Procesarea Industriala A Carnii PDF [PDF]

Zitiervorschau

PROCESAREA

INDUSTRIATA A

CARNTT

Industrial processing of meat

The book presents aspects regarding

live stock used as

the

meat source, procedures and

quality control. There are also discussed questions regarding the chemical composition of meat, preserving methods, technologies for meat products, semipreserved meat product and canned meat. The . book insists an quality controN in slaughterhouses and during the meat processing.

The book is useful for the specialists working in the meat industry, veterinaries nutrition

experts and for those working for the Consumer protection office. lI is also useful for the romanian teaching staff and students working in food science and technology.

CONSTANTIN BANU PETRU

ATEXE

GAMELIA VIZIREANU

6tutcrryr*-:;ifu'*"*

PROCESAREA INDUSTRIATA

C \RNII Edilia a ll-a

EDITURA

TEHilICA

Bucuregti,2OO3

Gopyright O 2003, S.C. Editura TEHNTCA S.A. Toate drepturile asupra acestei editii sunt rezervate editurii. Adresd: S.C. Editura TEHNTCA S.A. Piala Presei Libere 1 33 Bucuregti, Romdnia

www.tehnica.ro

I coorconator editorial adinaionescu t-nnrAana{ar vvvt Lt\.4 tcrlvt

*aJr^i^ tgl 1l lltr

floringealapu layout & pre-press

cdtdlinamigureanu procesare pc margaretachilim

\

\

--

80% animalele cad pe

-

b Fig. 17. Rela{ia intre perioadele motoare la asomare cu COz timp de 60 s: a - concentrafia CO2 = 9|o/oi b concentra_ [ia CO2 = B}"ki M - reaclii motoare; /F- aparifia izoelectricitd{ii;

SW- aparilia undei neurocorticale.

Conc. CO' = 60srt

x

(t

Conc. CO,' > tlOr}l Lipsf; reac{ii

o (-)

picioarele posterioare. La 30 s gi concentralia de COz 60% se constati contraclii musculare mai mult sau mai putin viguroase, neconcordante. La. concentra[ii

ltl

Faz[ incqrere reilcfii

; o c?n iltl:igcilrc de nleryare

X

Cidere pe picioirrcle poster:ioitrc

q)

o E

o-

30

E t--

Migcirri m$toare

n

econtnrlate

Animalul,,zace" pe spate

40

Animalul,,zace" Iiniqtit Fig. 18. Reaclii posibile ale porcinelor in timpur asomdrii cu coe.

Supimarea vie{ii animalelor

47

dupd 30 s animalele ,,zac" pe spate. De abia dupd 40 s la ambele concentratii de CO2 animalele ,,zac" linigtit put6nd fi sAngerate. Un amestec de 60% CO2, 10o/" Nz O 9i 30% aer creeazd in organism condifii fiziologice mai favorabile sAngerdrii deoarece: - presiunea arteriali cregte;

- vAscozitatea sAngelui scade; - puterea de actiune a sistemului de coagulare scade; - starea de excitafie a animalelor este mai scurti gi de mai mici intensitate, in timp ce la asomarea numai cu COz starea de agitaJie are tendinfa si se

prelungeasci mult dupd asomare, O variant5 a anesteziei cu gaze este anestezia cu N2 O/aer (70 - 80% N2O). in general, sub aspectul calita[ii cirnii, asomarea-cu COz este superloara asomdrii electrice, insi instalafiile de asomare cu COz prezintd urmdtoarele dezavantaje: - nu este posibili dozarea narcozei in funclie de animal; - asomarea cu COz necesitd instala(ii mai grele gi mai costisitoare; - COz este mai putin la indemAni decdt cu-rentuielectric; - dispozitivele de reglare a concentrafiei gazului se defecteazd ugor.

4.2.2. Sdn gerarea an i malelor Cantitatea de sdnge din corpul animalelorvariazd in funcfie de masa vie a acestora, specie, sex, vArsti, starea de ?ngrigare. Cantitatea de sAnge raportatd la greutatea vie ar fi 8% la ovine, 7,5 -7,7o/" la bovine, 6o/o la porcine. La sAngerare nu se poate elimina intreaga cantitate de sdnge ci numai 4,5o/o la bovine, 3,5o/o la porcine gi 3,2o/o la ovine. Restul de sdnge se gdsegte in carne (8 - 10% din total), sub formd de cheaguri (in plaga de singerare, in interiorul cavitSlii toracice 9i in organe (inim5, splinS, rinichi, ficat): Pentru a realiza o s6ngerare buni, in special la taurine este necesar ca: - sd se secfioneze corect vasele sanguine, - plaga de sAngerare sd fie larg deschisd; - sd se respecte postul antesacrificare, deoarece in caz contrar masa gastrointestinalS apasd pe diafragmS, micaorind spaliut cavitilii toracice, consecinta fiind compresiunea inimii care este jenatd in activitatea s?, iar ascensiunea sdngelui din vena cavd nu se mai face bine. in cazul porcinelor, sAngerarea trebuie fdcutd in primele 10 - 15 s cie la terminarea fazei tonice (care line cat se pistreazi instrumentul de asomare pe capul animalului). Plaga de sAngerare la bovine trebuie sd fie cdt mai bine deschisd gi curSlatd de s6nge, deoarece ea se constituie ca o sursi de infectie, s6ngele putdnd sd fie aspirat din plagd dupi ce a venit in contact cu aerul, intrucdt venele au presiune negativd. Este necesard o bund s6ngerare din doui motive: - carnea are un aspect comercial mai pldcut; - conservabilitatea ulterioard a cdrnii este mai bund deoarece singele rimas in carne se constituie ca un mediu prielnic pentru dezvoltarea microorganismelor.

48

Tehnologia de abatorizare

La taurine sangerarea se executd prin sectionarea arterei carotide gi

a

venelorjugulare, la locul unde acestea ies din cavitatea toracicd, av6ndu-se grryd sa nu se afecteze esofagul gi traheea. La porcine sdngerarea se face prin injunghiere, prin stripungerea pielii cu cufitul, in partea anterioari a pieptului, pe linia-de-unire cu gatul (ante-rior sternului), astfel incdt cufitul atinge c6rja aortei sau cutitul este introdui Oireft in inima. La ovine s6ngerarea se face prin s6cfionarea venelor jugulare din jgheabul submaxilar. Sdngerarea se poate executa pe animalul aflat la orizontala sau suspendat de picioarele posterioare (in pozi{ie ve*icald). SAngerarea la orizontalS se recomandd in special la porcine deoarece: - se reduce timpul intre asomare 9i sdngerare de la - 30 s la 6 s; instaldrii rigiditdlii precoce, mai ales la animalele - se reduce frecventa ' care dau cdrnuri - se elimind fracturile de oase in principal la pulpi (lambon); - se diminueazi eforturile operatorului gi riscurile d6 accidentare; - se reduce frecven{a hemoragiilor punttiforme 9i petegiale. Sdngerarea,,la verticalS" se aflice itat ta bovine c6t la porcine gi ovine 9i 9i se consideri ci prezintd urmdtoarele avantaie: - operalia necesitd o suprafafa mai *ice pentru desfdgurarea ei; - sAngele se scurge mai bine, mai ales din partea de torpr aflatd deasupra Iocului de secfionare a vaselor de sange sau - se creeazi conditii sanitar-igienice mai bune pentru recoltarea sgngelui gi pen,tru desfdgurarea procesului tehnoi6giC. oricare ar fi metoda de sdngerare aplicati, trebuie avut grijd ca: - sd se evite tdierea esofagului gi traheii, deoarece in c"ai contrar s6ngele se poate amesteca cu continutu.l-stomacal prin tiierea esofagului sau sanlefe poate pitrunde in pulmoni 'prin taietura tralreii, conducAnd la asfixia animalului inainte de vreme; - cutitul. sd nu fi9 impldntat prea adanc, deoarece ar putea provoca. hemoragii in'regiunea coasteiori - la taurine esofagul sd fie legat gi numai dupi aceasta sd se execute seclionarea vaselor de sAnge; secfionarea vaselor de sdnge sd se facd sub_un unghi drept fala de peretele acestora, in vederea oblinerif sec[iunii rotunde. obfinerla sec{iunii bvale conduce la astuparea vaselor cu iheaguri db sAnge (formared trombusuliri); - sd se respecte durata de s6ngerare caie in medie este de 6 minute gi in funclie de aceasta se determind lungi-mea bazinului de sdngerare; -T - operatcrul trebuie si pistreze o igieni strictd a mAi'nilor gi ustensilelor de lucru (cu[ite). Lungimea locului de sangerare (L,) este datd de relalia.

