Chłodnictwo (Wydawnictwo Naukowe PWN)

Tytuł Chłodnictwo Podtytuł technika w piekarni Autor Klaus Lösche Język polski Wydawnictwo Wydawnictwo Naukowe PWN ISBN 978-83-01-18974-7 Rok wydania 2015 Warszawa Wydanie 1 liczba stron 440 Format mobi, epub Spis treści Słowo wstępne 15 Redaktor naukowy i autorzy 17 1. Przepisy prawa a głębokie mrożenie pieczywa (H. Martell) 19 1.1. Objaśnienie pojęć 19 1.2. Obowiązujące przepisy prawne 20 1.3. Oczekiwania fizyczne względem jakości głęboko mrożonego pieczywa 20 1.3.1. Jakość 20 1.3.2. Ogólnie przyjęte standardy jakości 21 1.3.3. Środek mrożący 21 1.3.4. Wyjątki 22 1.4. Obowiązek nadzoru i dokumentowania 22 1.4.1. Obowiązek nadzoru i dokumentowania podczas transportu produktów spożywczych głęboko mrożonych 22 1.4.2. Obowiązek nadzoru i dokumentowania podczas przechowywania 23 1.4.3. Kontrola temperatur podczas sprzedaży na miejscu, transportu i handlu detalicznego 24 1.5. Obowiązek pakowania pieczywa głęboko mrożonego 24 1.6. Oznaczanie produktów głęboko mrożonych dla konsumentów 25 1.6.1. Oznaczenia handlowe 25 1.6.2. Dodatkowe wymogi w kwestii oznaczania pieczywa głęboko mrożonego 26 1.6.3. Termin przydatności do spożycia 26 1.6.4. Skład ilościowy 27 1.6.5. Widoczność wszystkich danych handlowych 29 1.6.6. Lista komponentów 29 1.6.7. Podmiot odpowiedzialny 31 1.6.8. Numer partii produkcyjnej 32 1.6.9. Sposób oznaczania 33 1.7. Inne oznaczanie produktów głęboko mrożonych 33 1.8. Kary i grzywny 34 2. Podstawy chłodzenia i głębokiego mrożenia produktów spożywczych (H.-A. Kurzhals) 35 2.1. Wprowadzenie 35 2.2. Chłodzenie produktów spożywczych 36 2.2.1. Cel chłodzenia 36 2.2.2. Chłodzenie płynnych środków spożywczych 38 2.2.2.1. Zachowanie artykułu 38 2.2.2.2. Obliczanie odprowadzanej energii cieplnej 39 2.2.2.3. Warianty chłodzenia 41 2.2.2.4. Typy chłodni dla płynnych środków spożywczych 42 2.2.3. Chłodzenie stałych produktów spożywczych w opakowaniach 48 2.2.3.1. Chłodzenie stałych produktów spożywczych w opakowaniach 49 2.2.3.2. Ustalanie czasu schłodzenia stałych produktów spożywczych w opakowaniach 52 2.2.3.3. Obliczanie produktywności chłodni do chłodzenia stałych produktów spożywczych w opakowaniach 55 2.2.3.3.1. Chłodzenie produktów 56 2.2.3.3.2. Ciepło oddychania owoców i warzyw 56 2.2.3.3.3. Chłodzenie opakowań 57 2.2.3.3.4. Chłodzenie i osuszanie nowo wtłaczanego powietrza 58 2.2.3.3.5. Przedostawanie się ciepła przez ściany, sufit oraz podłoże chłodni 59 2.2.3.3.6. Przedostawanie się ciepła przy otwieraniu drzwi 60 2.2.3.3.7. Ekwiwalenty ciepła w postaci ludzi, oraz oświetlenia 60 2.2.3.3.8. Kondensacja pary wodnej, która dostała się do chłodni z zewnątrz 60 2.2.3.3.9. Zamarzanie powierzchni parownika w jednostkach chłodzących 60 2.2.3.3.10. Ustalanie całkowitej wydajności chłodzenia 61 2.2.3.4. Atrybuty powietrza w chłodniach 64 2.2.3.4.1. Temperatura powietrza 64 2.2.3.4.2. Skład powietrza 64 2.2.3.4.3. Wilgotność powietrza 65 2.2.3.4.4. Doprowadzanie powietrza i jego szybkość 67 2.2.3.5. Urządzenia służące chłodzeniu stałych środków spożywczych w opakowaniach 68 2.2.3.5.1. Urządzenia chłodzące działające z użyciem powietrza 68 2.3. Głębokie mrożenie produktów spożywczych 71 2.3.1. Cel głębokiego