovanju srednje niskih temperatura na ćelije, kao za nas najinteresantnijoj oblasti.

Pri smrzavanju se u protoplazmi stvara led koji doprinosi razaranju mikrostrukture ćelija. Osim toga, pošto kristališe, voda više ne služi kao rastvarač i biološke reakcije se zbog toga smanjuju po intenzitetu, ili čak i prestaju.

Kako pri smrzavanju nastaje izvesno naročito isušivanje, a živi organizmi sadrže u svom telu velike količine tečnosti, kao i zbog potrebe razmene materija praćene izdvajanjem toplote, život organizma je nemoguć na niskim temperaturama. Biljke se nalaze u sasvim drugačijoj situaciji. Kod njih se životni procesi odigravaju uz oslobađanje manje količine toplote, ali ćelije su zaštićene čvrstom celuloznom opnom. Mada su im građa i razvoj jednostavniji nego kod životinja, biljke jako stradaju od niskih temperatura. Prehladivanje, kojim nekad počinje smrzavanje, nc utiče štetno na rašćenje, tako da biljke mogu da podnesu u lom stanju mnogo niže temperature od temperature smrzavanja.

Temperatura smrzavanja ćelija nije konstantna i zavisi od temperature okolne sredine, tj. brzine odvođenja toplote i prolaza vođe kroz ćelijsku opnu. Krislalisanje uglavnom deluje na površinski sloj protoplazme koja je važna za osmozu. Slabo oštećenje ovog sloja nije opasno, dok veće oštećenje može da dovede do izumiranja ćelije.

Do izumiranja ćelija može doći ne samo pri smrzavanju, već i pri odmrzavanju, pri kome sa zapremina, koja se za vreme smrzavanja jako smanjila, naglo povećava i oštećuje proloplazmu.

Ako posmatramo delovanje koncentrovanih rastvora i hlađenja, primetićemo da ćelije lakše podnose plazmolizu (koncentrovanje proloplazme uslede difuzije vode), nego delovanje umereno niskih temperatura. To se objašnjava specifičnošću delovanja hlađenja koje počiva na delovanju na fizičko-hemijski osobine protoplazme − denaturiše belančevine. Međutim, treba naglasiti da je denalurisanje koje nastaje usled delovanja niskih temperatura, znatno slabije od denaturisanja koje nastajc usled dejstva visoke temperature, otrova, ultraviolelnih zraka itd. Slabije delovanje hlađenja se objašnjava u prvom redu prisustvom ugljenih hidrata, a zatim soli koje imaju zaštitnu ulogu u ćeliji.

Pri proučavanju delovanja niskih temperatura na tkiva, ne sme se zaboraviti da koloidno stanje protoplazme utiče na karaker smrzavanja materije, pošto voda vezana u koloidima ne može da se smrzne odnosno kristališe i ošteti tkiva.

Na funkcionisanje organizma utiču ne samo temperature ispod 0° C, već i niske temperature iznad 0°C, koje dovode do smanjenja pokretljivosti i osetljivosti organizama biljaka i životinja i utiču na razmenu materija u njima.

Na izvesnom stupnju hlađenja, ili pri dužem hlađenju, mogu da nastanu i nepovratni procesi praćeni povećanjem viskoziteta protoplazme, a u izvesnim slučajevima i njenim raslojavanjem, usled čega nastaje izumiranje organizma. Sa druge strane, ukoliko se temperature snize do stadijuma reverzibilnosli reakcije, nastaje samo privremeno prigušivanje života − tzv. anaboličko stanje − koje se može ponovo normalizovati, što je našlo veliku primenu naročito pri transportu ribe. Tako je omogućeno snabdevanje živom ribom, a uz to je ovaj način jevtiniji, jer više nisu potrebne cisterne sa instalacijama za snabdevanje kiseonikom potrebnim za disanje riba.

Smatra se da je hlađenje, koje se najčešće koristi za čuvanje lakokvarljivih namirnica, najbolje i nezamenljivo pošto se njime ni kvalitet ni kvantitet proizvoda ne menjaju, a time se omogućava da se on koristi kako za snabdevanje potrošača, tako i za prehrambenu industriju.

Pri hlađenju, bilo u cilju obrade ili čuvanja, treba uzeti u obzir osobine rashladnog medijuma, pošto od njih zavise načini obrade i čuvanja. Obično se koriste medijumi koji mogu doći u neposredan dodir sa proizvodom. Prema agregatnom stanju, ovi medijumi mogu biti gasoviti, tečni ili čvrsti.