PSE;

.

injunghiere;

L"='u^;n;Iu ' 60.I"

[m]

,

in care: N este numbrur de animale ce urmlaza a fi sacrificate: d- distanfa dintre doud animale pe linia de s€rngerare, Tn medie 0,S 0,g m; r" - durata s€rngeririi, 6 - 7 min.; I" - durata zilei de lucru, ore. Conveierul care transportii animalele deasupra bazinulu! de siingerare va avea viteza wr:

Prelucrarea inifiald a animalelor

49 raz,

=

*4 60'Is

[m/min]

.

Dacd sAngele se recolteazl in scopuri alimentare, sdngerarea se executd 9u yl culit tubular care se introduce direct in inimd dupi o prealabild curSlare/ dezinfectare a pielii ?n locul de introducere a cutitului tubular. La recoltarea sdn$elui concomitent se face gi stabilizarea sAngelui crj trtaCt (3 - 3,5%), fibrisol (1%)-sau citrat de sodiu (0,5 - 1%). Este obligatoriu ca tot instrumentarul de recoltare sd fie sterilizat.

4.3. Prelucrarea initiali a animalelor Prelucrarea iniliald a animalelor cuprinde operaliile de jupuire, opdi'ire, depilare, pArlire, rdzuire de scrum, polisare (finisare), indepdrtarea extremitdfiior, fiecare operalie avdnd caracteristici diferen[iate ca tehnologie gi mod de aplicare in func(ie de specie gi categorie de vdrstd.

4,3.1 . Jupuirea animalelor Jupuirea este obligatorie la bovine gi ovine. in cazul porcinelor se executd jupuirea atunci cSrnd vrem si oblinem carcase de tip | (cu slinind). Jupuirea reprezintd procesul de separare a pieii de carcasi prin distrugerea elementelor de legdturd dintre dermi gi stratul subcutanat, care trebuie si rimdni la carcasd in cazul carcaselor de bovine gi ovine. Jupuirea este influenlatd de 2 categorii de factori gi anume: - factori biologici: gradul de aderenfd, care este in funclie de porliunea anatomicd acoperiti (pielea este mai aderenti acolo unde existi un numir mai mare de mugchi mici, cum sunt cei intercostali gi intervertebrali); grosimea gi calitatea pieii, caracteristici care depind de specie, rasd, v6rstd, sex, stare de ingrSgare gi po(iunea anatomicd pe care o protejeazd; starea de ingrSgare a animalului, in sensul atunci c€rnd carcasa este acoperitd de gr6sime, desprinderea pieii este mai ugoari dec€rt atunci cdnd carcasa este lipsita de grisime la suprafa[5; starea fiziologicd a animalului in sensul cd desprinderea pieii este mai dificilS in po(iunile cu contuzii, hemoragii ale pieii, atac de insecte etc., respectiv atunci c6nd animalul se afld intr-o stare de epuizare; de tragere gi viteza de jupuire. - factori mecanici, respectiv unghiul jupuirea la bovine gi ovine gi mai Factorii mecanici influen{eazd in mod deosebit pulin la porcine, unde sldnina (grdsimea de acoperire) acoperi aproape uniform carcasa. lmportant in procesul de jupuire este efortul de jupuire a cirui mdrime este

ci

determinati de gradul de rezistenli al pieii gi variazi in funcfie de regiunea corporali de pe care se desprinde pielea. Efortul de jupuire are valoarea cea mai mare la desprinderea pieii de pe gdt dupd care efortul de jupuire scade in regiunea lombari gi apoi cregte din nou in regiunea coxali. ln final, efortul de jupuire scade din nou pand la zero, o datd cu jupuirea cozii.

50

Tehnologia de abatorizare

Efortul de jupuire poate fi determinat in 3 cazuri particulare: atunci cAnd unghiul de tragere fala de planul orizontal este cr (un unghi oarecare), cAnd cx, = g0o gi cAnd G = 180" (fig. 19).

Fcosa

tn u*

I S0'"'

I

""*r t I t

I t

tii *""f

r

c..ll

+ nn*4

F*Yab

I

t I f ., I

Fig. 19. Influen[a unghiului de tragere asupra eforlului de jupuire: a - sub un unghi oarecare; b - sub un unghi de 180"; c _ sub unghi de 90.; F_ forta de tragere dupi un unghi oarecarei Ft _ fo(a de tragere Oupa un rngi,.: de 180"; Fn-fortp de tragere dupd un unghi de 90"; a- lungimea pielii jupuite.

In primur caz, lucrul mecanic necesar jupuirii va fi:

W= in

F.d"" .cos$ 2

care: d, -cos

iar: 1

In acest caz

,

t = "r,+ cos u)

+ cos a. =

Z.orrf

.

w= F .2a.coszi

U,

de unde:

F= w ,"

.

"o"'Z

[N]

,

,

Prelucrarea ini{iald a animalelor

51

in care: l4l este lucrul mecanic necesar jupuirii, in J; d" - distanla stribdtutd de sistemut de prindere a pieii, in m; a - lungimea pieii jupuite, in m; g-- yngliu.l de.tragere, fa[a de planul orizontal, grade. Efortul de jupuire maxim ire urhetoarere vatoii:F = 10 000 N pentru vite mari; F 1000 N pentru vitei; F 5000 N pentru porcine; F 800 N pentru ovine. Aceste eforturi maxime se iau in calculul puterii motorului electric in cazul jupuitoarelor cu functionare discontinui. Dacd lucrul mecanic (W) se scrie sub forma: W = F'a.(1 + cos o) ,

= -

atunci

F_

specific,

a(1 + cos a) D3ca perimetrul de jupuire este de 1 m, a = 1, o = O, vom gdsi efortul F6:

vatorire rui Fo pentru urmdtoarele:

,oa#f I|j[lL de jupuire de 6

m/min sunt

Fo = 2744 N/m pentru pielea de la tauri; Fo = 1764 N/m pentru pielea de vaci; Fo = 1176 N/m pentru pielea de mdnzat.

Daci considerdm a = 1 gi cr * 0, vom gdsi efortul unitar (N/m): tr ,01 Valorile lui

Fe1

2Fo

2Fo

- 1+coscr n 2a, asos-[

Fo

tu.

cos-7

rezulti gi din ecualia vitezei de desprindere a pieii: o)B =

'

in care: iDs- este viteza de desprindere"'"ao'frr'totf a pieii, in m/min; B- coeficient care are valoarea2,S4A-a; ?6

- coefiiflffffi j,i. il: ?f; :,; ;i i"Jl m/N - taurine mici as = (5 - 12).10-. m/N.