mrożenia 71 2.3.2. Procesy zachodzące w trakcie głębokiego mrożenia 72 2.3.3. Procesy zachodzące podczas przechowywania w głębokim mrożeniu 77 2.3.4. Atrybuty sprzętów do głębokiego mrożenia 84 2.3.4.1. Obliczanie czasu zamrażania 84 2.3.4.2. Obliczanie produktywności głębokiego mrożenia 92 2.3.5. Zachowanie produktów podczas głębokiego mrożenia 97 2.3.5.1. Uwagi ogólne 97 2.3.5.2. Zachowanie produktów podczas głębokiego mrożenia 100 2.3.5.2.1. Mrożenie przy użyciu wtłaczanego zimnego powietrza 100 2.3.5.2.2. Mrożenie przy użyciu substancji płynnych 108 2.3.5.2.3. Mrożenie poprzez bezpośredni kontakt z zimną powierzchnią 112 2.3.5.2.4. Mrożenie z użyciem maszyn próżniowych 115 2.3.5.3. Przechowywanie w głębokim mrożeniu 116 3. Charakterystyka zbóż i produktów zbożowych (M. Molitor) 119 3.1. Żyto zwyczajne 119 3.2. Pszenica zwyczajna 120 3.3. Budowa i komponenty ziaren 120 3.4. Jakie możliwości daje metoda opisu pośredniego i co z niej wynika? 122 3.4.1. Wilgotność [ICC nr 110/1] 122 3.4.2. Zawartość części mineralnych [ICC nr 104/1] 123 3.4.3. Mokry gluten [ICC nr 137] 123 3.4.4. Wartość sedymentacji [ICC nr 116] 123 3.4.5. Liczba opadania [ICC nr 107] 123 3.4.6. Białka [ICC nr 105] 124 3.4.7. Farinogram (wodochłonność) [ICC nr 115/1] 124 3.4.8. Ekstensogram [ICC nr 114/1] 124 3.4.9. Amylogram [ICC nr 126/1] 124 3.5. Proces produkcji 127 4. Wpływ głębokiego mrożenia na ciasto i artykuł gotowy (K. Lösche) 133 4.1. Wprowadzenie 133 4.2. Wpływ głębokiego mrożenia na ciasto 136 4.2.1. Powstawanie kryształków lodu 136 4.2.2. Ciasto w systemie trójfazowym 140 4.2.2.1. Cechy reologiczne 140 4.2.2.2. Głębokie mrożenie ciast 141 4.2.2.3. Zawartość CO2 w ciastach 145 4.2.3. Drożdże piekarnicze a CO2 148 4.2.3.1. Cechy funkcjonalne drożdży piekarniczych 148 4.2.3.1.1. Stymulatory wzrostu 149 4.2.3.1.2. Wartość AW i ciśnienie osmotyczne 150 4.2.3.1.3. Temperatura 151 4.2.3.1.4. Koloidy ochronne 155 4.2.3.1.5. Wartość pH 155 4.2.3.1.6. Powstawanie CO2 156 4.2.3.2. Głębokie mrożenie i rozmrażanie ciast 159 4.2.3.2.1. Straty aktywności fermentacyjnej drożdży 159 4.2.3.2.2. Rozpuszczalność CO2 w wodzie w zależności od temperatury 161 4.2.3.2.3. Przekazywanie ciepła w cieście 165 4.2.4. Wpływ komponentów na stabilność ciasta 169 4.2.4.1. Utlenianie 169 4.2.4.2. Enzymy 171 4.2.4.3. Inne komponenty 176 4.2.5. Zmiany zachodzące na skutek głębokiego mrożenia ciasta. Podsumowanie 178 4.3. Głębokie mrożenie produktów gotowych (wypieczonych) 179 4.3.1. Wyrównanie ciśnienia po wypieku 179 4.3.2. Retrogradacja skrobi 182 4.4. Przebieg procesu produkcji przy obróbce twardych owoców z wykorzystaniem głębokiego mrożenia 185 5. Przebieg procesu produkcji dla głęboko mrożonych wygarowanych kęsów ciasta – projekt „Quick Step" producenta Puratos (F. Devos, C. Wirtz) 193 5.1. Wprowadzenie 193 5.2. Założenia projektu dla głęboko mrożonych wygarowanych kęsów ciast 194 5.3. Przyczyny straty jakości w przypadku głęboko mrożonych kęsów wygarowanych ciast 196 5.4. Wskazówki użyteczne przy produkcji głęboko mrożonych wygarowanych kęsów ciast 197 5.4.1. Składniki podstawowe 198 5.4.1.1. Mąka 198 5.4.1.2. Woda 198 5.4.1.3. Poprawiacze 198 5.4.1.4. Drożdże 198 5.4.2. Przerabianie 199 5.4.2.1. Miesienie 