Za hlađenje, smrzavanje i čuvanje najviše se koristi gasovita sredina − vazduh. Vazduh je obično zagađen prašinom, kapljicama tečnosti, mikroorganizmima itd., koji se pri svome kretanju, kada naidu na hladnu površinu proizvoda ili uređaja za hlađenje − talože na njima. Da bi se izbeglo zagađivanje proizvoda vazduhom, ovaj se pri usisavanju prečisti pre ulaska u aparate i komore za hlađenje. O parametrima vazduha (temperaturi, vlažnosti, brzini kretanja) koji obezbeđuju najbolji efekat hlađenja, bilo je reči u poglavlju o uticajima spoljne sredine na mikrofloru namirnica.

Kao tečan rashladni fluid za temperature iznad 0° C, koristi se hladna voda, a za temperature ispod 0°C se koriste vodeni rastvori natrijum ili kalcijum-hlorida. Ovi rastvori su nepodesni za kontaktno smrzavanje, prvo zato što sadrže mikroorganizme sposobne da se razmnožavaju, a zatim što, npr., NaCl aktivira oksidacione procese u proizvodu, zbog čega dolazi do promene boje površinskog sloja. Osim toga, ako se prodre u površinski sloj proizvoda, ne može se kao rashladno sredstvo upotrebiti ni CaCl2 ni MgCl2, pošto čak i od neznatne količine soli koja je prodrla u proizvod, ovaj dobija gorak ukus.

Za efikasno smrzavanje proizvoda kontaktnim načinom potrebni su takvi medijumi koji se ne smrzavaju na temperaturama ođ -30 do -45°C, inertni su u odnosu na proizvod, jevtini su i nisu štetni.

Veliku primenu imaju načini smrzavanja u kojima su metali medijumi koji odvode toplotu. U tu svrhu se najviše upotrebaljava čelik, pošto je jevtin, ne reaguje sa proizvodima i lako se mehanički obrađuje.

Kao tvrdo rashladno sredstvo se koriste vodeni i suvi led, koji se dobija od CO2. Kada dodir sa proizvodom nije direktan, koristi se prirodni led koji se dobija iz bazena. Za neposredni kontakt sa proizvodom koristi se led koji se dobija od vode dobrog kvaliteta, nezagađene mikroorganizmima i kojoj se ponekad dodaju antiseptici.

Za hlađenje vazduha i kontaktno smrzavanje nekih vrsta riba na temperaturi ispod 0°C, koristi se smeša leda i soli. Međutim, korišćenje ove smeše dovodi do usoljavanja površine proizvoda.

Za održavanje niskih temperatura vazduha, a i za posredni način smrzavanja ili hlađenja, koriste se eutektički rastvori raznih soli koji se drže u metalnim posudama i smrzavaju.

Proizvodnja suvoga leda se iz dana u dan povećava, pošto se on sve više koristi za kontaktno hlađenje i transport. Prednost mu je što pri topljenju ne stvara tečnu fazu.

Prijem proizvoda na hlađenje

Uspešno skladištenje namirnica na niskim temperaturama može da se ostvari samo onda kada se niske temperature koriste neprekidno od trenutka proizvodnje ili pripreme do upotrebe, jer, ukoliko bi došlo do kratkotrajnog povišenja temperature proizvoda, kvalitet bi se znatno pogoršao, zbog razvijanja fizičko-hemijskih, mikrobioloških i biohemijskih procesa. Znači da je za proizvodnju, skladištenje i transport neophodno da hlađenje bude kontinualno. Ovo kontinualno hlađenje, tzv. lanac hlađenja, sastoje se iz sledećih faza:

1) hlađenje u cilju čuvanja sirovina u toku proizvodnje i pri skladištenju gotovih proizvoda u proizvodnji;
2) hlađenja pri transportu;
3) hlađenja pri skladištenju u centralnoj hladnjači za raspodelu;
4) hlađenja u maloprodaji, društvenoj ishrani i u životu.

U slučaju kada je proizvod sirovina za dalju proizvodnju, poslednja faza obavezno otpada, a i prethodne mogu da se promene. Kombinacija faza može biti veoma različitih, ne samo kada su u pitanju razne vrste proizvoda, već i kada je u pitanju ista vrsta ali različite partije.

Prijem robe radi skladištenja hlađenjem vrši se na sledeći način.

