Conserve Alimentare - Procese Chimice Intalnite Metode de Analiza Specifice [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSITATEA de STIINTE AGRICOLE si MEDICINA VETERINARA REFERAT

CONSERVE ALIMENTARE. PROCESE CHIMICE ÎNTÂLNITE METODE DE ANALIZĂ SPECIFICE

Student:Crăciun Loredana T.P.P.A I.D Anul IV

1

Cuprins Introducere……………………………………………………………………..……………………………......... 3 1.Conserve de carne……………………………………………………………………………………...………. 4 1.1. Mecanismul proceselor fizico-chimice in timpul sărării………………………...……….. 4 1.2. Modificări suferite de produse prin afumare…………………………………………………. 4 1.3. Modificări suferite de alimente prin fierbere…………………………………………………. 5 1.4. Modificări suferite de produse prin prăjire……………………………………………………. 6 1.5. Metode de analiză şi control…………………………………………………………...………….… 6 2. Conserve de peşte……………………………………………………………………………………….......... 7 2.1. Defecte care apar la conservele de peşte……………………………………………………….. 7 2.2. Procese chimice in fazele tehnologice de conservare prin sărare şi afumare…………………………………………………………………………………………………..…………… 8 3. Conserve de legume şi fructe………………………………………………………………………………. 8 3.1. Procedee de conservare a legumelor…………………………………………………………….. 9 3.1.1. Conservarea prin uscare………………………………………………………..…………….. 9 3.1.2. Conservarea prin sterilizare…………………………………………………….…………..10 3.1.3. Conservarea prin acidifiere………………………………………………………………….11 3.2. Procedee de conservare a fructelor…………………………………………………….………..11 3.3. Comportarea componenţilor alimentelor in timpul proceselor tehnologice de conservare………………………………………………………………………………………………………..….12 3.4. Metode de analiză a conservelor de fructe…………………………………….………….14 4. Conserve de lapte……………………………………………………………………………………..……...16 4.1 Influenţa tratamentelor termice asupra proteinelor laptelui………………..………….16 4.1.1. Influenţa temperaturii şi pH-ului asupra micelelor de cazeină………………………………………………………………………………………………………………..16 4.1.2. Influenţa temperaturii şi pH-ului asupra proteinelor serice……………………………………………………………………………………………………………….....16 4.2. Metode de analiză………………………………………..……………………………………………17 Concluzii……………………………………………………………………………………………………………..17 Bibliografie……………………………………………………………………………………………..…………..18

INTRODUCERE

Conservele sunt produse obţinute prin sterilizarea cărnii, laptelui, legumelor şi fructelor, a unor preparate sau mâncăruri, ambalate in cutii metalice, recipiente de sticlă sau alte ambalaje care se pot inchide ermetic. Ele sunt supuse la temperaturi peste 100˚C cu scopul de a distruge microorganismele şi enzimele nemicrobiene, ceea ce le asigură păstrarea timp indelungat a valorii nutritive a produsului. Cunoaşterea condiţiilor, a factorilor fizico-chimici şi biochimici care pot reacţiona la reducerea prin degradare a calităţii produselor vegetale este imperativ necesară in preocupările majore de conservare, de păstrare a fiabilităţii acestora. Atât pe plan mondial cât 2

şi la noi in ţară, se constată o tendinţă de dezvoltare şi diversificare a producţiei de alimente in stare conservată şi semiconservată. De asemenea creşterea nivelului de trai , degajarea activităţii casnice culinare, precum şi creşterea calităţii alimentelor sau păstrarea acestora presupune dezvoltarea şi diversificarea semipreparatelor şi preparatelor conservate.

1. Conserve de carne Mecanismul proceselor fizico- chimice in timpul sărării Mecanismul proceselor fizico- chimice ale sărării cărnii decurge in felul următor: in primul stadiu sistemul ţesut-saramură se găseste sub acţiunea presiunii osmotice puternice, incât are loc o migrare intensă a particulelor de sare in interiorul produsului insoţită de o migrare a apei din produs spre soluţia de saramură inconjurătoare. Acest stadium se caracterizează prin scăderea greutăţii intrucât apa cedată este in cantitate mai mare decât sarea reţinută de ţesut. In acest stadiu se produc şi modificări chimice in ţesuturi caracterizate prin micşorarea vitezei de degradare a glicogenului. Inhibarea glicolizei este consecinţa acţiunii sării asupra unor proteine sarcoplasmatice care au funcţii enzimatice cât şi asupra miozin- ATP- azei, din cauza căreia se scindează ATP- ul. Deplasarea pH-ului cărnii spre acid se face mai lent decât la autoliza obişnuită. In stadiul al 2-lea sistemul ţesut- saramură are o activitate mai lentă, diferenţa cu care se mişcă moleculele de NaCl in produs şi viteza de eliminare a apei in ţesut este redusă. In acest stadium proteinele sunt denaturate şi coagulate. In stadiul al 3- lea sistemul ţesut- saramură continuă să rămână sub acţiunea presiunea osmotice, care insă scade treptat, tinzând spre starea de echilibru. In această fază sarea continuă să difuzeze in ţesut, care câştigă in greutate. Cercetările au arătat că deplasarea substanţelor de sărare in sistemul saramură- ţesut se efectuează după legile difuziei.