Din ecuafia menfionatd se scoate valoarea lui td

-itr

deci: ao . Fot.cos2

de unde: Fot =

f

=,nrrls

lnrrls

-u---

ao .cos2

ct

2

In

rrla

r

-lnB,

-lnB

ao .cos2

Pentru B = 2,5.104 gdsim: tr _ In o:s - In 0,00025

Fe1:

(t)6

ag 'F61.cos-f

AZ-

;

fi

- (-8,294) _ In ro" + 8,294

as .cos2

CX,

2

as .cosz

CX,

2

52

Tehnologi a de abatorizare

Dacd

crc,

= 0,

Fe1

devine Fe, adici: Fo =

Atunci cAnd

cr

ln o,a

i

8,294

Qs

[N/m]

.

= 90o:

Wr-

F.a.(1 + cos a) = Fr.a . Atunci cdndo=180o: Wt= F.a.(1 + cos a) = Ft.2a . Pentru aceeagi suprafali jupuitd, W, = Wt deci: , Fn.a = Ft.2a ;

F,,2

-t!-.

Din relafia ultimd rezulti cd atunci cdnd jupuirea se face sub un unghi de tragere de g0', efortul maxim de jupuire este de doud ori mai mare decAt atunci cAnd unghiul de tragere a pieii este 180". Jinand cont de cele men(ionate rezultd cd instalafiile de jupuire pentru bovine 9i ovine vor diferi constructiv de cele utilizate pentru jupuire porcine. in ceea ce privegte viteza de jupuire, aceasta trebuie aleasd in functie de aderenta pieii la carcasd. Pentru ca lajupuire, in locurile oe aoere'ifi;;;;, se desprindd o datd cu pielea 9i^{esut adipos gi muscular, viteza de jupuire nu trebuie sa depageascd 4 m/min, in celelalte loclri putand iting; 10 - 12 m/min. Acest lucru este gi de rezistenta la rupere a fibrelor musculare. La .determinat tragerea pieii sub un unghi de 180', rezistenfa fibrelor este mare (direc{ie longiiudinaid) in comparaiie cu tragerea pieii sub un unghi de g0. (direclie transversal5 fatd de fibrele musculari;. nceasta inseamna cJ directia efortului cje jupuire gi mirimea vitezei de jupuire sd fie .or"l"t" cu modul de distribufie a fibreior musculare (in fapt a mugchilor de la suprafala .rr."r"i;. i"tr*aiiste dificil si se varieze.viteza jupuirii pe parcursul op"raliei rurp".tiuu, r"rgu pe o vitezi medie de 6 m/min' instalafiile de jupuire ., trnilion"r" olr.ontinud un anumit profit pentru realizarea curbei de jupuire (cohsiderafiile "iano de mai sus sunt valabile la jupuirea bovinelor 9i ovinelor; pdicinetor, nu lipuirea intereseazd profilul .ta instalaliei de jupuire deoarece pielei are o aberenla aproape egali in regiunea cruponului, pielea de pe abdomen fiind jupuiti in prealabii manual)."

U;;

,.

4.3.2. Opirirea porcinelor Pielea porcinelor este acoperitd pdr, rdddcina firulul de pdr pdtrunz6nd . .9u in piele sub un unghi

destul de mare, bulbul pilos fiind imptantat acestui fapt, smulgerea pdrului se face greu fdrd preataoiliin oerma. Datoritd o pregdtire a pieii. Pregitirea pieii pentru smulgerea se realize azd prin opdrire. -pdrutuiioepilarea) oc, Temperatura de opirire trebuie si fie in limiiele 63...65 iar 3 - 5 min' o temperaturS mai m?re micgoreazd elasticitatea timpul de opdrire de menfinerii porcinelor un timp mai indelungat la temperaturi fairrui, iar ?n cazul mai mari de 60.C, proteinele dermei coaguleazi puternic in j"urul bulbului pilos, .""" ce face ca la depilare sd aib5 loc o rupere a firului de par, ournuipitos rdmdndnd in dermi. Temperaturi mai mari de 65'C ale apei de opirire conduc, de asemenea, la crdparea pieii, deci la infectarea carcasei cu microorganismele din apa de

Prelucrarea ini{iald a animalelor

53

operire. La temperaturi < 63"C Ai la un timp de opirire prea mic, pielea (derma) nu se inmoaie bine gi smulgerea pirului se face greu. Opdrirea porcinelor se poate face par{ial (cap, picioare, abdomen, peqi laterale) atunci c6nd acestea se prelucreazd prin jupuire de cruponare, sau total, cdnd se doregte si se obfind carcase de porc cu gorici (carcase tip 2). Opdrirea parliald se face in bazine cu conveiere prev5zute cu locaguri speciale pentru aqezarea porcinelor. Opdrirea integrald se face prin imersarea porcinelor in apa de opdrire, in pozifie orizontald sau verticali. in cel de al doilea caz, opdrirea integral5 se poate realiza gi prin stropire. Pentru opdrirea integrali se pot folosi bazine simple sau cu conveier, inclusiv tuneluri de opdrire prin stropire in care porcinele sunt deplasate in stare suspendati. Apa din bazinele de opdrire se poate incdlzi prin barbotarea directi a aburului sau cu abur care circuli prin serpentine, in care caz se poate recupera condensul. Pentru menfinerea constanti a temperaturii Tn limitele admisibile se folosesc termoreg u latoare. Bazinele se construiesc din tabla de olel inox, avdnd ldlimea liberd de 1,6 - 1,8 m 9i inallimea de 0,8 - 1 m, iar lungimea variabili, in funclie de capacitatea de opirire necesard. Lungimea bazinului (L6) se calculeazi cu relatia: M '^l^''+ L= /, {ml ,

60 in care: M este greutatea orari de produc{ie, in porcine/h; r - durata procesului de opdrire, in min; I - lungimea bazinului care corespunde grosimii unui porc (se iau 0,4 m la bazinele fdrd conveier 9i 0,7 m la bazinele cu conveier); /'- partea din lungimea bazinului care servegte la incdrcarea/ descdrcarea bazinului gi care se ia 0,8 - 1,1 m. Scoaterea porcinelor din bazin se realizeazd cu o furcd mecanicd care este comandati de un sistem al utilajului de depilare. Opirirea conduce la cregterea temperaturii musculare (Longissimus dorsi gi mugchii superficiali ai pulpei) cu - 1oC, ceea ce contribuie la intensificarea glicolizei postsacrificare cu consecin{e negative asupra calitdlii cirnii. Un dezavantaj important al opdririi porcinelor in pozilie orizontalS este pdtrunderea apei de opdrire prin trahee in pulmoni care nu mai pot fi utilizati in scopuri alimentare.