– Svaka namirnica treba da ima atest u kome je naznačen dozvoljeni rok čuvanja. Za meso, ribe i živinu je još potrebna potvrda o veterinarskom pregledu.
– Kvantitativni prijem ovih namirnica se vrši merenjem, s tim što se pored merenja neupakovanih namirnica ili namirnica upakovanih u nestandardizovanu ambalažu, vrši i prebrojavanje.
– Kvalitativni prijem se vrši organoleptičkim pregledom i, ako je potrebno, laboratorijskom analizom. Upakovani proizvodi se raspakuju i pregledaju. Ukoliko se utvrdi da se klasa i vrsta kontrolisanog proizvoda razlikuju od onih navodnih u atestu, vrši se ponovo sortiranje. Ako se utvrdi nedostatak na nekom komadu, on se šalje u specijalnu komoru za proizvode lošijeg kvaliteta, odakle se hitno vraća isporučiocu.
– Pri prijemu se meri temperatura proizvoda i određuje njegova dalja namena − za preradu ili skladištenje. Ako temperatura proizvoda odgovara režimu skladištenja za ohlađene ili smrznute proizvode, šalje se direktno u komoru za skladištenje. Ako je temperatura u unutrašnjosti proizvoda znatno viša od temperature komore za skladištenje, proizvod se šalje na obradu hlađenjem. Tako, npr. ako je temperatura u unutrašnjosti proizvoda, koji dolazi kao smrznut, viša od -6°C, treba ga poslati na dopunsko smrzavanje. Najbolje je da se komore ne dopunjuju proizvodima čija je temperatura viša za 3°C od temperature komore, već da se ovi proizvodi podvrgnu hlađenju u specijalno opremljenim komorama. Razlog za ovo je što svaka promena režima u komori loše utiče na proizvod i doprinosi njegovom sušenju.

Prema nameni proizvod se šalje na sledeći postupak. Posle hlađenja, smrzavanja ili dopunskog smrzavanja, ponovo se meri težina, da bi se odredili gubici nastali pri ovim postupcima, a zatim se proizvod šalje na skladištenje.

Kretanje tereta u hladnjači treba da je u saglasnosti sa osnovnim tehnološkim operacijama i količinom i vrstom proizvoda koji dolaze i ekspeduju se. Veoma je važno da se omogući:

– brzi prijem i transport proizvoda u odgovarajuće prostorije prema nameni, kao i što kraće zadržavanje u pojedinim fazama rada;
– pravilan razmeštaj u prostorijama, uz predviđanje neophodnih premešanja, kako u samoj hladnjači, tako i pri ekspediciji;
– da se pazi na redosled unošenja i iznošenja proizvoda.

Brzina kojom će biti izvedene ove operacije je jedan od najvažnijih elemenata u radu hladnjače.

Ceo tehnološki postupak od prijema preko obrade, hlađenja i skladištenja do ekspedicije, treba da se upisuje u liste, da ne bi došlo do mešanja proizvoda iz raznih partija.

Sanitarno-higijenski uslovi rada

Da bi se gubici koji nastaju u namirnicama usled delovanja mikroflore, sveli na najmanju meru, pored niskih temperatura u hladnjačama se preduzimaju i specijalne mere, u cilju održavanja sanitarnog režima. Cilj je da se zagađenost komora i predmeta pomoću kojih bi mikroflora mogla da se prenese na proizvod svede na minimum.

Izvori zarazesu različiti. Mikroorganizmi mogu dospeti u komore sa Ijudima, vazduhom pri ventilaciji ili otvaranju vrata i različitim predmetima odnosno uređajima na koje se slažu proizvodi. Ovi uređaji su često uprljani ostacima organiskih materija ako se ne očiste dobro, stvaraju se uslovi za razvoj mikroorganizama. Čak i inje koje se nahvatalo na instalaciji za hlađenje može da bude pogodna sredina za razvoj mikroorganizama.

Da ne bi došlo do zagađivanja prostorije hladnjače, potrebno je da sanitarni uslovi koji se postavljaju pri projektovanju i održavanju hladnjača obuhvate i površinu na kojoj se nalazi hladnjača. Zahtevi u vezi sa površinom su:

– treba da je ograđena, dobro očišćena i asfaltirana;
– ne sme da služi za istovar i čuvanje građevinskog materijala, goriva, sirovina, otpadaka iz proizvodnje, ambalaže itd;
– treba obratiti pažnju na podizanje mesta za opštu upotrebu i njihov broj na potrebnoj površini;
– za otpatke i smeće je potrebno instalirati specijalne prijemnike koji treba da se nalaze po strani − najmanje 25 m − od proizvodnih i skladišnih prostorija;
– prilazni putevi i mesta gde se vrši istovar i utovar treba da su tehnički potpuno ispravni i čisti.