199 5.4.2.2. Wyrabianie 199 5.4.2.3. Garowanie 199 5.4.2.4. Mrożenie 200 5.4.2.5. Wypiek 201 5.4.3. Poprawiacz „Quick Step" 201 6. Nowatorskie chłodzenie ciasta w trakcie miesienia przy użyciu CO2 (D. Sikken, G. Dirksen, K. Lösche) 203 6.1. Wprowadzenie 203 6.2. Poziom nowoczesnia techniki 203 6.3. Iniektor suchego lodu (śniegu CO2) 213 6.4. Badania technologiczne 219 6.5. Podsumowanie 231 7. Kontrola garowania i mrożenie niewiele znaczącego pieczywa pszennego przy zaimplementowaniu specjalnych chłodni oraz pieców piekarniczych (M. Pittroff, H. Späth) 233 7.1. Wprowadzenie 233 7.2. Sposoby prowadzenia ciast i metody prowadzenia gary 234 7.2.1. Klasyczny sposób prowadzenia ciasta (produkcja bezpośrednia) 235 7.2.2. Długie prowadzenie garowania 235 7.2.3. Odroczone garowanie (GV) 239 7.2.4. Przerwane garowanie (GU) 239 7.2.5. Mrożenie (przebieg) 240 7.2.6. Inne czynniki 241 7.3. Wyznaczanie celu – potencjał kontroli procesu garowania 242 7.4. Warunki garowania 245 7.4.1. Właściwa wilgotność 246 7.4.2. Stosowna cyrkulacja powietrza 249 7.4.3. Geometria przestrzenna i rozprowadzanie powietrza 250 7.4.4. Rodzaje urządzeń 251 7.5. Piece piekarnicze a przebieg procesu wypiekania 252 7.5.1. Wymogi technologiczne 252 7.5.2. Oczekiwania techniczne 253 7.5.3. Łączenie w sieć – system CAB 256 7.6. Perspektywy 258 8. Kontrola garowania przy produkcji niedużego pieczywa żytniego (O. Bauermann) 259 8.1. Wprowadzenie 259 8.2. Różnice we właściwościach wypiekowych mąk pszennych i żytnich 260 8.3. Jakość bezkompromisowców 261 8.3.1. Udział mąki a jej jakość 261 8.3.2. Drożdże piekarnicze 262 8.3.3. Zakwas 263 8.3.4. Ulepszacz 264 8.3.5. Inne komponenty 266 8.4. Tworzenie receptur 267 8.5. Technika produkcji niedużego pieczywa żytniego 268 8.5.1. Przygotowanie ciasta 268 8.5.2. Dojrzewanie ciasta 268 8.5.3. Dzielenie i wyrabianie ciasta 269 8.5.4. Wstępne garowanie kęsów 269 8.6. Kontrola przebiegu procesu garowania 270 8.6.1. Wydłużone prowadzenie gary 270 8.6.2. Odroczone garowanie 270 8.6.3. Przerwane garowanie 271 8.6.4. Mrożenie szokowe kęsów ciasta bez gary 273 8.6.5. Mrożenie szokowe kęsów ciasta z garą 274 8.7. Przechowywanie w głębokim mrożeniu 275 8.8. Cykl wypieku 277 8.8.1. Przygotowanie kęsów ciasta 277 8.8.2. Wypiek w zróżnicowanych piecach piekarniczych 277 8.8.2.1. Wypiek w piecach obrotowych lub wsadowych 277 8.8.2.2. Wypiek kęsów ciasta z garą w sklepowych stacjach wypieku ze zintegrowaną fazą rozmrażania 278 8.9. Omówienie błędów przy wypieku 279 8.10. Podsumowanie 281 9. Chłodzenie próżniowe Zeovac jako alternatywa dla mrożenia szokowego (A. Cermak) 285 9.1. Wprowadzenie 285 9.2. Objaśnienie pojęć 286 9.2.1. Ciśnienie 286 9.2.2. Czas 287 9.3. Prawa fizyki 288 9.4. Technologia procesowa 289 9.4.1. Budowa 289 9.4.2. Funkcje 289 9.4.3. Zakres wykorzystywania chłodzenia próżniowego Zeovac 290 9.5. Metoda Unterbruch-Backmethode – nowa definicja 290 9.5.1. Popularność produktów z półzapieku 291 9.5.2. Opis techniczny metody Zeovac-Unterbruch-Backmethode 292 9.5.2.1. Faza 1– wstępny zapiek 292 9.5.2.2. Faza 2 – prędkie schładzanie próżniowe 292 9.5.2.3. Faza 3 – przechowywanie 293 9.5.2.4. Faza 4 – dystrybucja 293 9.5.2.5. Faza 5 – wypiek końcowy 