4.3.3. Depilarea porcinelor Dupa opdrirea pa(iala sau totald a porcinelor are loc operalia de depilare care se poate executa manual sau mecanic. Depilarea manuald se executd cu ajutorul culitelor sau conurilor metalice (clopote), iar cea mecanicd se executd cu ajutorul maginilor de depilat, cu deplasarea porcinelor prin magind, in pozifie orizontald sau verticalS. Smulgerea pdrului in maginile de depilat se face cu ajutorul unor raclete din olel cadmiat care sunt montate la capdtul liber al unor palete de

54

Tehnologia de abatorizare

cauciuc, acestea la rAndul lor fiind prinse pe doui tambure cu diametre, tgrafii gi sensuri de migcare diferite. in timpul smulgerii pSrului carcasa se rotegte in jurul axei proprii datoritd. diferenfei de tura[ie intre cele doui tambure cu palete gi rdzuitoare. Tamburul cu diametru mai mare are - 60 roUmin iar cel cu diametru mic are 124 roUmin. Rotafii mai mari ale tamburelor cu palete nu sunt benefice, deoarece la fo(e centrifuge mari, paletele de cauciuc cu rdzuitoarele mecanice se transformd in ,,bititoare" care degradeazd carcasa. in timpul depildrii se executd stropirea carcaselor cu apd caldd la 64...65 'C care antreneazd gi pirul smuls de -s. depilator. Opera{ia de depilare mecanici dureazd 20 30 Depilatoarele folosesc metoda de 'smulgere a pirului prin contact lateral (fig. 20), realizarea depil5rii prin aceasti metodi fiind posibild datoriti faptului ci goriciul gi pdrul prezintd rezistenla gi elasticitate diferita (e). Pdrul fiind mai dur ca goriciul, preia un efort mai mare decdt efortul de intindere a goriciului (o1 > oz) sub acfiunea fo(ei de apisare rg exercitati de organul de lucru al depilatorului, pentru acelagi e (fig. 21). simplificdnd problema, fo(a de smulgere a pdrului va fi. F - R.tt= ko.(F,+ F) .Z + pa.R [N/m] ,

-

Paletri de cu.uci$c', su

rfuuitoff'e {r}

ruetnlicfr cadnriat{.

$

E'lc

vr .f,

i

rrl

Ilultr pilos

d

i-gro,timn fir pf;r}

Fig. 20. Schi{a de principiu a modului de indreptare a pdrului prin metoda monocontactului lateral.

sr

e (elasticitate)

Fig. 21. Variatia lui o in functie de

e.

P re I u c ra re

a ca rcas e I o r

55

in care: R este fo(a de apdsare, in N/m; p - coeficient de frecare prin alunecare intre

pir gi organul de lucru al

depilatorului;

Z - num5rul de fire de pdr smulse simultan pe metru liniar de tambur

(lungimea tamburului = 1,76 m); F1-fo\a de frecare, Tn N/m (Fr= tro.,?; p6 - coeficient de frecare prin alunecare intre pir 9i gorici; Fi- fo(a de ine(ie a pirului, in N/fir de pdr; F,-fo\a de re{inere a pirului, in N/fir de pir; k6 - coeficient de rezervd pentru forla de smulgere. Depilarea mecanicd este completati de o depilare manuali cu ajutorul clopotelor metalice.

.

4.3.4. Pdrlirea, rizuirea de scrum gi finisarea carcaselor de porc PArlirea se executi in scopul indepirtirii pirului rimas dup6 depilare 9i pentru sterilizarea suprafefei goriciului. Prin pdrlire se elimind 9i riscul formdrii de m€ngd la suprafafa goriciului jambonului sau spetei ce se saramureazd, ceea ce permite o reducere a consumului specific de saramurd prin reutilizarea acesteia. Eventualele defecte vizibile de pe gorici (contuzii de suprafald) dispar de pe acesta in timpul parlirii. Temperatura fldcdrii pentru pdrlire poate ajunge la 1000'C iar durata pArlirii este de 12 - 15 s. Operafia de p6rrlire, prin ridicarea temperaturii musculaturii de suprafafi cu - 1oC are acelagi efectca 9i opdrirea asupra glicolizei postsacrificare. Operafia se executi intr-un cuptor cu funclionare discontinud format din doi semicilindri deplasabili, cdptugili cu cSrdmidi refractar5. Pentru obtinerea flScdrii se utilizeazd azitoare cu gaz metan sau combustibil lichid. inainte de a fi introdugi in cuptorul de pdrlire, poicinele depilate sunt stropite cu api cdldufd, ceea ce favorizeazd gi realizarea unei frdgeziri a goriciului. Se pot utiliza gi cuptoare de pArlire cu func[ionare continui. Pentru indepdrtarea scrumului format la pdrlire se face rizuirea acestuia manual sau cu ajutorul maginilor de rSzuit scrum care sunt prevdzute cu tambure ce au rizuitoare metalice (cadmiate). in timpul trecerii porcinelor prin magina de rdzuit, acestea se stropesc cu api cald5. Finisarea completd a porcinelor are loc Tn magina de periat (polisat) prevdzuti cu perii de nailon. $i la finisare carcasele sunt stropite cu api caldd.

4.4. Prel ucrarea carcaselor Prelucrarea carcaselor cuprinde

o

serie de opera{ii reprezentate

eviscerare, despicare, toaletare, examen sanitar-veterinar 9i marcare.

prin

56

Tehnologia de abatorizare

4.4.1. Eviscerarea Eviscerarea reprezintd operalia prin care se scot viscerele din cavitatea abdominalS 9i cea toracicd. Aceastd opera{ie trebuie executati cu siguran{d deplind gi cAt mai rapid din urmitoarele motive:'

- este necesar sd se pdstreze cdi mai intacte viscerele respective (tractusul gastrointestinal gi organele interne) precum gi carcasa; eviscerarea efectuati incorect poate provoca perforarea stomacului (stomacurilor)

al ciror con{inut poate contamina interiorur carcasei; - eviscerarea trebuie efectuatd cel mai taziu dup6 30

gi intestinelor

40 orice intdziere ddundnd calititii intestinelor, unor glande -cu min de la tSiere, secrelie gi chiar ' carcasei

carne.

de Eviscerarea se executi, de regul6, pe carcasa suspendati (la verticali) gi cuprinde u rmitoarele etape: . Ia bovine: - deschiderea pa(iald a cavit5lii abdominale gi sec[ionarea longitudinald a sternului gi oaselor bazinului pe simfiza pubiand (dacd Lste iazutj;- scoaterea organelor genitale; - legarea vezicii urinare gi a rozetei (partea terminald a bumbarului = rect) " pentru a preveni murddrirea - desprinderea pancreasului; - desprinderea stomacurui impreund cu intestinere; - ridicarea (ciesprinderea) ficatului, avdndu-se griji sd se scoatd cu griji vezica biliard pentru a lu :e sparge gi a nu murddri carcasa; sec(ionarea diafragmei gi scoaterea inimii, pldmanilor, esofagului; rinichii nu se recolteazS, ei rdmandnd la carcasa pdnd la operafia de toatetare c6nd se scot impreuni cu seul aderent. . Ia porcine: - seclionarea peretelui abdominal, de reguld de la pubis la stern; - desprinderea intestinului gros de la iect, desprinderea pliurilor peritoneale:

carcasei;

- tragerea afard din carcasd a intregului tract gastrointestinal impreund cu limba, traheea, pulmonuf, inima, ficatul.

Eviscerarea ovinefor se face la fel ca la porcine, cu deosebirea cd epiploonul (fesutul gras de pe stomac) se separd de stomac inainte de scoaterea

tractulu i gastrointestinal.

La abatoarele mecanizate, cu tdiere pe verticald, eviscerarea poate fdcuti prin urmdtoarele procedee: - operatorul std in picioare pe masa pentru eviscerare gi agazd tacdmul

fi

de ma{e (incfusiv stomacul) pe masa de eviscerare: - pe liniile de tiiere cu deplasare conveierizatd sunt montate benzi de eviscerare a cdror vitezd de Tnaintare trebuie sd fie identici cu viteza conveierului de transport carcase; - la unele abatoare, chiar cu transport conveierizat, eviscerarea se face pe platforme fixe, existdnd mai multe postuii p"niru diferite faze ce se executd la eviscerare, insd este mecanizat transportui viscerelor gi organelor care se pun separat in tivile transportorului care merge paralel cu lini'a aeiiane pentru carcase,

P re

I

ucrarea carcaselor

57

controlul veterinar ficdndu-se la masa de eviscerare iar eventualele excizii de por{iuni care nu corespund se face de personalul veterinar ajutitor, direct la banda de transport.