Modificări suferite de produse prin afumare Sunt legate pe de o parte de procesul de sărare in care prin acţiunea silitrei şi a nitritului se obţine culoarea roşie caracteristică. In urma afumării cantitatea de nitrit din produs scade cu 25%. Culoarea se menţine frumoasă in urma intervenţiei temperaturii ridicate, care favorizează transformarea azoximioglobinei in azoximiocromogen, compus mai stabil, cu o culoare roşie caracteristică. Prin ridicarea temperaturii de afumare creşte proporţional şi reducerea nitriţilor. Cauza micşorarii nitritului la afumarea caldă se datoreşte acţiunii căldurii, iar la afumarea rece activităţii bacteriilor denitrifiante şi mai puţin acţiunii fumului. Mare parte din modificările chimice sunt datorate temperaturii care produce o denaturare a proteinelor. In timpul afumării acizii din fum pătrund in produs, determinând deplasarea pH-ului, care se constată foarte bine mai ales la suprafaţa produsului. In timpul păstrării produselor afumate, aciditatea straturilor superficiale scade treptat, iar a celor interne se măreşte, intrucât acizii de la 3

suprafaţa produsului difuzează in interior incât cu timpul pH-ul se uniformizează in intregul produs. La prelucrarea produselor cu fum cald, pH-ul se modifică sub influenţa altor factori, incât prin coagularea proteinelor pH-ul se deplasează spre alcalin. Imbunătăţirea proprietăţilor organoleptice şi a digestibilităţii sunt influenţate atât de acţiunea componenţilor fumului, cât şi de acţiunea temperaturii care are ca urmare o umflare a colagenului şi deci o mărire a suculenţei şi a frăgezimii produsului, care măresc indicele de digestibilitate.

Modificări suferite de alimente prin fierbere Fierberea este operaţia obligatorie la un foarte mare număr de produse: preparate de carne din categoria prospături şi semi-afumate, specialităţi, preparate din subproduse, preparate culinare şi conserve. Fierberea realizează următoarele: - reduce numărul de microorganisme; - inmoaie textura, ducând la mărirea digestibilităţii; - pune in valoare aroma şi mirosul specific. In cazul fierberii produselor, care au fost in prealabil sărate, odată cu acţiunea călurii, intervine şi acţiunea sării, ceea ce duce la denaturarea miozinei, care incepe de la temperatura de 50˚C, urmând apoi denaturarea celorlalte fracţiuni proteice incât la 60˚C sunt denaturate in proporţie de 90%. La temperature de 68- 70˚C incepe denaturarea pigmenţilor din carne, mioglobina şi hemoglobina, care duc la schimbarea culorii, de la roz la cenuşiu- brun. Datorită coagulării proteinelor din carne, au loc modificări in starea coloidală a fibrelor musculare. Inactivarea enzimelor musculare este strâns legată de denaturarea proteinelor, fără insă ca aceasta să fie completă. Prin denaturare se modifică structura specifică a proteinelor, la proteinele globulare producându-se o rupere a lanţurilor peptidice, in urma deranjării legăturilor hidrogenice. Ca urmare proteinele globulare iau formă fibrilara. Sub influenţa apei de fierbere particulele proteice coagulează, o parte rămânând in apa de fierbere. Scleroproteinele işi modifică şi ele structura. Colagenul la 60˚C incepe să coaguleze, se ingroaşă mult, iar rezistenţa scade simţitor. La o incălzire de 5-6 ore lanţul polipeptidic se rupe, pH-ul schimbându-se mult. Ca urmare, reacţiile chimice ale colagenului se schimbă, acesta devenind mai accesibil proteazelor. Acţiunea de precipitare a colagenului este influenţată şi de prezenţa sării de bucătărie.Sub acţiunea apei calde , are loc o peptizare a colagenului, luând naştere glutina care este solubilă.Viteza de transformare a colagenului in glutină este in funcţie de natura ţesutului conjunctiv. In urma fierberii , cantitatea de azot neproteic şi de azot aminic creşte foarte puţin. Produşii de descompunere ai glutinei, impreună cu o parte din glutină, trec in apă, formând bulionul. Datorită descompunerii colagenului, carnea devine mai utilizabilă in organism. Produsul se consideră complet prelucrat termic atunci când descompunerea colagenului atinge proporţia de 20- 45%. Substanţele extractive suferă, prin incălzire, modificări insemnate care determină, in cea mai mare parte, apariţia aromei şi a gustului specific de carne fiartă. Rolul principal in determinarea mirosului specific de carne fiartă il are acidul glutamic şi produşii de descompunere ai acidului inozinic (hipoxantina ). Acidul inozinic , după o incălzire de o oră la 4

temperature de 95˚C, se descompune in proporţie de circa 80%. Prin apariţia hipoxantinei creste cantitatea de fosfor anorganic, formându-se acid fosforic. O altă substanţă care suferă transformări mari este creatina care trece in creatinină. Colina se descompune in proporţie de circa 15%. Glutationul se descompune , punând in libertate hydrogen sulfurat. Prin fierbere, suferă modificări şi vitaminele, in special vitaminele B1, B6, PP şi acidul folic, care scad cantitativ in urma trecerii lor in bullion.

Modificări suferite de alimente prin prăjire Operaţia de prăjire se face la temperatura de 140-160˚C timp de 10-20 minute. Prin prăjire creşte valoarea nutritivă a produsului datorită imbibării cu grăsimi a ţesuturilor şi exprimarea mai bine a aromei specifice. In funcţie de intensitatea procesului de prăjire, au loc o serie de transformări histologice ca urmare a coagulării sistemului colloidal şi a evaporării apei. O prelungire a duratei de prăjire poate duce la descompunerea şi arderea ţesuturilor. Concomitent grăsimea pătrunde in spaţiile interstiţiale. Transformările cele mai profunde ale grăsimilor in timpul prăjirii sunt determinate de oxidarea termică a acizilor graşi. Ca urmare se formează atât produşi volatili, cât şi substanţe polimerizate. Suprafaţa produsului este modificată mult in timpul prăjirii datorită deshidratării şi formării unei cruste din substanţe proteice.

1.5.