294 9.6. Zalety metody Zeovac w porównaniu z głębokim mrożeniem produktów z półzapieku 294 9.6.1. Atuty dla zakładu piekarniczego 294 9.6.2. Mocne strony dla sklepów 295 9.7. Wpływ receptury i przebiegu cyklu produkcji na jakość 297 9.8. Dehydratacja/ rehydratacja/ smak 297 9.8.1. Straty wody na skutek chłodzenia próżniowego 297 9.8.2. Rehydratacja 298 9.8.3. Smak 299 9.9. Koszty/ zużycie energii 299 9.10. Inne wykorzystania 300 9.10.1. Wstępne schładzanie produktów do głębokiego mrożenia 300 9.10.2. Schładzanie i obniżanie liczby drobnoustrojów 302 9.11. Podsumowanie 302 10. Pionierski proces mrożenia pieczywa z zastosowaniem próżni i entalpii (R. Dollinger) 305 10.1. Wykorzystanie próżni – rys historyczny 305 10.2. Próżnia 305 10.3. Entalpia a prężność pary wodnej 306 10.4. Budowa i funkcje urządzenia chłodniczego wykorzystującego zjawiska entalpii i próżni 308 10.5. Wykorzystanie metody chłodzenia z użyciem próżni i entalpii w piekarnictwie 311 10.5.1. Schładzanie pieczywa przed pakowaniem albo krojeniem 312 10.5.2. Przechowywanie pieczywa z półzapieku w warunkach chłodniczych 314 10.5.3. Przechowywanie produktów spożywczych w głębokim mrożeniu 316 10.5.4. Inne użycia w piekarnictwie 316 10.6. Rehydratacja a strata masy 316 10.7. Zakres użycia technologii 317 11. Mrożenie ciast i produktów gotowych przy użyciu gazów (T. Wolf) 319 11.1. Cykl zamrażania 320 11.2. Chłodzenie tradycyjne 322 11.3. Chłodzenie przy użyciu dwutlenku węgla 323 11.4. Chłodzenie przy użyciu azotu 324 11.5. Aspekty termodynamiczne 326 11.6. Urządzenie kriogeniczne 327 11.7. Koszty 330 11.8. Kontrolowanie temperatury 333 11.8.1. Chłodzenie mąk 333 11.8.2. Chłodzenie w miesiarkach 333 11.8.3. Chłodzenie w trakcie transportu 334 12. Metoda półzapieku BIB-Ulmer Spatz do produkcji chlebów z udziałem żyta (S. Keller, T. Enders) 335 12.1. Wprowadzenie 335 12.2. Szczegółowy opis metody półzapieku BIB-Ulmer Spatz 338 12.2.1. Fazy wypieku 338 12.2.1.1. Wstępny zapiek 339 12.2.1.2. Wypiek końcowy 339 12.2.1.3. Łączny czas pieczenia w kontraście do produkcji bezpośredniej 340 12.2.2. Przechowywanie 341 12.2.2.1. Czas przechowywania 341 12.2.2.2. Pakowanie 342 12.2.2.3. Temperatury przechowywania 342 12.2.3. Przechowywanie po wypieku końcowym 343 12.3. Metoda półzapieku BIB-Ulmer Spatz w praktyce 344 12.3.1. Przebieg temperatur w jądrze 344 12.3.2. Pomiar temperatur w jądrze 345 12.3.3. Przegląd parametrów wypieku 346 12.3.4. Wyniki dla rozmaitych rodzajów chleba 347 12.3.5. Możliwości zastosowania 348 12.4. Podsumowanie 349 13. Chłodzenie adiabatyczne pieczywa krojonego (H. Wolkenhauer, K. Lösche) 351 13.1. Zmniejszenie ryzyka zanieczyszczenia mikrobiologicznego przy produkcji i obróbce pieczywa 351 13.1.1. Wprowadzenie 351 13.1.2. Zasada należytej staranności wynikająca z przepisów prawa żywnościowego 352 13.1.3. Źródła skażenia przy produkcji pieczywa 352 13.2. Działania zmierzające do zmniejszenia ryzyka zanieczyszczenia 356 13.2.1. Aspekty techniczne 357 13.2.2. Działania ogólne/ Hygienic Processing 361 13.3. ADIAcool – chłodzenie adiabatyczne produktów spożywczych 364 13.3.1. Wprowadzenie 364 13.3.2. Przebieg cyklu chłodzenia 365 13.3.2.1. Chłodzenie z udziałem i bez udziału wilgoci 