C .V. I.
§ 8.2
Koelen, vriezen, ontdooien en tempereren
Conclusie:
Optimale condities zijn: een zo laag mogelijke, constante temperatuur, (constante hoge RV)
en de juiste koudebestendige en goed aansluitende folie. Op deze wijze kunnen op slagtij-
den worden gehaald zoals in tabel 3 is aangegeven.
Tabel 3 Maximale opslagtijden van niet gezouten diepvriesvlees in maanden
temperatuur rund kalf/lam varken pluimvee
-20 C 12 mnd 9-10 mnd 6 mnd 12 mnd
-30 E C 24 mnd 18 mnd 12 mnd 24 mnd
Een verlaging van de temperatuur van -20 C naar -30 C verlengt de haalbare opslagtijd
met meer dan een factor twee. Hoe lager bovendien de verhouding oppervlak/volume van
het product is, des te langer de haalbare opslagtijd bij een gegeven opslagconditie wordt.
5 ONTDOOIEN EN TEMPEREREN
Diepvriesvlees is zeer hard en zeer moeilijk te verwerken. Daarom zal men in het algemeen
eerst de temperatuur verhogen.
Hiervoor bestaan er twee mogelijkheden:
1. Ontdooien, waarbij al het ijs wordt omgezet in water. Dit resulteert meestal in een
temperatuur van 0 C of hoger.
2. Tempereren* waarbij de temperatuur op enkele graden onder nul wordt gebracht.
Hierbij ontdooit 25 tot 75% van het ijs, juist genoeg om bewerkingen mogelijk te maken.
5 .1 Ontdooien
Ontdooicondities zijn doorgaans weer een compromis tussen technologische/economische
voorwaarden enerzijds en hygiënische voorwaarden anderzijds. Voor een optimale binding
van het ‘smeltwater’ door het in de cellen aanwezige eiwit verdient het langzaam ontdooien
de voorkeur. Deze methode is echter voor het ontdooien van grote delen, karkassen, voor-
en achtervoeten , weinig economisch en uit microbiologisch oogpunt ook afteraden.
Gesteld kan worden dat men een onderscheid kan maken aan de hand van de bestemming.
Snel ontdooien ten koste van enig waterbindend vermogen kan toegepas t worden bij
bevroren materiaal dat bestemd wordt voor de bereiding van vleeswaren. Vlees bestemd
voor toebereiding in de keuken dient men langzaam te ontdooien om ongewenst vochtver-
lies (drip) te beperken.
Lucht als medium
Voor het ontdooien van grote stukken vlees wordt meestal gekoelde lucht met een hoge RV
gebruikt. Hogere ontdooitemperaturen geven geen hogere dripverliezen, alleen zijn de
omstandighed en door een snelle toename van het oppervlakte-koloniegetal ongunstiger.
Een ontdooitemperatuur van maximaal 15 C en een RV van tenminste 90% is voor de grote
stukken vlees een goede combin atie en voldoende warmte-uitwisseling treedt op bij een
luchtsnelheid van 2 tot 4 m/s.
Aan het einde van de ontdooiperiode dient de temperatuur van de lucht op 4 C te worden
gebracht en de RV ook af te nemen. Dan droogt het oppervlak iets aan en zo wordt een
veilige a-waarde bereikt.
Hoewel het woord ‘tempereren’ algemeen gebruikelijk is in de vleesindustrie is dit
geen officieel erkend woord in d e Nederlandsetaal. Juister zou zijn het begrip ‘temperen’ te gebruiken.
blad 11 van 15
C .V. I.
§ 8.2
Koelen, vriezen, ontdooien en tempereren
Zware runderbouten kan men zo in circa 36 uur ontdooien. Een koelruimte met een tempera-
tuur van 0 tot 2 C zou hiertoe minstens vier dagen nodig hebben . Ter reductie van het
koloniegetal wordt nog wel eens UV-bestraling gebruikt. Directe UV-bestraling is evenwel
in Nederland volgens de Vlees keuringswet niet toegestaan. Ook kan het vlees worden
besproeid met voedings zuren (melkzuur en /of natriumlactaat) en ascorbinezuur (voor
kleu rbehoud). Ook dit is momenteel niet toegelaten in Nederland. Bij een temperatuur
boven 15 C versnelt men wel het ontdooiproces, maar intussen loopt het koloniegetal
onacceptabel hoog op.
