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Berechnung der optimalen Bedingungen für das Tiefkühlen und Auftauen von Lebensmitteln

Als Reaktion auf die steigenden Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit und auf die komplexere Zusammensetzung der Nahrungskette wurden spezielle Softwarewerkzeuge zur Bewertung der Sicherheit und Qualität von Tiefkühlprodukten entwickelt.

Gesundheit

Risikobewertungen sind für die Sicherheit von Nahrungsmitteln unerlässlich, um deren Qualität und Kundenakzeptanz zu gewährleisten. Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln spielen bestimmte Sicherheits- und Qualitätsaspekte vor allem im Bereich niedriger Temperaturen eine Rolle. Um z.B. optimale Temperaturen für das Tiefkühlen und Auftauen von Schweinefleisch, Lachs oder Kartoffeln zu schaffen, sind genaue Kenntnisse der thermophysikalischen Eigenschaften von Wasser erforderlich. Das Projekt SAFE ICE hat solche Eigenschaften systematisch erfasst und mit geeigneten Softwareprogrammen die optimalen Temperaturbedingungen für das Einfrieren und Auftauen von Nahrungsmitteln bestimmt. Druck und Temperatur gelten als die beiden kritischen Parameter bei den Phasenübergängen zwischen flüssig und fest oder umgekehrt. Die Umwandlung von Wasser zu Eis bei 0°C erfolgt nur bei einem Druck von ungefähr 1bar, also unter normalem atmosphärischem Druck. Während dieses Phasenübergangs sind verschiedene physikalische Parameter bei der Verarbeitung von Nahrungsmitteln wichtig. Das spezifische Volumen, die spezifische Wärmekapazität, der Wärmeausdehnungskoeffizient und der adiabatische Kompressibilitätskoeffizient für Eis und für Wasser für alle Temperatur-Druck-Kombinationen müssen bekannt sein. Das Projekt SAFE ICE hat diese Parameter bewertet und daraus einen benutzerfreundlichen Softwarealgorithmus entwickelt, um die Parameter für beliebige Druck- und Temperaturwerte zu berechnen. Außerdem wurden diese thermophysikalischen Parameter mittels einfacher analytischer Modelle für verschiedene Modellgele abgeschätzt. Enthalpie (Wärmeinhalt), die scheinbare spezifische Wärmekapazität und die Wärmeleitfähigkeit wurden für das wasserlösliche, nicht-ionische Celluloseether Tylose bestimmt. Die Daten dieser Softwarekalkulation wurden zusammen mit Daten kalorimetrischer Untersuchungen auf einer CD-Rom veröffentlicht. Nun können alle thermophysikalischen Eigenschaften eines Lebensmittels für sämtliche Temperatur-Druck-Kombinationen berechnet werden.

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