366 13.3.2.2. Chłodzenie z udziałem parowania / chłodzenie adiabatyczne 367 13.3.3. Chłodzenie luźne a adiabatyczne produktów spożywczych 368 13.4. Proces chłodzenia pieczywa 370 13.4.1. Schładzanie w naturalnych warunkach atmosferycznych 370 13.4.2. Technika chleba tostowego 370 13.4.3. Chłodzenie próżniowe 370 13.4.4. Tunel chłodniczy 371 13.4.5. Chłodzenie powietrzem z zewnątrz przy zachowaniu wymogów clean room 371 13.4.6. Chłodzenie adiabatyczne (ADIAcool) 371 13.4.7. Zestawienie parametrów dla przeróżnych rodzajów chłodzenia 371 13.5. Badania empiryczne na przykładzie produktów pełnoziarnistych 372 13.5.1. Czas chłodzenia 372 13.5.2. Spadek masy 373 13.5.3. Przydatność do spożycia 375 13.6. ADIAcool w produkcji pieczywa 377 13.6.1. Schemat instalacji 377 13.6.2. Opis urządzenia modelowego 378 13.6.3. Opis urządzenia przemysłowego 383 13.6.4. Wymogi clean room 385 13.7. Uwagi końcowe 387 14. Ustalenie zapotrzebowania mocy chłodniczej w zakładach piekarniczych (U. Dienstuhl) 389 14.1. Wprowadzenie 389 14.2. Aspekty teoretyczne przy ustalaniu potrzeby mocy chłodniczej 391 14.2.1. Zapotrzebowanie mocy chłodniczej netto dla żywności mrożonej 391 14.2.2. Zapotrzebowanie mocy chłodniczej dla maszyn transportowych 394 14.2.3. Zapotrzebowanie mocy chłodniczej w sytuacji wnikania ciepła z zewnątrz 395 14.2.4. Zapotrzebowanie mocy chłodniczej w sytuacji wymiany powietrza na skutek otwierania drzwi 396 14.2.5. Zapotrzebowanie mocy chłodniczej przy silnikach elektrycznych 398 14.2.6. Podsumowanie obliczeń zapotrzebowania mocy chłodniczej 398 14.3. Decyzje inwestycyjne 399 14.3.1. Wybór maszyn 399 14.3.2. Porównanie kosztów chłodniczych urządzeń klasycznych i kriogenicznych 400 14.3.3. Podsumowanie 401 15. Analiza rentowności sklepowych stacji wypieku na podstawie wybranych współczynników (C. Schmidt) 403 15.1. Wprowadzenie 403 15.2. Metodyka badań 404 15.3. Analiza informacji na podstawie jednego z produktów 405 15.3.1. Dobór i ocena danych 405 15.3.2. Analiza wybranych współczynników 408 15.3.3. Obliczanie i analiza kosztów jednostkowych dla danego artykułu 410 15.3.4. Obliczanie i analiza progu rentowności danego towaru 411 15.4. Obliczanie i analiza na płaszczyźnie stacji wypieku 414 15.5. Wnioski końcowe 416 16. Zapewnienie utrzymania jakości podczas przechowywania, transportu oraz w całym łańcuchu chłodniczym (O. Orzelski) 419 16.1. Wprowadzenie do teorii gwarancji jakości w handlu 419 16.2. Utrzymanie jakości od momentu wyprodukowania do sprzedaży 421 16.3. Kontrola przy odbiorze produktów piekarniczych głęboko mrożonych 423 16.4. Przechowywanie produktów piekarniczych głęboko mrożonych 425 16.4.1. Chaotyczne przechowywanie produktów piekarniczych głęboko mrożonych 425 16.4.2. Systematyczne przechowywanie produktów piekarniczych głęboko mrożonych 426 16.5. Standardy higieniczne 426 16.5.1. Higiena otoczenia 426 16.5.2. Higiena urządzeń 427 16.5.3. Higiena osobista 427 16.5.4. Higiena produkcji 427 16.6. Transport do klientów 428 16.6.1. Transport z wykorzystaniem pojemników termicznych do produktów głęboko mrożonych 428 16.6.2. Transport w samochodach z systemem chłodzenia 429 16.7. Perspektywy na przyszłość dla kontrolowania temperatur 430 Indeks 433