Τι είναι η ψύξη (ψύχος) – πρόψυξη. Συντήρηση & κατάψυξη τροφίμων

Τι είναι η ψύξη (ψύχος) – πρόψυξη. Χαμηλές θερμοκρασίες συντήρησης & κατάψυξης τροφίμων. Αλλοιώσεις τροφίμων και βακτήρια. Εφαρμογές της ψύξης (Οικιακά, επαγγελματικά, βιομηχανικά ψυγεία, ψύκτες νερού). Οι 7 τρόποι δημιουργίας της ψύξης

Ψύξη ή ψύχος. Χαμηλές θερμοκρασίες συντήρησης & κατάψυξης τροφίμων

Ανατρέχουμε στο λεξικό της κοινής νεοελληνικής για την λέξη ψύξη η [psíksi]:

(πρβ. πάγωμα): Απότομη / βαθμιαία / τεχνητή / μηχανική / φυσική ψύξη.
Θάλαμος / συσκευή ψύξεως. Ορισμένα μείγματα στερεών και υγρών χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ψύξης.
2. διαταραχή της λειτουργίας οργάνων του σώματός μας που προκαλείται από την επίδραση μιας απότομης πτώσης της θερμοκρασίας: Έπαθα ψύξη στην αριστερή πλευρά. Έπαθαν ψύξη τ΄ αυτιά μου.

Με τον όρο ψύξη ή ψύχος περιγράφουμε τη δημιουργία χαμηλών θερμοκρασιών, με σκοπό τη συντήρηση και κατάψυξη των τροφίμων.

Για να δημιουργηθούν αυτές οι χαμηλές θερμοκρασίες, είναι απαραίτητη η αφαίρεση θερμότητας από τον χώρο συντήρησης ή κατάψυξης των τροφίμων.

Η διαδικασία αυτή απαιτεί ένα σύνολο μηχανισμών και συσκευών που συνθέτουν την τεχνολογία ψύξης. Η τεχνολογία ψύξης, σήμερα, έχει πολλές εφαρμογές. Η πρώτη και κυριότερη εφαρμογή της είναι η συντήρηση των τροφίμων.

H σωστή συντήρηση των τροφίμων αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο για την προστασία της υγείας των ενοίκων ενός σπιτιού. Εξετάζοντας γενικότερα τον ρόλο της ψύξης στη συντήρηση των τροφίμων, σημειώνεται ότι:

Η συντήρηση ενός τροφίμου σε θερμοκρασία χαμηλότερη των 15^ο C και ψηλότερη του σημείου έναρξης της κατάψυξης καλείται συντήρηση με ψύξη.

Η αύξηση του χρόνου ζωής του τροφίμου μέσω της ψύξης οφείλεται στην επιβράδυνση του ρυθμού ανάπτυξης και δράσης των μικροοργανισμών όσο μειώνεται η θερμοκρασία καθώς και στην επιβράδυνση των μεταβολικών δραστηριοτήτων των φυτικών και ζωϊκών ιστών, των ενζυμικών δράσεων και των χημικών δράσεων που οδηγούν σε αλλοιώσεις, όπως οξειδώσεις κ.λ.π.

Ψύξη και χρόνος πρόψυξης για στερεά & υγρά συσκευασμένα τρόφιμα

Η ψύξη (ή πρόψυξη) των τροφίμων γίνεται το ταχύτερο δυνατό μετά τη συγκομιδή ή την παραγωγή τους, ώστε να περιορισθεί στο ελάχιστο η υποβάθμισή τους.

Η υποβάθμιση οφείλεται κυρίως στη μικροβιακή ανάπτυξη, η οποία οδηγεί σε γρήγορη αποσύνθεση, ιδιαίτερα τα ζωϊκά τρόφιμα και στη συνέχιση του κανονικού ρυθμού αναπνοής των φυτικών τροφίμων.

Τα τρόφιμα τα οποία ψύχονται μπορεί να είναι εξ ολοκλήρου υγρά, να αποτελούνται από μία συνεχή υγρή φάση στην οποία αιωρούνται στερεά σωματίδια, ή να είναι στερεά στα οποία το υγρό είναι ακινητοποιημένο από τη δομή του υλικού.

Το υγρό, στη συντριπτική πλειοψηφία των τροφίμων που ψύχονται ή καταψύχονται στη βιομηχανική πρακτική, είναι το νερό.

Ο χρόνος παραμονής του κάθε τροφίμου στα συστήματα πρόψυξης εξαρτάται από το ίδιο το σύστημα και τις παραμέτρους λειτουργίας και επιδιώκεται συνήθως να είναι μικρός για βελτίωση της ποιότητας και της ασφάλειας του τροφίμου

Τα στερεά τρόφιμα αποτελούν τον κύριο όγκο των επεξεργαζόμενων τροφίμων στη βιομηχανική πρακτική της ψύξης και κατάψυξης. Περιλαμβάνουν φρούτα, λαχανικά, ιχθυρά, κρέας και προϊόντα αυτών.