Metode de control şi analiză a conservelor de carne

Examenul organoleptic Se urmăreşte: - aspectul exterior al cutiei: să nu fie bombate, turtite sau ruginite; - la deschidere să nu elibereze gaze sau mirosuri neplăcute; - culoarea produsului să fie identică cu culoarea naturală a alimentului conservat; - să nu degaje miros neplăcut la incălzirea la 80˚C. Proprietăţi bacteriologice: număr total de germeni 5*100/ g; anaerobi gazogeni/ g absenţi; coliformi/ g absenţi; B. Cereus şi St. Aureus absenţi; Cl. Botilinum absent; Salmonella /50g absent; Cl. Perfringens/ 0.1 g absent. Examenul fizic Se urmăreşte controlul etanşeităţii astel: Intr-un vas cu apă incălzită la 85-95˚C ( volumul de apă trebuie să fie de 4 ori mai mare decât volumul cutiilor- nivelul apei să depăşească cu aprox. 15 cm suprafaţa superioară a cutiilor) ; cutiile se menţin in apă 5-7 minute. Degajarea periodică a unor bule de aer dovedeşte neetanşietatea acestora. 5

Examenul chimic O analiză chimică importantă in cazul conservelor constă in determinarea cantitativă a benzoatului de natriu care este permis pentru conservarea alimentelor dar in anumite limite. Mod de lucru: Se dizolvă 2-5 g probă in 10 ml apă distilată. Se filtrează extractul obţinut printr-o hârtie de filtru, iar filtratul se recuperează intr-un balon Erlenmayer. Se introduc 0,5 ml filtrat intr-o eprubeta , se adaugă 8-10 picături de soluţie proaspătă de clorură ferică. Prezenţa benzoatului de sodium este indicate prin apariţia unei coloraţii asemănătoare sucului de carne( roşiatică) , cu sau fără precipitări.

2. Conserve de peşte La fabricarea conservelor de peşte se folosesc, ca materie primă, aproape toate speciile de peşte care se comercializează in stare proaspătă( refrigerată sau congelată). Operaţiile tehnologice necesare se stabilesc in funcţie de sortimentul ce urmează a fi produs. Conservele de peşte pot fi : - in suc propriu; - in sos tomat; - in ulei aromatizat cu diverse adaosuri; - “aperitiv” cu legume şi zarzavaturi şi cu sosuri din vin şi muştar; - tip pastă. Tehnologia generală de fabricare a conservelor implică următoarele etape: recepţia peştelui, decongelare, desolzire, decapitare, eviscerare şi indepărtarea aripioarelor, spălarea peştelui, porţionare, sărare, infăinare si prelucrarea termică iniţială. Sărarea se face intr-o soluţie concentrată de 20% NaCl, timp de 2-15 min., in funcţie de mărimea bucăţilor, astfel incât in produsul finit conţinutul de NaCl să fie 1.5-2.5%. Sărarea se face in scopul de a da conservelor gust, pentru o deshidratare parţială şi pentru a imbunătăţi consistenţa cărnii de peşte. Infăinarea se realizează numai pentru peştele ce urmează a fi prăjit şi are drept scop: protejarea cărnii impotriva inchiderii la culoare şi apariţiei gustului amar in timpul prăjirii; protejarea suprafeţei peştelui faţă de o deshidratare excesivă; formarea gustului şi a mirosului la prăjire prin caramelizarea hidraţilor de carbon din făină, dextrinizarea parţială a amidonului şi reacţii Maillard. Prelucrarea termică poate consta in prăjire, aburire, fierbere( in ulei, saramură), afumare, in funcţie de tipul de conservă ce se fabrică.

DEFECTE CARE APAR LA CONSERVELE DE PEŞTE

-

Aceste defecte sunt asemănătoare cu cele care apar la conservele de carne şi anume: ruginirea şi deformarea cutiilor; fisuri la locul de lipire;

6

-

bombajul fizic( datorită aerului din cutie), bombaj chimic (datorită formării de H2 in cazul coroziunii electrochimice), bombaj bacteriologic, datorită revifierii sporilor mezofili şi termofili rămaşi după sterilizare (cazul substerilizării); marmorarea interioară a tablei cutiei; destrămarea cărnii de peşte datorită suprasterilizării; proteine sedimentate pe bucăţile de peşte( sediment care este constituit din proteine solubile in apă rece, in timpul sterilizării , precipită pe suprafaţa bucăţilor de peşte); depăşirea acidităţii, conţinutului de sare, nerespectarea proporţiei solid/lichid, nerespectarea greutăţii nete, etc.

2.2. PROCESE CHIMICE IN FAZELE TEHNOLOGICE DE CONSERVARE PRIN SĂRARE ŞI AFUMARE LA CALD

In faza de sărare se produc modificări ale componentelor trofice: proteine , lipide, peştele se rigidizează, cu fermitate in textură, se evidenţiază aroma specifică. Depozitarea peştelui, durata de depozitare de 2-6 luni reprezintă faza prin care au loc procese chimice şi biochimice etapizate in : - prematurare: process biochimic catalizat: calpaine şi catepsine- enzyme proprii ţesutului muscular. Se produc dezorganizări de structură, se acumulează peptidele produse de hidroliza proteinelor. - maturarea propriu- zisă: acţiunea biochimică este accentuată prin cataliza cumulativă a enzimelor proprii ţesutului muscular, a enzimelor din sistemul digestiv: intestin, pancreas, apendici pilonici, şi a enzimelor secretate de microflora de contaminare. - maturarea finală: proces in care acţionează numai enzimele produse de bacterii, rezistente in mediul de conservare. Evidentă in această etapă este finalizarea aromei specifice prin formarea de compuşi chimici : diacetil, acid citric, trimetil amină, amoniac, produşi de degradare a acizilor graşi şi lipoliză oxidativă: alcooli, aldehide, cetone, substanţe extractive azotate şi neazotate. Afumarea la cald , in limita temperaturilor de 80-100˚C influenţează negativ calitatea nutriţională a peştelui prin: - hidroliza parţială a colagenului; - denaturarea proteinelor şi coagularea acestora; - inactivarea enzimelor; - contractarea ţesutului muscular, reducerea volumului prin pierderea apei; - pierderea grăsimii, a sucului, a vitaminelor termosensibile. Pentru reducerea implicatiilor negative existente la procedeul de afumare la cald , se recomandă afumarea la rece, la 25-40˚C, timp de 20 ore până la 14 zile.