Voor het gelijkmatig ontdooien van karkasdelen, voor- en achtervoeten vindt de luchttoe-
voer doorgaans van boven naar beneden plaats. Dit is dus in de lengterichting van de
hangende delen. Door een dergelijk gelijkmatig ontdooien kan het dripverlies tot circa 1%
beperkt blijven. Bij ontbeend vlees liggen de ontdooiverliezen relatief hoger, aangezien bij
het ontbenen meer spiersnijvlakk en zijn ontstaan en derhalve meer celbeschadiging is
opgetreden. In het ergste geval kan de drip tot circa 10% oplopen. Indien het ontbeende
vlees voor verdere verwerking in vleeswaren is bestemd, kan zoals eerder werd gesteld, de
ontdooicyclus worden weggelaten.
Water als medium
Water als ontdooimedium wordt eveneens toegepas t. Hoewel de warmtewisseling in
vergelijking met lucht intensiever is , bestaat er een nadeel indien het product in direct
contact is met water. Oplosbare micronutriënten zoals vitaminen, mineralen (heem-ijzer) en
ook eiwit kunnen aan het spierweefsel worden onttrokken. De nadelen kunnen worden
geëlimineerd door het vlees in een hermetisch gesloten verpakking te ontdooien, al belem-
mert deze verpakking enigszins de warmte-uitwisseling. Uit microbiologisch oogpunt is het
verpakken ook aan te bevelen.
Damp als medium
Een alternatieve methode is het ontdooien in waterdamp, waarbij gebruik wordt gemaakt
van de condensatiewarmte van water aan het vlees oppervlak. De damptemperatuur kan
men tot aan de grens van de eiwit-denaturatie opvoeren, dus tot circa 50 C. Het systeem
vereisteen zeer nauwkeurige controle van de temperatuur van h t vleesoppervlak en
bovendien optimale hygiënische omstandigheden.
Ontdooien met elektromagnetische energie
Er wordt ook wel gebruik gemaakt van microgolven of elektromagnetische energie om vlees
te ontdooien. Zie hiervoor verderop parag raaf 5.3
Toepassing van elektromagnetisch eenergie
5 .2 Tempereren
Bij tempereren wordt de temperatuur van bevroren vlees verhoogd tot enkele graden onder
nul. Hierbij w ordt 25 tot 75% van het aanwezige ijs ontdooid, zonder dat (delen van) het
vlees volledig wordt ontdooid.
Ten opzichte van ontdooien heeft dit de volgende voordelen:
- Er ontstaat geen dripverlies;
- Er is geen gevaar voor microbiologische problemen of veranderingen die de kwaliteit
verminderen;
- Er is nog voldoende ijs in het vlees aanwezig om te kunnen worden benut om tempe-
ratuurstijging tijdens de bewerking te beperken;
- Het vlees is voldoende zacht om het te kunnen bewerken met normale gereedschappen.
Het tempereerproces dient zo te worden uitgevoerd dat het oppervlak van het vlees niet
ontdooid . Hierdoor wordt bacteriegroei voorkomen . Bovendien voorkomt men de isolerende
werking van ontdooid vlees, omdat de warmtegeleidbaarheid van bevroren vlees
driemaal zo groot is dan van ontdooid vlees.
blad 12 van 15
C .V. I.
§ 8.2
Koelen, vriezen, ontdooien en tempereren
Dit betekent dat gewerkt moet worden met relatief kleine temperatuurverschillen, waardoor
tempereren een langdurig proces is dat veel ruimte vergt.
De beste resultaten worden verkregen door het te tempereren product te stapelen op
rekken met tussenruimte, zodat de laagdikte 10 tot 20 cm bedraagt. Bij temperaturen tussen
2 en 4 C en luchtsnelheden van 2 tot 3 m/s worden goede resultaten verkregen, mits de
luchttemperatuur aan het einde van het tempereerproces tijdig wordt verlaagd, zodat het
oppervlak niet ontdooit. Bij een laagdikte van 15 cm is een tempereertijd van 15 uur haal-
baar. Het tempereren van vlees in palletstapeling onder deze condities duurt ongeveer
tienmaal langer.
Tempereren met microgolven is ook mogelijk, maar de kosten van energie en installatie zijn
veel hoger dan bij gebruik van een tempereertunnel of tempereercel (zie ook paragraaf 5.3).
Van Boxtel heeft in 1992 (met financiële steun van he t Productschap voor Vee en Vlees )
een vergelijking gemaakt tussen verschillende methoden om vlees te tempereren.
Hij vergeleek de volgende methoden:
1. Een tempereercel waarin pallets bevroren vlees werden getempereerd.
De afmetingen van de pallets bedroegen: 1, 06 x 0, 90 x 1, 05 m (l x b x h).