Τα υγρά συσκευασμένα τρόφιμα που περιέχουν αιωρούμενα στερεά τεμάχια αποτελούν μια μικρή κατηγορία και συχνά αντιμετωπίζονται αγνοώντας την κίνηση της υγρής φάσης και θεωρώντας το υλικό ως ακινητοποιημένο, ή αλλιώς ως στερεό.

Ιδιαίτερα σημαντικός, από πρακτική άποψη, είναι ο υπολογισμός του απαιτούμενου χρόνου πρόψυξης των στερεών τροφίμων με ικανοποιητική ακρίβεια. Συχνά το πρόβλημα είναι αρκετά σύνθετο επειδή το τρόφιμο μπορεί να είναι ανομοιογενές, να μην έχει ομοιόμορφη αρχική θερμοκρασία, να μην έχει ένα συνηθισμένο σχήμα κ.ά.

Αλλοιώσεις τροφίμων – Ανάπτυξη παθογόνων μικροοργανισμών – βακτήρια

Η κύρια αιτία αλλοίωσης των περισσότερων τροφίμων κατά την ψύξη είναι η ανάπτυξη μικροοργανισμών. Εκτός των αλλοιογόνων στα ψυγμένα τρόφιμα μπορούν να αναπτυχθούν και ορισμένοι παθογόνοι μικροοργανισμοί.

Ιδιαίτερα ευαίσθητοι είναι οι ζωικοί ιστοί καθώς με τη σφαγή παύει η φυσική τους άμυνα απέναντι στους μικροοργανισμούς, ενώ παράλληλα αλληλομολύνονται μέσω των εργαλείων κοπής και αποτελούν ιδανικό υπόστρωμα για την ανάπτυξη πολλών μικροοργανισμών.

Οι φυτικοί ιστοί προσβάλλονται λιγότερο από μικροοργανισμούς, κυρίως δε αναπτύσσονται σε αυτούς μικροοργανισμοί αλλοίωσης με βασικότερους τους ευρωτομύκητες.

Οι μικροοργανισμοί αλλοίωσης που υποβαθμίζουν τα τρόφιμα κατά την ψύξη διακρίνονται σε έξι ομάδες:

Οι παθογόνοι μικροοργανισμοί που αναπτύσσονται στα ψυγμένα τρόφιμα είναι μολυσματικού και τοξικού τύπου. Τα περισσότερα παθογόνα βακτήρια αναπτύσσονται με βραδύ ρυθμό στην περιοχή των 3-10°C, ενώ η ανάπτυξή τους σταματά κάτω από τους 3°C.

Αναγκαιότητα της ψύξης και της τεχνητής ψύξης των τροφίμων

Η ανάπτυξη του πολιτισμού, των οικισμών και της οικονομίας μας απαιτεί τον πλήρη έλεγχο των περιβαλλοντικών συνθηκών.

Ο πλήρης έλεγχος των περιβαλλοντικών συνθηκών σημαίνει τη διαρκή κάλυψη των απαιτήσεων για καθαρότητα, κίνηση, συγκεκριμένη θερμοκρασία και υγρασία του αέρα μέσα σε ένα κλειστό χώρο, καθώς και για τη διατήρηση της ποιότητας τροφίμων, άλλων προϊόντων και διεργασιών.

Η διάρκεια στην κάλυψη των απαιτήσεων αυτών έχει κάνει αναγκαία την εφαρμογή συστημάτων ψύξης και κλιματισμού. Έτσι εξασφαλίζεται η υγεία, η άνεση και η παραγωγική δράση μας σε όλη τη διάρκεια του χρόνου σε κάθε τόπο.

Είναι προφανής σε όλους μας η αναγκαιότητα της τεχνητής ψύξης των τροφίμων. Αν αφήσουμε, για παράδειγμα, το ωμό νωπό κρέας, το ψάρι, το τυρί, το γάλα ή μία τούρτα εκτός ψυγείου για κάποιες ημέρες, αυτά θα αλλοιωθούν, αναπτύσσοντας βακτήρια και μύκητες που είναι επικίνδυνα για την υγεία μας.

Χωρίς την ψύξη άλλωστε, η κάθε είδους τροφή – ζωικής ή φυτικής προέλευσης δε θα μπορούσε να αποθηκευθεί για μεγάλη χρονική περίοδο και να μεταφερθεί σε μακρινές αποστάσεις από τον τόπο παραγωγής προς τον τόπο κατανάλωσης της.

Με την κατάλληλη ψύξη, τα διάφορα τρόφιμα μπορούν και διατηρούν για αρκετό χρονικό διάστημα τις θρεπτικές ουσίες τους.