4.4.2. Despicarea carcaselor Aceasti operafie are scopul de a ugura manipularea ulterioard a cirnii rezultate gi de a grdbi procesul de ricire a cdrnii. Operalia incepe cu despicarea sternului, dupd care se executd o incizie de-a lungul mugchiului spinal, astfel incAt rnugchiul sd fie desprins pe o parte de apofizele spinoase ale coloanei vertebrale. Partea simetricd de mugchi rim6ne lipitd de apofizele spinoase (pe partea stAngi). Coloana vertebrali se sec[ioneazd longitudinal, pornindu-se de sus in jos pe linia corpurilor vertebrelor. Sectionarea se executi pulin lateral, pe marginea canalului medular, fdrd a deteriora mdduva care se comercializeazd ca atare (miduvioara). Trebuie evitatd despicareain zigzag sau si se lase vertebrele numai pe o parte. De aceea, opera{ia de despicare se executi la inceput prin spatele carcasei, iar restul se continud prin fa{a carcasei. O atenlie deosebitd trebuie dati spargerii simfizei ischio-pubiene pentru a nu deteriora pielifa care acoperd mugchii in regiunea respectivd. O carcasi corect despicati prezintd o linie dreaptd pe porliunea despicati, aspectul corpurilor vertebrelor este lucios, iar mugchiul este neted. ln cazul semicarcaselor de bovin5, pentru ugurarea manipuldrilor acestea se sfertuiesc prin tiiere intre coastele 1 1 gi 12. Pentru despicarea carcaseior de bovind se folosesc ferdstraie mobile lamelare iar pentru cele de porcine feristraie mobile circulare.

4.4.3. Toaletarea carcaselor Despicarea carcaselor esie urmati de operalia de toaletare uscatd gi umed6. Ordinea menlionatd este obligatorie, pentru ci toaletarea umedd termind curSlarea carcasei, a cdrei atingere ulterioard este neindicatd din motive sanitare. Toaletarea uscati a carcasei constd in curSlarea exteriorului acesteia de diferite aderenle, cheaguri de sdnge gi indepirtarea eventualelor murddrii. in continuare, se Tndreaptd secliunile pentru ca jumit5lile sau sferturile sd aibi un aspect comercial atrigdtor. in final se taie diafragma, coada, se scot miduva spindrii gi glandele care nu au fost recoltate la eviscerare. De asemenea, se scot rinichii gi seul aderent, respectiv rinichii gi osdnza la porcine, iar dupd inspec{ia veterinari se curdld contuziile gi po(iunile confiscate. Toaletarea umedd consti in spdlarea carcaselor cu jet de api ce trebuie indreptat de sus in jos, sub un unghi ascu[it in raport cu suprafala carcasei. Temperatura apei de spdlare trebuie si fie 30...32 'C. La abatoarele cu linie aeriand conveierizatS, spilarea carcaselor se face intre panouri din olel inoxidabil pe care sunt plasate duze fixe sau rotative. Se realizeazi 9i o sp6lare de sus in jos a carcasei. Asemenea panouri au lungimea de 3,5 m, ld{imea de 1,5 m gi inSl{imea

de4m.

58

Tehnologia de abatorizare

Carcasele de ovine, nedespincAndu-se, in cavitatea toracici (in clopot) poate stagna aerul care influen{eazd negativ pistrarea ulterioard a c6rnii. pentiu a preveni stagnarea aerului cavitdtea toracice se menfine ,,deschisei,cu un distanfier de lemn.

4.4.4. Examen ul sanitar-veterinar Examenul sanitar-veterinar se executi atdt in diferite faze ale procesului tehnologic cdt gi in final pe carnea in semicarcase sau carcase. La sdngerare se urmdregte modul in care se face sAngerarea, eficienfa acesteia (abundenti sau insuficienti), caracteristicile sangelui (culoare, viteza de coagulare). La iupuire se observd starea _fesutului conjunctiv subcutanat respectiv culoarea, starea de congestie say infiitrafie. Se o-bserve eventuatele abcese, tumori, zone edemafiate' Se apreciazd grdsimea de acoperire (culoare, consis-

tenfi).

La eviscerare se observi eventualele lichide pleurale sau modul in care au fost scoase stomacurile, intestinele, organele.

peritoneale,

Examenul propriu-zis incepe cu organele gi se continud cu cel al carcasei, aceasta din cauzd ci in organe apar primere modificari de boarii. Examenul sanitar-veterinar consti din: inspeclie vizuaid, palpafie, secfionare, miros, gust gi, in cazuri anumite, din analize de laborator pentru confirmare.

4.4.4.1. Examinarea organelor Examinarea capului. La examen se prezintd capul de vitS gi de fdri coarne, spSlat, cu fosele nazale curd[ate, pus pe un suport.oaie Se examineazi botul, ndrile, buzele, cavitatea bucald, faringelei tingiile 9i bureletul git'tgival superior' se secfioneazd in mod obligatoriu mrlgchii haseteri interni 9i externi' Limba se examineazi prin inspeclie vizirali apreciindu-se forma, volumul, dimensiunile, culoarea, aspectul, eventuaiele formafiuni anormale (afte, vezicule parazitare etc.). Prin palpare se apreciazd mobifiiatea, consisten{a, asprimea mucoasei' Se examineazi, dupi incizie, urmdtorii gang'lioni (rig. zz1, ganglionii parotidieni dreapta-stanga (a); ganglionii mandibulari oteipta-stanga (b); ganglionii suprafaringieni (medial retrofaringieni) dreapta_stanga (c); ganglionii laterali retrofaringieni dreapta-stanga (dt in urma examenului sL consioeia cd un ganglion este normal dacd, pe- secfiune, cele doud zone corticalii gi medulard - apar distinct separate, cu diferenle de culoare. La'porc, examenul capului se face la fel ca la bovine, in afarS de limbi care se examineazd o datd cu organele din cavitatea toracicd. lDe reguld, capul la porcine se examineazd o datd cu semicarcasele. Se examineazafiecare jumitate de cap atdt pe suprafafa externi cdt gi pe cea de sec{ionare. pe suprafafa de secfionare se examineazd musculaturi pentru depistarea cisticercilor, regiunea submandibulard pentru depistarea edemeior caracteristice bacteridiei cdrbunoase, glandele gi ganglionii limfatici pentru depistarea teziunilor de tuberculozi. complet jupuit,

P re

Iu

cra re

59

a ca rc as e I or

r(E

)O

r(E

o E

g)

o(E

o

.o

(!

(E

q) L

(It

(!

o-

o-

Fig.22. Amplasarea ganglionilor la capul de bovini. PldmAn drept

'Trahee

+

rp"|.tl?Ttl,gar Fig. 23. Expunerea pldmAnilor gi inimiide bovini pentru inspeclie.