Za proizvodne prostorije se takođe postavljaju zahtevi i to:

– treba da su uvek u redu i da se čiste;
– podovi treba da su glatki, bez pukotina i udubljenja;
– zidovi treba da su okrečeni ili bojom koja ne buđavi, ili obloženi limom;
– komore treba da se, svaki put kada se isprazne, a pre nego što se ponovo napune, dezinfikuju.

Za kontrolisanje režima rada u komori (temperature i vlažnosti) služe termometri i higrometri koji se nalaze u njoj.

Da bi komore za hlađenje i skladištenje namirnica odgovarale načini, zaraženost mikroorganizmima treba da se svede na minimum. U tom cilju se primenjuju:

a) filtriranje vazduha,
b) dezinfekcija inventara, uređaja za hlađenje i prostorija,
c) deratizacija.

a) Filtracija. Sam po sebi, vazduh nije pogodna sredina za razvoj mikroorganizma, ali on pri svome kretanju nosi sa prašinom i klice. U početku hlađenja, površina hladnjaka je osobit fillar; iz toplog vazduha koji struji, kondenzuje se vlaga sa kojom se zajedno talože i mikroorganizmi. Zahvaljujući tome, u snežnom omotaću suvih vazdušnih hladnjaka i rasolini potopljenih hladnjaka može da se nađe mnoštvo mikroorganizama, dok ih se vazduh na taj način oslobodi za 60 do 80%. Ma koliko izgledao povoljno, ovakav postupak prirodnog čišćenja se ne može prihvatiti, zbog toga što snežni omotač i rasolina usled zagađenosti postaju izvori infekcije. Da bi se to izbeglo, potrebno je da se u kanale za dovođenje vazduha, sa strane sa koje dolazi vazduh u komoru, postave filtri. Najefikasniji su filtri sa keramičkim prstenovima prelivenim uljem koji zadrže 85-95% mikroorganizama.

Postavljanjem filtra unekoliko se smanjuje pritisak struje vazduha, ali se taj nedostatak kompenzuje rezultatima rada filtra.

Za filtriranje se takođe koriste filcani filtri, elcktrofiltri i filtri sa aktivnim ugljem. Svi oni treba da se povremeno čiste.

b) Dezinfekcija. Kao način borbe sa mikroflorom komora, inventara i uređaja, veoma je važna i rasprostranjena dezinfekcija.

Dezinfekciona sredstva treba da imaju sledeće osobine:

– da imaju jako izraženo baktericidno i mikrocidno dejstvo, koje se smanjuje na niskim temperaturama;
– da ne deluju na namirnice i personal;
– da nemaju jak i trajan miris;
– da ne deluju na metale;
– da nisu skupa.

Kao što se vidi, izbor dezinfekcionih sredstava je ograničen, naročito zbog zahteva da nisu štetna i da i na niskim temperaturama mogu da uništavaju mikroorganizme.

Dezinfekcija se vrši na dva načina, delovanjem hemijskih materija na ćelije i fizičkim putem. Od hemijskih materija se koriste kiseline i baze, soli teških metala, hlor, vodonik peroksid, ozon i dr. i jačina njihovog delovanja zavisi od njihove prirode i strukture, koncentracije, vremena delovanja, temperature sredine, postojanosti mikroorganizama itd. Od fizičkih metoda, pored mehaničkog uklanjanja plesni (skidanjem maltera sa zidova komora), sve više se koristi ozračivanje ultraljubičastom svetlošću.

Poželjno je da se dezinfekcija hladnjača vrši bar dva puta godišnje, ali to nije uvek moguće izvesti. Tako se dezinfekcija vrši samo onda kada se kontrolom zagađenosti vazduha u komorama, na površinama zidova i poda i uređaja, konstatu je da je neophodna. Pre dezinfekcije je potrebno da se komora isprazni i da se zagreva postepeno do +5°C, da ne bi došlo do znojenja zidova.