Εκτός από τα τρόφιμα και πλήθος άλλων προϊόντων, όπως φάρμακα, αγροτικά και βιομηχανικά προϊόντα, διατηρούν τις απαραίτητες ουσίες και ιδιότητές τους, μέσω της ψύξης τους, αποφεύγοντας έτσι ανεπιθύμητες βιολογικές και χημικές αντιδράσεις που θα τα αχρήστευαν.

Επίσης, αρκετές ενεργειακές, βιομηχανικές και εργαστηριακές διεργασίες βασίζονται στην ψύξη (κρυογενικές και χημικοτεχνικές διεργασίες, παραγωγή σκυροδέματος, παραγωγή πάγου κλπ.)

Εφαρμογές ψύξης. Οικιακά, επαγγελματικά, βιομηχανικά ψυγεία, ψύκτες

Οι εφαρμογές της ψύξης αφορούν οικιακές, εμπορικές και βιομηχανικές διατάξεις και εγκαταστάσεις, που ονομάζονται γενικά ψυγεία ή – τα μεγαλύτερα – ψυκτικά συγκροτήματα.

Τα ψυγεία αποτελούνται από διάφορες συσκευές και εξαρτήματα, η συνδυασμένη λειτουργία των οποίων έχει ως αποτέλεσμα την αφαίρεση θερμότητας από τη μάζα ενός σώματος, δηλαδή την ψύξη του, για τη μείωση της θερμοκρασίας του και τη διατήρησή του σε επιθυμητές συνθήκες.

Στην αγορά διακρίνουμε τις εξής εφαρμογές ψυγείων :

Κάθε νοικοκυριό έχει σήμερα και ένα «ηλεκτρικό» ψυγείο. Το χρησιμοποιούμε για να διατηρούμε τα τρόφιμα και τα ποτά μας. Συνήθως έχει ένα μεγάλο χώρο «συντήρησης» και ένα μικρότερο χώρο «κατάψυξης».

Στην αγορά υπάρχουν διάφορα μεγέθη ψυγείων, με ανάλογη ψυκτική ισχύ και διάφορες διαρρυθμίσεις των αποθηκευτικών τους χώρων (πόρτες, συρτάρια, διαχωριστικά κλπ.)

Κάθε κατάστημα πώλησης – κατανάλωσης νωπών ή παρασκευασμένων τροφίμων (π.χ. υπεραγορά, κρεοπωλείο, ιχθυοπωλείο, ζαχαροπλαστείο, εστιατόριο) και κάθε χώρος μαζικής εστίασης και διατροφής ανθρώπων (π.χ. ξενοδοχείο, νοσοκομείο) διαθέτει τουλάχιστον ένα τέτοιο ψυγείο.

Τα ψυγεία αυτά είτε συντηρούν φρέσκα τα τρόφιμα και άλλα προϊόντα (ψυγεία συντήρησης) είτε τα διατηρούν κατεψυγμένα (καταψύκτες)

Όλες οι βιομηχανίες και οι μεγάλοι αποθηκευτικοί χώροι τροφίμων διαθέτουν πολύ μεγάλα ψυκτικά συγκροτήματα για τη συντήρηση ή την κατάψυξη μεγάλων ποσοτήτων των προϊόντων τους

Μεγάλες ψυκτικές εγκαταστάσεις παραγωγής πάγου διαθέτουν για παράδειγμα οι ζυθοποιίες και οι χημικές βιομηχανίες.

Υπάρχουν επίσης συγκροτήματα ψύξης άλμης για τη διατήρηση της επιφάνειας του πάγου σε συγκεκριμένες συνθήκες, στα παγοδρόμια.

Τέτοια ψυγεία είναι τα ημιφορτηγά και φορτηγά οχήματα ψυγεία, τα πλοία ψυγεία, τα τρένα ψυγεία και τα αεροπλάνα ψυγεία.

Είναι μια απλή, τοπική αλλά γενικευμένης χρήσης εφαρμογή για την παραγωγή κρύου νερού σε χώρους συνάθροισης κοινού (π.χ. διαδρόμους κτιρίων γραφείων, καταστήματα φαγητού, θέατρα, γυμναστήρια κλπ.).

Οι τρόποι δημιουργίας ψύξης. Με εξάτμιση, απορρόφηση, κύκλο αέρα κλπ

Ο άνθρωπος πάντοτε κατάφερνε, με τα μέσα και τις δυνατότητες που είχε, να πετυχαίνει ψύξη, βασιζόμενος στην αρχή ότι :

Η θερμότητα μεταδίδεται κατά φυσικό τρόπο από το ζεστό στο κρύο.

Έτσι, φρόντιζε να υπάρχει πάντοτε ένα «κρύο σώμα» ώστε να μεταδοθεί προς αυτό θερμότητα από το σώμα ή από το χώρο που ήθελε να ψύξει.

Oι πιο γνωστοί τρόποι για την παραγωγή ψύξης στις διάφορες εφαρμογές, είναι:

Στους περισσότερους από τους παραπάνω τρόπους αξιοποιείται το φαινόμενο της απορρόφησης θερμότητας από το περιβάλλον