Examinarea pleminilor. PldmAnii se prezintd la examinare cu suprafata curbate in sus gi inima in partea dreapti (fig.23). Se examineazd pleura viscerald, ganglionii bronhici.gi mediastinali. La parenchimul puimonar (plimanul propriu-zis), 'aderente, pleurite, formaliuni anormale. La examenul plbuiei se iiot observa parenchimril pulmonar ie apreciazi forma, volumul, aspectul transpareltei,.diferite ieziuni (abcese, chisturi, focare nodulare etc.). Prin palpare se pot ob{ine indicalii despre elasticitatea, crepita[ia, consistenla, induralia sau hepatizalia plsmAnilor' La ptariranii de bovind se fdc aisecliuni traniversale la care se vizeazd 9i bronhiile. Se iace 9i o presare a varfuiui plahanilor pentru a se examina 9i lichidul scurs din lumenul bronhiilor gi bronhiolelor. Pe suprafala de secliune a parenchimului se cautd focarele miliare cu pulpa degetului mare.

60

Te

hnologia de abatoizare

lnima se examineaze cu sacul pericardic. Prin inspecfie vizua16 se examineazd foifa pericardica gi lichidul pericardic. Se examineazd epicardul prin palpare. Inima se sec{ioneaz6 in aga fel incdt sd se pun5 in evidenfS toate cele 4 compartimente. synlqfa{a de sec{iune se preseazd cu degetul pentru a aprecia consistenla mugchiului cardiac. Examinarea esofagului. Se face o datd cu traheea in aderenfele sale naturale' Examenul comporti mai mult o inspec{ie vizuald, completdndu-se

la

nevoie prin palpare 9i sec(ionare.

Examinarea diafragmel Se face in general prin inspecfia vizuald a po(iunii cirnoase pe cele doui fefe. se examineaie, d" asemenea, pilierii diafragmei.

Examinarea ficatului. Ficatul se prezintd la examinare cu sus' Examenul constd in examinarea parenchimului, canalelor vezica biliari in biliare gi ;;rgilonilor portali' Prin inspec(ie vizualS se observi votumul, forma, aspectul marginilor, culoarea, particularitdfile de suprafa{d. se examineazd regiunea hilului, apreciindu-se grdsimea, canalele biliare gi ganglionii ti*t"ti.i. se palp eaz1ficatul pentru depistarea eventualelor formatiuni nooutaie. se apreciazS prin palpare duritatea,

;

consisten(a.

Parenchimul se apreciazS, ?til. seclionarea ficatului. Ganglionii portali, agezafi pe fafa viscerali, in juru.l nitutui nejatic, se examineazd obtigatoriu. La examinarea culorii ficatului trebuie avut in veJere cd, imediat dupd eviscerare, ficatul cald are culo.area cenugiu-gifbui ., nuun1" metalice pdnd la cafeniu deschis. Ficatul rece are culoare rogr:-caf6niu pina ri ci'ocoratie la bovrne gi ciocolatiu-deschis la porc Ai Din punct de vedere al consisten{ei ficatul cald este moale gi friabil iar cel rdcit este dur gi elastic. Fica,tii calzi trenuie lfezagi unii peste alfii, deoarece in .nu locurile de contact curoarea devine arbicioasi ,paia.ita. Examinarea splinei. se face prin inspecfie vizuald a formei, volumuiui,. culorii, aspectul suprafefei' Palpafia tb r"c" pe toata suprafala splinei pentru consistenfei iar secfionarea este obtigatorie pentru ilrecierea paren-

oaie.

J

:f;,tfrf,|fifa

lntestin gros

I

Anus

Examinarea tractusu-

Stomac It

lui gastrointestinal (tig 2q.

Esofag

t

Vezicd

>. pH-ul 6,0 gi ATP-ul este prezent in cantitate mare (t SO% din valoarea ini[ial5). Stimularea electricd are urmdtoarele consecin!e: - accelerarea vitezei de degradare a glicogenului pe calea glicogenolizei -meJanismul anaerobe. Accelerarea glicogenolizei

este explicatd prin insigi

stimulSrii electrice, deoarece mugchiul stimulat electric se contractS, iar procesul de contracfie necesiti consum de ATP, ceea ce implicd o accelerare a glicolizei

anaerobe pentru

a se reface rezervele de ATP, la aceasta

contribuind gi fosfocreatina existentd in {esutul muscular. Aga dupa cum se poate observa din figura 27, impulsul electric stimuleazd ciile neryoase, respectiv placa motoare care reprezinti joncfiunea neuromusculard. in acest fel, impuisul electric este transmis fibrei musculare gi se rdspAndegte in diferite structuri ale acesteia. in primul rAnd este afectal reticulum sarcoplasmatic longitudinal (care inconjoari sub formd de tubuli fiecare miofibri16) la locul de joncfiune cu reticuium sarcoplasmatic transversal (prin care se transmite impulsul nervos- la fiecare miofibrili). Din reticulum sarcoplasmatic longitudinal se elibereazi Ca2* care ajunge prin difuzie la proteinele miofibrilare, favorizAnd contractia miofibrilelor gi deci a iiOrei musculare in ansamblul siu. _Contracfia cere insi energie care esie furnizati de ATp prin hidroliza acestuia. Pentru refacerea ATP este necesard degradarea fosfocreatinei (PC) prin reac{ia Lohman (PC + ADP + C) pr"c.ir gi degradarea glicogenuiui ia iactat, degradare care. in---->ATP prima etapa necesitd fosfat inorganiJ e,) eliberat la hidroliza ATP. Atat prin hidroliza nfp iat gi prin degradarea gliiogenulu'i la lactat se formeazi gi protoni de H* care con-duc la siederea pH-uTui. La intreruperea stimularii in fesutul muscular, pH-ul este < 6 iar nivelul de ATp 50% din valoarea inifiald,.deci se impiedici instalarea de cotd shortening ta retrigeriiea ulterioard a cirnii calde;

- impiedicarea fenomenului de cold shortening. Fenomenul de cotd shortening, respectiv,,intdrirea la rece" sau ,,rigiditatea la rece" are loc atunci cAnd se supune refrigerarii rapide, carnea in stare caldi (imediat dupi sacrificare cAnd rezervele de ATP sunt mari, respectiv > 80% din valoarea iniliald gi temperatura carcasei este apropiatd de cea a organismului animal, adicd - 3b.C;. Acest proces de contractare la frig apare paradoxal dacd ludm in considerare cd o datd cu sciderea temperaturii'se micgoreazd viteza reactiilor biochimice. in cazul carcaselor de bovine mdnzali, vifei, oaie gi chiar porc, modificdrile postsacrificare sunt mai lente la racirea carcaselor de la 37...38'c.la 10.. .12'c gi mai rapide intre 10...12c ai ooc, fapt ce va- conduce la cold shortening c6nd musculatura cald6 se ,uprn" refrigeririi. in aceastd direclie s-a demonstrat cd maximumul de cotd shortening are loc la temperatura musculaturii de OoC ai minimumul la temperaturi ale musculaturii > 10"C. Ma,ximumul de cotd shortening, corespunde la 40% scurtare a sarcomerului. in practicd pentru a evita fenomenul-de cold'shortening este necesar ca atunci cAnd pH-ul cirnii ajunge la < 6,0, nivelul de ATP si fie diminuat cu 50% fala de nivelul inifial. in cazul stimul5rii electrice a carcaselor pH-ul ajunge la pH < 6,0 dup6 circa t h postsacrificare, iar valoarea pH-ului de S,7 este atinsi la - 2,5h postsacrificare, cdnd se epuizeazl - 90% din nivelul ini(ial de ATp.

adulte,

'

r'' Jj oi t{ ril

'f u,

tF: )is *1

l

'6 .N

)ci Iti

.q It

(! 6 '@

,.o

CA

:.,

g

(I' q)

6

at1

,(E rag

..: .J

o

{J

u rati

0)

xs A

U f.)

tr

v!