Kao dezinfekciona sredstva za hladnjače se preporučuju:

– kreč kome su dodati antiseptici, tako da se krečenje i dezinfekcija postižu jednom jedinom operacijom;
– antiseptol (smeša 2,5 dela hlornog kreča sa 25% slobodnog hlora i 3,5 dela ugljen-dioksida na 100 delova vode); antiseplol se korisi za dezinfekciju raznih površina; krečenih, ncokrečenih, drvenih, betonskih, asfaltnih i metalnih.
– drugi za to pripremljeni aparati.

Za krečenje površine se još koristi rastvor 5% FeSO4 ili Fe2(SO4)3, posle koga dolazi rastvor gašenog kreča Ca(OH),. Drvene površine na koje se stavljaju proizvodi − lelve i rešetke − se stružu i peru toplom vodom sa zclenim sapunom; a betonske, asfaltne i metalne površine se čiste rastvorom 2% NaOH.

– Fluorne soli natrijuma, gvožđa i aliminijuma, koje se specijalno koriste za borbu protiv plesni, primenjuju se kao dodaci beloj glini − tipa kaolina, za krečenje. U smeši treba da ima najmanje 1,5% natrijum-fluorida ili gvožđa-fluorida, ili 2,5% amonijum-fluorida, ili 1% gvožđe-silicijum-fluorida.
– Oksidifenolat natrijuma koji je veoma toksičan u odnosu na mikroorganizme, pa se koristi kao antiseptik pri preradi drveta.
– Ozon koji ima dvojako dejstvo: služi i kao dobro sredstvo za dezinfekciju i kao sredstvo za ncutralisanje mirisa.

Mogu se ozonirati ne samo prazne već i pune komore, čime se može zameniti njihovo provetravanje, uz istovremenu delimičnu dezinfekciju. Efekat ozoniranja zavisi od dužine dovođenja i koncentracije ozona koja varira, pošto uvek jedan deo ozona stupa u reakciju sa okolinom. Zbog toga ne treba ozonirati prostorije u kojima se skladište namirnice sa velikim sadržajem masti, pošto one lako oksidišu u prisusivu kiseonika i tako naslaju gubici.

Zračenje uređaja, zaštitne odeće i namirnica ultraljubičastim zracima se u poslednje vreme sve više primenjuje. Zračenjem se veoma brzo uništavaju mikroorganizmi, uz minimalne gubitke u samim namirnicama i produženje njihovog veka skladištenja, zahvaljujući činjenici da ozračeni proizvodi zadržavaju izvesno vreme baktericidne osobine. Naročilo dobri rezultati su dobijeni pri zračenju mesa, sira kobasičarskih proizvoda i plodova.

c) Deratizacija. Glodari nanose velike štete: troše i prljaju namirnice, ambalažu, zidove i izolaciju i prenose zarazne bolesti. Oni dospevaju u hladnjaču sa namirnicama, ili iz skladišta raspoređenih u blizini. Zbog toga je pre svega potrebno da se spreči njihovo pojavljivanje u hladnjači. U tom cilju se preduzimaju sledeće mere:

– pažljivi pregled namirnica koje se unose − naročito onih koje su upakovane;
-obrada sumnjivih namirnica korišćenjem gasova (najbolje ugljen-dioksida) u specijalnim hermetičkim komorama. Primena gasova ne zahteva pražnjenje komora niti raspakivanje namirnica i ne ometa režim skladišlenja, a obezbeđuje potpuno uništenje glodara;
– postavljanje metalnih mreža pri montažno-izolacionim radovima u toku montaže hladnjače;
– korišćenje mehaničkih sredstava borbe (mišolovke, zamke, bočice sa vodom) koja nisu potpuno efikasna;
– primena hemijskih sredstava (mamci sa otrovima, kao što su žuti fosfor i barijum-karbonat);
– primena niskih temperatura kombinovanih sa ugljen-dioksidom;
– korišćenje baktcrioloških sredstava borbe koja koriste žive mikroorganizme koji nisu štetni po Ijude.

Sem navedena tri načina borbe za održavanje higijene, potrebno je još:

– da sva sredstva za transport unutar skladišta budu zaštićena od korozije odgovarajućom bojom, ili metalizacijom, i da su konstruisana tako da se mogu lako očistiti;
– da su metalne kuke o koje se veša meso kalaisane ili cinkovane i
– da se inventar svaki put posle upotrebe očisti toplim rastvorom baza, ili sapunicom, ili na ncki drugi način.