3. Conserve de legume şi fructe Legumele reprezintă componentele care intervin in procesul nutriţional constituind alimentaţia vegetală bogată in fibre. Rolul pe care legumele il indeplinesc in metabolism este 7

atribuit compoziţiei chimice, a componentelor trofice: glucide, lipide, proteine, vitamine, a componenţilor minerali şi a fibrei. Fructele fac parte din categoria alimentelor finite nutriţionale prin preţiosul izvor de vitamine, amidon şi un bogat conţinut in fibră. Indiferent de natura materiei prime, prelucrarea acesteia poate să conducă la transformarea sa chimică, la modificarea stării de agregare, la unele fenomene de transfer de materie şi/sau substanţă, şi sunt sisteme naturale deosebit de susceptibile la deteriorări fizice, biochimice, microbiologice, nutriţionale, texturale şi senzoriale. Pentru a se menţine calităţile fructelor timp indelungat este necesară conservarea acestora prin: sterilizare, uscare, prelucrare chimică. Toate acestea impun conceperea, proiectarea şi realizarea unor utilaje complexe, nivelul tehnic şi tehnologic trebuie să asigure calitatea şi fiabilitatea produsului finit , comercializabil, asigurarea protecţiei mediului prin reducerea cantitativă sau valorificarea deşeurilor şi subproduselor. Alimentele de origine vegetală se caracterizează in general printr-un conţinut ridicat de glucide. Din acest motiv, ele pot fi considerate surse de energie,atunci când conţinutul de apă nu este prea mare. Importanţa legumelor pentru alimentaţia populaţiei constă şi in aportul de săruri minerale şi fibrele de celuloză, sub acest aspect, sărurile minerale sunt indispensabile in hrana zilnică, legumele şi fructele fiind sursa principală de săruri prin cantitatea de legume şi fructe consumată zilnic mai mare decât cea de carne.

3.1. PROCEDEE DE CONSERVARE A LEGUMELOR 3.1.1.

PROCEDEE DE CONSERVARE PRIN USCARE

Din motive de siguranţă, umiditatea legumelor conservate se menţine la valori cuprinse intre 8-15%, iar cea a fructelor intre 20-25%. În general, pot fi conservate prin deshidratare aproape toate produsele alimentare. Procedeele de uscare sunt diferite, in funcţie de natura şi compoziţia produsului:  procedee de uscare la presiune obişnuită;  procedee de uscare sub vid. USCAREA LA PRESIUNE ATMOSFERICĂ - utilizează aerul cald pentru indepărtarea apei din produs. Eliminarea apei se produce prin evaporare , aerul cald având rolul de a asigura căldura necesară, precum şi de a indepărta vaporii degajaţi de produs. Evaporarea se produce la suprafaţa fragmentelor de legume ce sunt supuse uscării. Durata de uscare a unui produs va fi influenţată de factorii: - umiditatea relativă a aerului; - viteza aerului; - gradul de mărunţire a materialului. Astfel , 1 kg de legume tăiate in formă de tăiţei, cu dimensiunile de 7*8*30 mm, va avea o suprafaţă totală de 0,5 mp, tăiat in rondele, circa 0.25 mp, iar tăiat mărunt 0.75 mp; - conţinutul in substanţă uscată a materialului. La uscarea legumelor temperaturile iniţiale pot să fie mai ridicate , iar cele finale mai scăzute. Obişnuit , se incepe uscarea legumelor la 80-85˚C şi se termină la 45-55˚C. După determinări noi, la uscarea legumelor se pot aplica cu succes temperaturi iniţiale de până la 120˚C, care pot ajunge in final la 70-75˚C, procedeu prin care se reduce in mod vizibil durata de uscare, fără a 8

exclude procesele vizibile de distrucţie a componentelor trofice din compoziţia chimică, proteine , lipide, zaharuri, vitamine. Metoda usual folosită industrial pentru deshidratarea legumelor şi fructelor este uscarea cu aer cald, cu diferite tipuri de uscătoare( tunnel, bandă, cu zone). USCAREA CU AER CALD Cele mai cunoscute produse uscate sunt: legumele uscate, fructele uscate şi boiaua de ardei. Depozitarea inainte de prelucrare este deseori necesară, intrucât unele legume pot fi păstrate timp mai indelungat, cartofii, asigurând prin aceasta o campanie de producţie mai lungă.Depozitarea trebuie realizată in spaţii amenajate in acest scop, cu temperature, umiditatea şi luminozitatea corespunzătoare. Sortarea are de cele mai multe ori scopul de a indepărta exemplarele necorespunzătoare, adică atacate de boli, vătămate mechanic, etc. Tăierea legumelor are drept scop realizarea unor fragmente de mărime şi formă regulate, care pe de o parte, se folosesc obişnuit la pregătirea culinară a produsului respective, poate să asigure o suprafată de evaporare mai mare in timpul uscării. O problemă importantă care apare după curăţirea şi tăierea legumelor este apariţia unei culori inchise pe suprafaţa fragmentelor, datorită in special activităţii enzimelor oxidative din celulele vegetale. In vederea evitării acestui fenomen, legumele, in special cartofii, trebuie supuşi la inactivarea enzimelor prin opărire, iniţial pot fi păstraţi in soluţii slabe de antioxidanţi( SO2). Tehnologic, opărirea influenţează pozitiv procesul de uscare, imbunătăţind difuzia apei din interior spre exteriorul fragmentelor de legume. 3.1.2.

PROCEDEE DE CONSERVARE PRIN STERILIZARE

Sterilizarea este operaţia de distrugere sau indepartare a tuturor formelor vegetative şi de rezistenţă a microorganismelor patogene şi apatogene din produsele finite sau de pe ambalaje. Metode: - sterilizarea cu aer cald (140-200˚c); - sterilizarea cu vapori sub presiune ( 120-140˚c); - sterilizarea prin incălziri repetate (70-100˚c); - filtrare prin materiale poroase; - sterilizare cu radiaţii ultraviolete, ionizate, etc. - sterilizare cu agenţi chimici (oxid de etilenă, formaldehidă); - preparare pe cale aseptică. Metoda de sterilizare se allege in funcţie de proprietăţile fizico-chimice ale produselor supuse operaţiei, evitându-se eventualele modificări calitative. Sterilizarea chimică se realizează cu ajutorul antisepticelor ,care in cazul folosirii la produsele alimentare, trebuie să indeplinească două condiţii: să nu prezinte toxicitate faţă de organismul uman şi să nu degradeze produsul conservat. Sterilizarea cu radiaţii ionizante inactivează microorganismele ca urmare a acţiunii directe asupra acizilor nucleici prin oprirea formării celulelor şi prin acţiunea indirectă datorită radiolizei apei, formării radicalilor liberi generatorii proceselor de oxidare şi unor serii de substanţe secundare care dezechilibreză funcţiile normale ale celulei. Temperatura influenţează in mică masură efectul radiaţiilor ionizante, sterilizarea putându-se aplica şi-n stare congelată, din care cauză metoda este cunoscută sub denumirea de sterilizare la rece. Sterilizarea cu radiaţii ultraviolete se foloseşte la sterilizarea aerului a apei, a ambalajelor şi la asigurarea ambalării asepice a produselor. 9