In deze cel circuleert lucht v a n - 3 C met een lucht snelhe id van 1 m / s.
N a 168 uur (7 da gen) is de gemiddelde temperatuur van het vlees gestegen
van - 30 tot - 4,3 C (spreiding: - 3,1 tot - 5,8 C ).
2. Een tempereertunnel met rekwagens. Op deze wagens ligt
het vlees op schappen in geslot n lagen. Tussen bovenkant
vleeslaagen en volgend schap van de rek wagens is een vrije
ruimte van circa 10 c m voor luchtcirculatie voorzien. De afme-
tingen van de lagen zijn: 1 ,07 x 0, 90 x 0, 15 (l x b x h). In de
tunnel circuleert lucht van - 1 C m e t eensnelheid van 2 m / s.
Na ruim 19 uur is de gemiddelde temperatuur van het vlees
gestegen van - 30 tot - 4 C (spreiding - 2, 3 to t - 5, 1 C) .
Dit betekent dat een cyclustijd van 24 uur mogelijk is.
3. Een microgolf tempereerinstallatie (915 Mhz ) bestaande uit
één batchgewijs werkende unit met één generator ( 50 k W
uitgangs vermogen) voor de lage capaciteit en een continuwerkend
tunnelsysteem met drie generatoren (totaal 150 k W
uitgangs vermogen) voor de hoge capac it eit .
De tempereertijd (tunnel) respectievelijk cyclustijd (batc huni t )
bedraagt 9 en 12 minut n. De onderhoudskosten zi jn
hoog onder andere omdat de ( dure) microgolfbuizen regelmatig
moeten worden vervangen/gerenoveerd. Door de korte
cyclustijd geeft het gebruik van microgolven de mogelijk heid
van een zeer flexibele produc tie. Hierbij wordt weinig werk
kapitaal in de vorm van in bewerking zijnde grondstoffen vastgelegd.
Investerings - en arbeidskosten zijn daarentegen hoger
dan bij systemen, waarbij met lucht wordt getempereerd.
Bij de kostenvergelijking is onderscheid gemaakt tussen vastekosten
(voornamelijk kapitaallasten) en variabele kosten (onder meer energie) .
Hierbij bleek dat de kapitaallasten voor tempereren
met microgolven veel hoger waren dan bij tempereren in een
tempereercel of tempereertunnel ( afhankelijk van de productie-
capaciteit drie - tot achtmaal zo hoog). De energie kost en waren
wel van dezelfde orde van grootte (ƒ 10, -- per 1000 kg vlees), zie
tabel 4.
blad 13 van 15
C .V. I.
§ 8.2
Koelen, vriezen, ontdooien en tempereren
Tabel 4 Vergelijking van de kosten (ƒ per 1000 kg vlees) van het tempereren van vlees met
behulp van een drietal systemen
tempereer- tempereercel met tempereertunnel met microgolf-
methode pallets rekwagens installatie
capaciteit: 80 ton 10 ton 80 ton 10 ton 80 ton 10 ton
per week per week per weekper
Kapitaalslasten
tempereerinstalla- 12,34 29,80 12,44 22,77 34,78 121,50
tie
Kapitaalskosten 10,38 10,38 2,16 2,16 -,-- -,--
vleesvoorraad 2,06 4,96 2,07 3,92 10,93 16,08
Onderhoud 4,63 9,54 9,09 9,10 11,12 11,08
Elektra 5,50 18,00 3,83 4,60 3,00 10,00
Bedrijfsruimte -,-- -,-- 11,21 11,20 19,50 78,00
Additionele arbeid
TOTALE KOSTEN 35,00 72,68 40,80 53,76 79,33 236,66
5 .3 Toepassing van elektromagnetische energie
Een nieuwe methode om vlees te tempereren of te ontdooien is het toepassen van elek-
trische energie in de vorm van hoogfrequente golven. Onder invloed van deze golven gaan
de watermoleculen in het vlees harder trillen. Dit betekent een stijging van de temperatuur.
In feite gebeurt hetzelfde bij een hoge omgevings temperatuur, maar dan moet de energie
(warmte) eerst door de buitenste lagen van het vlees dringen. Dit gaat erg langzaam.
Elektrische golven dringen echter direct in het vlees en verwarmen het vlees van binnen
uit. Echter de doordringingsdiepte is afhankelijk van de golflengte van de elektrische
golven: hoe korter de golflengte, dus hoe hoger de frequentie des te geringer is de
doordringingsdiepte.
Microgolven, die gebruikt worden in een magnetron voor het tempereren van vlees hebben
een frequentie van 915 MHz. In ijs is de doordringingsdiepte nog redelijk, maar in water
wordt de energie snel geabsorbeerd en is de doordringingsdiepte maar enkele centimeters.