-zQ

t.)L f:$

'L !# g

.,E ;f

'ai

+

6

di

+\oct) .n t;E i \,, "-:

t2

{2

I

'\ 'f'\

dJ(J H:t

*t.-E

tJ\

uil

4l

nl{ ,ci i) |

4! E ---b

! a ;: f ij_\

\.

tI

'J J Lri

rdl q

'4 l I

dr sl Ht

xl Ut '',! \J

1

if

f \

7.3. Metabolismul glicogenului gi mecanisme de reglare Pentru a intelege mai bine reacfiile de la subcapitolulT.2, punctul b este necesar si cunoagtem metabolismul glicogenului gi mecanismele de regtare. in aceastd direc[ie trebuie sd avem in vedere: - localizarea glicogenului; - sinteza glicogenului; - degradarea glicogenului; - mecanismele de reglare ale metabolismului glicogenului; - factorii care influenfeazd concentratia glicogenului in lesutul muscular.

Localizarea glicogenului. Fibrele musculare gi celulele hepatice stocheazi glicogen, polizaharid cu masa moleculard variabild (106 - 10e daltoni pentru glicogenul din mugchi). Glicogenul din celulele musculare este stocat sub formi de granule I cu @ = 15 - 40 nm gi sub formd de agregate B, legate prin legdturi covalente (granule o) cu Q = 200 nm. Fiecare particulS p contine un numdr vaiiabil de a-D-glucopiranozl (- 60000) 9i o frac[iune proteici care este formatd din principalele enzime de sinteza (glicogen-sintetazi 9i enzime de ramificare), de degradare (glicogen-fosforilaza, enzima de deramificare), precum gi fosforilaz-kinaza 9i protein-fosfataza-1 care regleazi activitatea glicogen-fosforilazei gi glicogen-sintetazei. O alta fracliune de proteine legate de glicogen este glicogenina cu rol de schelet proteic Ai de iniliere a sintezei glicogenului de novo. Glicogenul este localizat in sarcoplasma, lizozomii gi mitocondriile fibrei musculare. Glicogenul lizozomal reprezinti 6 - 10% din totalul glicogenului fibrei. in lizozomi, glicogenul este hidrolizat la glucozi de cdtre a-glucozid aza lizozomiali gi este resintetizat in citosol de unde lizozomii preiau glicogenul prin autofagie.

Sinteza glicogenului. Sinteza glicogenului este sub dependen[a glicogen-sintetazei, a cdrei activitate este un factor limitant al sintezei, precum 9i a enzimei de ramificare. Prima enzimd (glicogen-sintetaza) controleazS sinteza lanfului principal gi existd sub doud forme interconvertibile gi anume: forma nefosforilatd (l) 9i fosforilati (D) a cirei activitate depinde de concentralia

cofactorului alosteric glucozo-G-fosfatul. Forma D este inactivd in conditiile fiziologice ale animalului, iar forma I este activd chiar in absenfa glucozo-6-fosfatului. Enzima de ramificare (amilo 1,4-1,6

78

Specializarea metabolicd gi contractild a mugchilor

transglucozidaza) catalizeazi transferul unui lan{ oligozidic la carbonul 6 al lanfului principal al glicogenului.

(- 10 resturi de glucozd)

Degradarea glicogenului. Aceasta este realizatd de glicogen-fosforilaza a cirei activitate este un factor limitant al glicogenolizei gi enzima de deramificare. Fosforilaza existd sub doui forme interconvertibile 9i anume forma a (fosforilati) gi forma b (nefosforilati). Fosforilaza b este activatd in prezen{a AMp, gi este inhibatd de ATP 9i glucozo-6-fosfat. Fosforilaza a este activd chiar in absen{a AMPc, activitatea ei fiind independentd de concentra[ia ATP gi glucozo-6fosfat. in organismul viu, echilibrul dintre sinteza gi degradarea glicogenului va depinde de raportul dintre forma activi/inactivi a celor doud enzime-cheie ale metabolismuiui glicogenului: glicogen-sintetaza gi glicogen-fosforilaza.

Mecanismele de reglare a metabolismului gticogenului. Mecanismele de reglare a metabolismului glicogenului in fibrele musculare implici catecolaminele (adrenalina), Ca'" 9i insulina, aga cum se aratd in figurile 2g 2g. 9i ASa cum se poate observa din figura 28, interconversia intre formele glicogen-fosforilazei gi glicogen-sintetazei este sub controlul unei duble regldri: reglare hormonald gi reglare prin nivelul de Ca2* intracelular. Reglarea hormo-nald este realizati de catecolamine (adrenalind gi noradrenalind) care igi exercitd efectul glicogenolitic prin cregterea nivelului de AMP" intracelular, AMP" care rezulta din ATP sub ac[iunea adenilat-ciclazei active rezultatd din adenilat-ciClaza inactivi prin actiunea caiecoiaminelor (adrenalinei). AMP" este ia rdndui s6u un activator al protein-kinazei inactive care trece in protein-kinaza activd gi aceasta la r6ndul siu activeazd, pe de o parte fosforilaz-kinaza inactivi in fosforilaz-kinazaactivi, iar pe de altd parte trece sintetaza I (activa) in sintetazlr D (inactivi). AMp" este gi un activator al fosfofructokinazei, enzimd implicati in fosforilarea fructozo-6--p in

fructozo-1,6-P.

La transformarea fosforilaz-kinazei inactive in fosforilaz-kinazd

activd,

participi gi ionii de Ca2* elibera{i din reticulum sarcoplasmatic sub influen{a imputsului nervos. in acesl caz, Ca2*'se asociazi cu calmodulina, o proteind sarcoplasmaticd' care se asociazd cu fosforilaz-kinaza pentru a produce fosforilaz-klnaza

activS.

Fosforilaz-kinaza activd produce transformarea fosforilazei b (inactive) in fosforilaza a (activi) care ini[iazd degradarea glicogenului prin formarea de glucozd fosforilatd care este metabolizatd in fibra musculard in vederea sintezei de ATp care, la rdndul sdu, furnizeazd energia de contrac{ie musculard. Din cele menfionate, rezultd cE sub efectul hormonilor catecolaminici, elibera{i in urma_unui stres, degradarea glicogenului poate avea loc fird o a activitalii ATP-azice. lonii de calciu din reticulum sarcoplasmatic cregtere pot; de asemenea, interacfiona cu troponina din fiiamentele subfiri activeazd ATp-aza 9i miozinici care scindeazd ATP-ul furnizdnd energia necesard contracfiei musculare (consum de energie). Activitatea ATP-azicd a lelutului muscular poate sd creasci de 100 ori in timpul unei contraclii musculare, in aceste condi[ii rezervele de glicogen (- 7 mM) fiind epuizate in mai pu[in de o secundd, fiind deci necesard in

-

continuare refacerea rezervelor subcapitolul T.2.

de ATP prin

mecanismele mentionate

Tn

lll

N 'f i:P

ra

Pl + | | i rqia | | i 0,3. O datd extrase, proteinele miofibrilare sunt soiubile fn ap6.

-

Structura gi compozifia chimicd a {esutului muscular

93

Proteinele stromale reprezintS 10% din totalul proteinelor musculare din care colagenul reprezintd 4A - 60% din totalul proteinelor stromale, iar elastina 10 ZO%.