Sterilizarea termică este metoda cea mai cunoscută şi răspândită de conservare a produselor alimentare. Procesul este influenţat de temperatură şi timp, natura şi numărul microorganismelor, compoziţia chimică a produselor şi modul de ambalare. Verificarea regimului de sterilizare se realizează prin termostatarea recipientelor la 37 sau 55˚C. Analizele microbiologice se programează după o termostatare de 10 zile şi dacă nu se găsesc microorganisme vii se fac analizele fizico-chimice şi senzoriale. Procesul de sterilizare este influenţat de două categorii de factori: - factori care influenţează viteza de pătrundere a căldurii in recipientul supus sterilizării; - factori de care depinde rezistenţa microorganismelor; Viteza de pătrundere a căldurii in recipient este diferită in funcţie de natura şi consistenţa produsului; modul de aşezare a produsului in recipient ; diferenţa dintre temperature mediului de incălzire şi cea iniţială a produsului; dimensiunile recipientului; materialul din care este confecţionat recipientul, temperature şi timpul de sterilizare. Factorii de care depinde rezistenţa microorganismelor sunt : gradul de infectare a materiilor prime şi auxiliare; natura produsului; reacţia mediului; timpul şi temperature de sterilizare. Pentru sterilizare se pot folosi utilaje cu funcţionare discontinuă şi continuă. Sterilizare discontinuă se realizează in autoclave verticale sau orizontale. Cea mai largă utilizare o au autoclavele verticale, la care ridicarea temperaturii peste 100˚C se realizează prin incălzirea apei, in care sunt introduce coşurile cu cutii. Instalaţia de sterilizare continuă de tipul rotativ realizează printr-o singură trecere a conservelor , preincălzirea, sterilizarea şi răcirea. 3.1.3.

CONSERVAREA PRIN ACIDIFIERE

Conservarea prin acidifiere a produselor vegetale se poate realize prin: -acidifiere naturală; -acidifiere artificială; -mixtă. Conservarea prin acidifiere naturală se aplică in special legumelor :varză, castraveţi, tomate verzi, etc. Procesul fermentativ se poate desfăşura sub acţiunea microflorei spontane sau prin insămânţare, cee ce duce la obţinerea unui produs constant calitativ. Ex.:tehnologia verzei murate, castraveţilor muraţi. Conservarea prin concentrare: in funcţie de gradul de concentrare avem: -semiconcentrate cu 30-50% s.u. Se caracterizează printr-o stabilitate redusă, fiind necesar un procedeu de conservare suplimentar( congelare, pasteurizare, sterilizare); -concentrate propriu-zise cu minim 65% s.u., stabile in timp, fără un alt tip de conservare. Pentru a evita transformarile senzoriale şi reducerea valorii alimentare, se recomandă răcirea rapidă până la 20˚C,iar păstrarea să se realizeze la temperature reduse (2˚C). Ex.: conservarea tomatelor sub formă de pastă şi suc. Conservarea prin acidifiere artificială se aplică in mod deosebit legumelor :castraveţi, gogoşari, sfeclă roşie, conopidă, morcovi. Pentru obţinerea lichidului de umplere se folosesc oţet alimentar, sare, zahăr, diferite condimente:boabe de muştar, piper ,foi de dafin, etc, care imbunătăţesc gustul, menţin textura produselor şi durata de conservabilitate. Conservarea prin acidifiere mixtă duce la obţinerea unor produse cu calităţi organoleptice superioare, care imbină atât calităţile produselor fermentate şi a celor conservate cu oţet. In cazul aplicării acestui procedeu asupra castraveţilor, se face mai intâi o fermentaţie lactică până la 0.5% acid lactic, după care se scot din saramură, se spală, se zvântă şi se introduce in recipiente mici. 10

3.2. PROCEDEE DE CONSERVARE A FRUCTELOR Uscarea cu aer cald Experienţele au arătat că folosirea ca agenţi termici a aerului cald şi a gazelor de ardere , in instalaţii adecvate, pot da rezultate bune la sterilizarea conservelor. Prezintă perspective, in special, utilizarea gazelor de ardere care reprezintă un deşeu termic rezultat la majoritatea fabricilor de conserve. Uscarea cu aer rece Una din formele cele mai răspândite de conservare a fructelor constă din asocierea lor cu semifabricate care indeplinesc funcţia de protecţie (conservant ) şi contribuie la imbunătăţirea valorii senzoriale a alimentelor rezultate. Principala compoziţie folosită in acest scop este siropul . Conservanţii chimici işi găsesc aplicarea cu precădere la prepararea semifabricatelor de fructe, a pulpelor şi sucurilor de fructe. Aceste semifabricate sunt destinate prelucrării ulterioare in produse finite, ca: marmeladă, gem, sirop, jeleu.