Daarnaast zijn er industriële magnetrons die -net als de huishoudelijke magnetronovens!
werken met een frequentie van 2450 MHz. De doordringing van deze golven is nog geringer
dan van die van 915 MHz.
Het gevolg van de geringe doordringingsdiepte, bij het ontdooien met een magnetron, is
dat -zodra er water is gevormd- dit water veel energie opneemt en in temperatuur stijgt,
zodat er geen energie overblijft om het resterende ijs te ontdooien. Dit is een van de bezwa-
ren tegen het ontdooien met microgolven: Voordat alle ijs is ontdooid is de buitenzijde van
het vlees reeds zo warm dat het ‘gaar’ is (boven 65 C). Uitstekende delen kunnen zelfs zo
warm worden dat zij verbranden! Ook absorberen verschillen de weefsel (bot-, vet- of
spierweefsel) door hun verschillend watergehalte verschillende hoeveelheden energie.
Daar ook de soortelijke warmte verschillend is, heeft dit ook temperatuurverschillen tot
gevolg. Dit betekent dat microgolven (magnetron) niet geschikt zijn om op grote schaal
vlees te ontdooien. Wel wordt deze methode soms gebruikt om vlees te tempereren . Zolang
er geen of nog maar weinig water aanwezig is, verloopt de opwarming redelijk gelijkmatig.
Echter de kosten zijn aanmerkelijk hoger dan bij het ontdooien in een tempereercel of
tempereertunnel (zie tabel 4).
Radiogolven met een frequentie van circa 27 MHz hebben een veel grotere doordringings-
diepte (worden gelijkmatiger geabsorbeerd), waardoor de opwarming en ontdooiing veel
gelijkmatiger verloopt. Met de radiofrequente techniek (RF) met een golflengte van 27 MHz
blad 14 van 15
C .V. I.
§ 8.2
Koelen, vriezen, ontdooien en tempereren
zou het wel mogelijk zijn bij vlees een goed ontdooiresultaat te bereiken. Volgens Heller [7]
is het met de RF techniek mogelijk om circa 900 kg vlees per uur te ontdooien met een
doorlooptijd van 75 tot 90 minuten. Het energieverbruik bedroeg volgens hem bij volledig
ontdooien: 80 kWh per 1000 kg vlees (-18 tot 0 C). Dit komt overeen met ƒ 17,60 per 1000 kg.
6 LITERATUUR
1 Anon.
Koelnummer Voedingsmiddelentechnologie 13 (1980) nr.11 van 29 mei
2 Boxtel, L.B.J. van
Het temperen van vleesgrondstoffen
Zeist, TNO Voeding, rapport nr. T90.079 (1990)
3 Boxtel, L.B.J. van
Het temperen van vleesgrondstoffen. Deel II: Installatie-technische aspecten en opera-
tionele kosten van een drietal systemen
Zeist, TNO Voeding, rapport nr. T92.348, (1992)
4 Boxtel, L.B.J. van
Het temperen van vleesgrondstoffen
Vleesdistributie en Vleestechnologie 25 (1990) nr. 6, 36-39
5 Boxtel, L.B.J. van
Het temperen van vleesgrondstoffen. Systemen en operationele kosten
Vleesdistributie en Vleestechnologie 27 (1992) nr. 6, 34-39
6 Daudin, J.D. (Ed.)
New developments in meat refrigeration
IIR/IIF, Paris, F. and ECCEAMST, Utrecht, NL (1994)
7 Heller, P.
Industrielles Auftauen gefrorener Fleischblöcke mit Radio-Feld-Technik
Fleischerei-Technik 10 (1994) nr. 1, 52-54
8 Honikel, K.-O., Dransfield, E., Roncales, P., Taylor, A.A. and Richardson, R.I. (Eds.)
Very fast chilling in beef. 1. Peri-mortem and the chilling process. 2. Muscle to meat. 3.
Eating quality
Concerted Action CT94-1881, Flair-Flow Europe 302/98, European Union DG XII,
University of Bristol Press, Bristol, UK (1998)
9Wirth, F.
Kühlen, gefrieren, lagern und auftauen von Fleisch nach heutigem Erkenntnisstand
Fleischwirtschaft 59 (1979) nr. 12, 1787 - 1797
10 Wirth, F.
Koelen, vriezen , opslaan en ontdooien van vlees volgens de huidige stand
der techniek
Koeltechniek 73 (1980) nr. 1, 7-11
blad 15 van 15