3.3

Comportarea componenţilor alimentelor in timpul proceselor tehnologice de conservare

Conservele au inceput să joace un rol din ce in ce mai important in alimentaţie. Valoarea alimentară şi valoarea calorică sunt in funcţie de calitatea materiei prime folosite in prepararea conservei, aceasta din urmă neavând valoare nutritivă asemănătoare alimentelor proaspete. Se poate afirma că o conservă de bună calitate se poate face numai cu materie primă de bună calitate, care are deşeuri mai puţine decât alt aliment şi care pentru aceeaşi greutate are o valoare nutritivă superioară. Procesul de sterilizare poate până la un anumit punct să modifice compoziţia chimică. Tratamentul termic şi hidroliza care se produc in aceste condiţii pot modifica compoziţia proteică pentru legume. Aceste modificări nu sunt nocive, contribuie la o digestibilitate mai bună a produsului şi pot fi comparate cu modificările care se produc la o preparare culinară normală justificată prin dozarea in conserve, când s-a constatat: nu exită diferenţe intre aminoacizii din produsele proaspete şi cei din conserve, după sterilizare. Comparând prepararea culinară cu sterilizarea in autoclave, se constată o acţiune analoagă a celor două metode de preparare asupra proteinelor leguminoaselor, dovedindu-se chiar că operaţia de sterilizare separă substanţele proteice de celuloză, făcând astfel alimental mai uşor digerabil. In mod asemănător s-a urmarit şi componenţa chimică din material primă in timpul procesului de conservare. VITAMINELE Vitamina şi provitamina A Dat fiind faptul că vitamina şi provitamina A sunt insolubile in apă, nu vor apare pierderi la spălare şi opărire. Vitamina A este insă sensibilă la acţiunea oxigenului la cald. Cum insă 11

procesele termice in industria conservelor se desfăşoară in mod normal, fără un exces de aer, nu se constată in conserve scăderi ale conţinutului de vitamina A. Pierderile de vitamine in timpul depozitării conservelor sunt neinsemnate. Câteva exemple cantitative vitaminice existente după aplicarea procesului tehnologic, la unele legume şi fructe pot concluziona eficacitatea nutriţională: vitamina A in produsele conservate : mazăre verde 95% fasole verde 88% carote 98% roşii 80% Vitamina B1 Această vitamină hidrosolubilă este oarecum sensibilă la acţiunea căldurii fiind, termolabilă, de aceea vor apare pierderi atât la opărirea materiei prime cât şi la sterilizarea produselor. Pierderile de vitamina B1 care se inregistrează la opărirea unor legume: mazăre verde 12% fasole verde 10% sparanghel 10% spanac 15% Vitamina B2 Este hidrosolubilă, dar rezistentă la acţiunea căldurii, astfel că pierderile se rezumă la cele datorate solubilizarii in apa de opărire. Aceste pierderi sunt următoarele: mazăre verde 25% fasole verde 10% sparanghel 10% spanac 15% Acţiunea căldurii devine vătămătoare asupra vitaminei B2 numai in mediul alcalin. Vitamina PP Şi această vitamină este hidrosolubilă şi rezistentă la acţiunea căldurii. Pierderile prin apa de opărire sunt mai mici decât la celelalte vitamine hidrosolubile, intrucât se pare că vitamina PP este mai puternic legată de ţesuturi. Pierderile de vitamină PP pe timpul opăririi sunt următoarele: mazăre verde 5-40% fasole verde 2-40% sparanghel 3-25% spanac 5-40% Vitamina C Este solubilă in apă şi sensibilă la acţiunea oxigenului. Fiind o substanţa reducătoare, acidul ascorbic se combină cu oxigenul şi trece prin stadiul de acid dehidroascorbic. Autooxidarea vitaminei depinde in mare măsură de pH-ul soluţiei in care se găseşte , fiind minimă la pH mic şi maximă la pH=7. Fenomele de oxidare se accelerează prin prezenţa catalizatorilor enzimatici sau a unor metale grele. In acest caz , pierderile de vitamina C la opărire se datorează dizolvării unei părţi din vitamina C in apa de opărire, dar cu un rol pozitiv prin inactivarea enzimelor care ar provoca cataliza reacţiei de oxidare cu pierderi mult mai mari de vitamină. mazăre verde 28% fasole verde 45% sparanghel 10% 12

suc de tomate 32% Pierderile de vitamina C in timpul sterilizării se datorează oxidărilor cu oxigenul din aerul inchis in cutie. La acestea se mai adaugă şi pierderile ce se produc in timpul depozitării, acestea fiind in funcţie de temperatură. Astfel, după 24 de luni de păstrare la 10˚C, conţinutul de acid ascorbic este evaluat la 90-95% din cel iniţial, la 17˚C la 80-90%, iar la 27˚C la 50-70%. Sărurile minerale Sărurile minerale sunt in general solubile in apă.De aceea se vor constata pierderi prin dizolvarea lor ori de câte ori material primă vine in contact cu apa. Proteinele Prin structural or, proteinele reprezintă substanţele care sunt sensibile la influenţele mediului in care se găsesc. Sub influenţa diferiţilor factori, ca: temperatură ridicată, glucide, etc, in cadrul unor operaţii tehnologice ca: fierberi, sterilizări, maturări, se produc transformări care dau produselor un gust specific, imbunătăţesc digestibilitatea şi stimulează secreţiile gastrice. Un rezultat pozitiv al acestor transformări il reprezintă denaturarea unor proteine şi descompunerea lor , cu eliberarea unor aminoacizi şi mărirea digestibilitătii. Când tratamentul termic este intensiv, temperature prea mari sau durată prea lungă, apar degradări şi reacţii nedorite, cum sunt descompunerea aminoacizilor şi reacţia dintre aceştia şi zaharurile reducătoare, cunoscută sub denumirea de reacţia Maillard. Mecanismul reacţiilor nu este incă bine cunoscut astfel că substanţele care se formează nu sunt absorbite de organism, pot deveni toxice. In cadrul unor procese fermentative insă, proteinele complexe sunt descompuse in produşi mai simpli, uşor digerabili, cu valoare nutritivă ridicata. Glucidele O parte a zaharurilor solubile se pot pierde in timpul unor operaţii tehnologice, ca spălarea şi opărirea, datorită dizolvării in apa respectivă. Căldura influenţează negativ calitatea glucidelor. Dacă actiunea căldurii este energică, atunci din zaharurile simple se formează produşi macromoleculari, de culoare inchisă, cu gust amar , cunoscut cu denumirea de caramel, caramelizarea zahărului fiind un fenomen nedorit in industria conservelor. Acizii prezenţi in amestec cu zahărul in mai toate legumele provoacă hidroliza acestora, in special la cald. Grăsimile Grăsimile suferă unele transformări in timpul fabricării conservelor. Fenomenele cele mai importante sunt degradările, care se produc in timpul prăjirii la temperature ridicate, şi oxidările care se produc sub influenţa luminii şi la depozitări indelungate. Aceste neajunsuri se pot insă evita printr-un proces tehnologic raţional : evitarea temperaturilor de peste 180-200˚C, evitarea contactului cu oxigenul din aer, protecţia la lumină.

3.4.Metode de analiză a conservelor de fructe Controlul chimico-sanitar al acestei categorii de produse include controlul 13

organoleptic, fizico-chimic şi analiza chimică. In cazul sucurilor şi siropurilor probele de analiză se recoltează din ambalajul original, iar probele care conţin fragmente de pulpă a fructului se omogenizează inaintea inceperii fiecărei determinări. Analiza organoleptică Caracteristica organoleptică a fiecărui tip de produs poate evidenţia modificările aspectului, gustului, mirosului, culorii care trebuie să corespundă normativelor sanitare. Analiza chimică Indicaţiile chimice care se urmează in cazul analizei acestei categorii de produse alimentare sunt : aciditatea, conţinutul de zaharuri, pectine. In unele situaţii este necesară evidenţierea unor aditivi alimentari( coloranţi, indulcitori, aromatizanţi) adăugati in mod fraudulos. Indicatorii chimici de calitate se determină din soluţia apoasă 10% preparată din proba de analizat. Mod de lucru: 25 grame probă omogenizată se introduce intr-un pahar de 300 ml, se adaugă 100 ml apa si se acoperă cu o sticlă de ceas si se incălzeşte câteva minute intr-o baie de apă. Soluţia se trece intr-un balon cotat de 250 ml, se lasă la răcit la temperatura camerei şi se completează volumul la 250 ml. Se omogenizează şi se filtrează. Filtratul se utilizează imediat sau se păstrează la frigider max. 48 ore. Determinarea extractului total Extractul total este reprezentat de totalitatea substanţelor prezente in probă cu excepţia apei şi a altor componente volatile la 105˚C. Se efectuează prin determinarea densităţii soluţiei de 10% la 15˚C. Determinarea acidităţii Mod de lucru: 50 ml din soluţia de 10% preparată in modul indicat se titrează cu NaOH 0,1N in prezenţa fenolftaleinei. Calcul: 1ml NaOH titrează 0.0064 g acid citric. Aciditatea probelor se exprimă in grame acid citric la litru/kg produs. Dozarea zaharurilor Zaharurile prezente in probele de sucuri, bomboane, dulceaţă sunt: zaharoza, glucoza, fructoza, zahărul invertit. Se determină din soluţie 10%, limpezită prin tratare cu fericianura de potasiu şi acetat de zinc urmată de filtrare. Zaharurile direct reducătoare se determină din filtrate prin metoda Bertrand, iar zaharurile solubile se determină prin această metodă după hidroliza acidă a zaharozei. Se calculează conţinutul in zahar invertit, inainte şi după hidroliză exprimat in grame la 100 g produs, prin diferenţă se calculează conţinutul in zahăr invertit corespunzător zaharozei , prin inmulţirea acestor valori cu 0.95 rezultând conţinutul procentual in zaharoză. Determinarea substanţelor pectice Substanţele pectice sunt prezente in toate produsele care au ca materie primă fructele şi legumele. Principiul metodei: Substanţele pectice formează prin hidroliza alcalină pectaţi de sodiu iar in prezenţa ionilor de calciu, pectaţi de calciu insolubili care se determină gravimetric. Reactivi: - hidroxid de sodium 0.1N 14

- acid acetic 1N - clorură de calciu 10% Mod de lucru: Intr-un pahar de 400 ml se introduc 50 ml soluţie apoasă 10% din proba de analizat, 50 ml apă şi 100 ml soluţie de hidroxid de sodiu 0.1N, se amestecă şi se verifică pH-ul (soluţia trebuie să fie alcalină) şi se lasă 15 minute in repaus. Se adaugă 50 ml soluţie acid acetic 1N şi 50 ml clorură de calciu 10%, se omogenizează şi se lasă 60 minute la temperatura camerei, apoi se incălzeşte la fierbere 1 minut. Se filtrează şi se spală filtrul de mai multe ori cu apă incălzită la 60-70 ˚C. Precipitatul se adduce cantitativ intr-un pahar Erlenmayer şi se incălzeşte la fierbere. Se filtrează din nou printr-un filtru cutat, iar precipitatul se spală pe filtru cu apă incălzită la 6070˚C până la indepărtarea totală a clorurilor. Se usucă filtrul cu precipitat timp de 8 ore la 100˚C şi se cântăreşte. Rezultatul se exprimă in grame pectati de calciu la 100 grame probă.

4.

Conserve de lapte

4.1 Influenţa tratamentelor termice asupra proteinelor laptelui Tratamentele termice sunt cele mai frecvente şi mai importante tratamente suferite de proteinele din lapte in cursul proceselor tehnologice : răcirea laptelui după muls, pasteurizarea laptelui degresat sau a zerului, incălzirea in vederea precipitării in mediu acid a cazeinei din laptele degresat, incălzirea soluţiilor de cazeină in vederea solubilizării in mediu alcalin, etc. 4.1.1. Influenţa temperaturii şi pH-ului asupra micelelor de cazeină Răcirea laptelui proaspăt muls determină mobilizarea calciului şi a cazeinei solubile( in special a β- cazeinei) in micele, procesul fiind reversibil. In intervalul 0-5˚C micelle sunt moi, gelatinoase şi uşor dispersabile in soluţii tampon, in timp ce in intervalul 35-40˚C micelele sunt fragile şi se redispersează dificil. Modificarea pH-ului laptelui determină modificarea micelelor. Coborârea pH-ului până la 5 are drept efect o mobilizare a cazeinei din micele, determinată de disocierea şi dizolvarea fosfatului de calciu coloidal. Solubilitatea micelelor este minimă la pH 6,6 şi maximă la pH 5,0 şi 7,5. 4.1.2. Influenţa temperaturii şi pH-ului asupra proteinelor serice Tratamentele termice pot determina o serie de reacţii chimice, intre care un rol predominant il joacă denaturarea proteinelor. La temperature de peste 60˚C, proteinele serice suferă un process de denaturare, care cuprinde o serie de modificări in structura secundară şi terţiară a proteinelor, fără a fi afectate legăturile covalente prezente in structura primară. Denaturarea proteinelor serice se manifestă printr-o micşorare a solubilităţii la pH= 4,6-5,0. In mod obişnuit , procesul de denaturare este ireversibil , mai ales in cazul prelungirii duratei tratamentului termic sau adăugării substanţelor chimice. La temperature care nu depăşesc 100˚C, denaturarea proteinelor laptelui este limitată, viteza de denaturare a fracţiunilor proteice solubile fiind diferită; cele mai sensibile sunt imunoglobulinele, acestea fiind complet denaturate la 70˚C. Β-lactoglobulina are o termolabilitate intermediară, fiind denaturată la 79-80˚C, in timp ce α- lactalbumina este cea mai termorezistentă, fiind denaturată la 96-114˚C. 15

Termolabilitatea proteinelor serice se micşorează la concentraţii ridicate de proteine. Neilsen, analizând cu ajutorul computerului influenţa temperaturii, a timpului de incălzire, a pHului şi a concentraţiei in substanţa uscată, a stabilit că la 90˚C, denaturarea maximă a proteinelor serice se produce in urma unei incălziri cu o durată de 12-20 minute. Denaturarea proteinelor serice prin incălzire este insoţită de creşterea reactivităţii grupărilor sulfhidrilice care rezultă din modificarea structurală a moleculei de proteină. Eliberarea grupărilor SH este in strânsă legătură cu formarea in laptele incălzit a unui complex intre k-cazeină şi β- lactoglobulină. Căldura induce schimbări structurale atât in β- lactoglobulină cât şi in micelele de cazeină, determinând asocierea lor fie prin agregare fizică, fie prin formarea de legături necovalente intermoleculare. In laptele degrest crud, β- lactoglobulina se găseşte sub forma unor dimeri cu greutatea moleculară 36000 dar la temperaturi peste 55˚C, β- lactoglobulina incepe să-şi piardă structura globulară, grupările tiol şi disulfid devin mai reactive şi moleculele suferă reacţii de agregare primară prin formarea de legături disulfidice intermoleculare. Agregatele formate in prima etapă nu sedimentează la 1000 x g , spre deosebire de agregatele formate in a doua etapă, care presupune şi pezenţa ionilor de calciu. Se stabileşte că numai sub formă de agregată βlactoglobulina este capabilă de asociere cu k- cazeina. Pe de altă parte, in laptele degresat crud, k-cazeina există sub forma unui complex colloidal de cazeinat (micelle), impreună cu α- şi β- cazeina. Suprafaţa acestor micelle este bogată in k- cazeină şi deci disponibilă de a reacţiona cu β- lactoglobulina. S-a demonstrat că gradul de interacţiune a celor două proteine atinge valoarea maximă la 85˚C, scăzând apoi uşor cu creşterea temperaturii. Complexul format intre k- cazeină şi β- lactoglobulina in cursul incălzirii influenţează stabilitatea termică a laptelui şi a concentratelor proteice din lapte.

4.2.

-

Metode de analiză

Examenul organoleptic al laptelui: aspectul: se trece laptele dintr-un vas intr-altul şi se observă dacă este omogen şi are corpi străini; culoarea: se toarnă intr-un cilindru de sticlă incolor şi se observă culoarea la lumina zilei; consistenţa: se trece dintr-un vas intr-altul şi se observă dacă lichidul curge uşor sau este vâscos, continuu; miros şi gust: se incălzeşte la 50-60˚C şi se apreciază. Gustul se apreciază la 15-20˚C.

Examenul organoleptic al brânzeturilor: - aspect: masă omogenă, mucegaiuri, impurităţi; - consistenţa; - culoarea: coajă, miez; - miros şi gust;

Concluzii 16

Asigurarea fiabilităţii produselor alimentare implică păstrarea calităţii nutriţionale in termenul standardizat, in termenul de garanţie, individualizat pentru fiecare sortiment alimentar. Utilizarea metodelor de conservare a parametrilor tehnologici, a adaosului de compuşi chimici sau biochimici, de aditivi , este reglementată de normele internaţionale specificeimpuse pentru asigurarea unei dezvoltări durabile cu protecţia sănătăţii populatiei, cu acordul , acceptul comisiilor de experţi: FAO, OMS. Cunoaşterea condiţiilor, a factorilor fizico-chimici şi biochimici care pot reacţiona la reducerea prin degradare a calităţii produselor vegetale este imperativ necesară in preocupările majore de conservare, de păstrare a fiabilităţii acestora. Atât pe plan mondial cât şi la noi in ţară, se constată o tendinţă de dezvoltare şi diversificare a producţiei de alimente in stare conservată şi semiconservată. De asemenea creşterea nivelului de trai , degajarea activităţii casnice culinare, precum şi creşterea calităţii alimentelor sau păstrarea acestora presupune dezvoltarea şi diversificarea semipreparatelor şi preparatelor conservate.

Bibliografie: 1. Ciobanu D., Leonte M., Nedeff V., Lungulescu G., Minimizarea scăzămintelor tehnologice in industria alimentară, vol. I şi vol. II, editura Tehnica- Info, Chişinău, 2005; 2. Oţel I., Tehnologia produselor din carne, editura Tehnica, Bucureşti, 1979; 3. Banu C., Manualul inginerului in industria alimentară, vol. I şi II, editura Tehnica, Bucureşti, 1998- 1999; 17

4. Banu C., Procesarea industrială a cărnii, editura Tehnica, Bucureşti, 1997; 5. Ciobanu D., Chimia produselor alimentare, editura Tehnica- Info, Chişinău, 2001.

18