-

Proteinele sarcoplasmatice. Compozilia extractului apos realizat cu solu-

fii saline cu p < 0,1 va depinde de: - pH-ul cdrnii gi solufiei de extracfie; - gradul de omogenizare al lesutului muscular gi durata extracfiei; - mdrimea for{ei centrifuge folositi pentru eliberarea extractului de proteinele nesolubile,gi de organitele subcelulare,

Tdria ionici

a

extractului este

0,08

0,09, deoarece tdria ionicd

a

mugchiului este 0,16 - 0,1 B. in compozilia extractului normal intr5 proteinele sarcoplasmatice inciuzdnd 9i pe cele cu funclii de enzime implicate in glicolizS. La o extractie sever6, distrugAndu-se mitocondriile gi lizozomii, in extract apar gi enzimele mitocondriale implicate in sinteza lipidelor gi ciclul Krebs precum gi enzimele lizozomiale implicaie in proteolizd. Grupa proteineloi' sarcoplasmatice este deci deosebit de importantd in ceea ce privegte rolul pe care au proteinele respective in transformdrile biochimice care au loc in mugchi dupd sacrificarea animalelor, activitatea glicolitica gi pH-ul cirnii proaspete fiind determinate, in mare m6surd, de aciivitatea enzinnaticd a proteinelor sarcoplasmatice. Froteinele sarcoplasmatice prezinti, de asemenea, importanla in Jeterminarea unor caracteristici senzoriale ale cdrnii: miros, gust, culoare, aviincj insd rol mic in determinarea texturii cdrnii. Proteinete sarcoplasmatice sunt mult nrai stabile decAt cele miofibrilare cAnd mugchiul este supus la diverse prelucrari (depozitarela rece, deshidratare etc.). Toate proteinele sarcoplasmatice, cu excep{ia mioglobinei, sunt sisteme eterogene cu func[ii enzimatice 9i apa(in clasei alburninelor, avind punct izoelectric intre 6 9i 7 gi masa moleculard intre 30 000 gi 100 000. Principalele fractiuni de proteine sarcoplasmatice separate dupd tehnici ciasice sunt miogenul, mioalbumina, miogrobina 9i giobulina X, Miogenul reprezinti, impreuni cu mioalbun'rina gi giobuiina X, circa * 30 35% din totalul proteinelor tesutului muscular, rnioglobulina fiind in cantirate redusi. Aproximativ 15% din azotul proteinei este azot din enzim* $i anurne. - 1 A% din fosfogligerid-dehidroger:aze; - 10% din creatin-fosfokinaze: - 2% din fosforitaze; - 5% din aldolazizomeraze. Marea masd clin miogen este reprezentatd de rniogen B (80%) iar r-estul este rniogen A (24%)" Miogenul coaguleaz5 la 55...60 .C. Mioalbumrna este o proteind care coaguleazd la 45...42 .c. Mioglobina este o cromoproteini cu masi moleculard 16 000 17 000, avand un singur hem gi cieci un con{inut de fiei- Ce C,34?1. Continutui de mioglcbin6 variazl in funclie Ce specie, vSrsta animaluiui gi tipul de mugciti. Jesutul rnuscular de porc are - 4 mg/g mioglobin*, cel de viid in varstd de 12 -- 24 luni, circa 10 mg/g, iarcel de vitl adultd (4 - 6 ani) 16 - 2A mgi$. Mugchii albi de pasdre gi pegte au un continut foarte recjus cje mioglobinii (0,05 mg/g).

il

-

94

Structura moffologicd gi compozilia cdmii

Proteinele miofibrilare. Proteinele miofibrilare reprezinti fracliunea de proteine cea mai bogatd din {esutul muscular, avdnd o solubilitate intermediari situatd intre solubilitatea proteinelor sarcoplasmatice gi stromale. Degi proteinele miofibrilare au fost definite ca proteine insolubile in apd, dar solubile in solu(ii saline diluate (definifia clasici pentru globuline), toate proteinele miofibrilare sunt solubile in apd dupd ce acestea au fost extrase din miofibrile. Proteinele miofibrilare au un rol deosebit at€rt in activitatea mugchiului ln viald c6t gi in comportarea acestuia in stadiile de rigiditate gi maturare. Proteinele miofibrilare au gi o deosebitd importan!5 tehnologici, deoarece ele contribuie la frdgezimea cdrnii, la capacitatea de re{inere a apei de cdtre carne gi la capacitatea de hidratare a acesteia, inclusiv la capacitatea de emulsionare a grdsimilor (circa 90% din capacitatea de emulsionare a cdrnii este datoratd proteinelor miofibrilare). Avdnd in vedere cd proteinele miofibrilare reprezintd peste 50% din proteinele totale ale lesutului muscular gi faptul ci au o propo(ie mare de aminoacizi esentiali, ele contribuie cu cel pufin 70% din valoarea nutritivd adusd de proteinele cdrnii. Principalele proteine miofibrilare sunt prezentate in continuare. Miozina, aga cum s-a ardtat, este principala proteini a filamentelor groase fiind localizatd la nivelul benzilor A ale miofibrilelor. Miozina se extrage din lesutul muscular anterigot" cu o solulie hipertonici cu p > 0,3 (de reguld cu o soluiie KCI 0,6 M), urmatd de precipitare prin dializd sau diluare. Extractele de miozini au vAscozitate mare datoritd asimetriei acestei proteine (grad de asimetrie 100:1). Datoriti asimetriei moleculare (raport Ll@), miozina in solutie posedd birefringenla de curge!-e. Miozina nativd (fig. 36) se prezintd sub forma unei tije subtiri, lungi de -160 nm 9i groasi de 1,5 nm, av6nd la un capdt doud protuberante elipsoidile cu lungimea de 18 nm gi grosimea de 5 - 6 nm. Molecula de miozini consti in fapt din doui lanluri polipeptidice grele, fiecare av6nd 1800 resturi aminoacidice. Miozina mugchilor scheletali conline trei aminoacizi neobignuifi: 3-metil-histidini, a-N-monometil-lizini gi e-N-trimetil-lizind care sunt localiza(i in protuberan[ele' elipsoidale.

L-rnerornitrzini

tl*-

fl-rneromiozinn ---f

i

i

l'ic iil Zorrir sensibild ter lr'ipsirrfi

le

pc1:rsirrfr

;

I

:rl-

----,]*:

|

I

iI

; r l*tutfv{

I

!:'ar!r:a sult r-ilfri:a suD de

r:. lbrrni

ri.jri

S-l

,'::)''

''

-

r

\r

\_-* i rii fr-c i*'

|

1..+'-\.

r tl

\'

/

"rt '-"i

lHh,lM S-1;

l1 ;t; ***]--*}:

' Canul n"!tOzJIlel

Fig. 36. Reprezentarea schematici a moleculei de miozind.

i

1

!

Structura gi compozi{ia chimicd a {esutului muscular

95

Fiecare lant polipeptidic greu se afli in conforma[ie a-helix iar cele doud lan!uri sunt resucite ca intr-o funie. Lanturile polipeptidice grele sunt pliate in structuri globulare pentru a forma proeminenlele elipsoidale. Fiecare cap elipsoidal conline 9i doud lan{uri polipeptidice ugoare, masa moleculard a unui cap elipsoidal fiind - 130 KD (130 KD pentru lanlul greu gi 30 KD pentru cele doud lan{uri ugoare). Masa moleculari a intregii molecule de miozind ar ajunge la 1000 KD. in ceea ce privegte cele doud lanfuri u$oare din structura fiecdrui cap elipsoidal, unul este denumit ,,esential" (LCt), iar celSlalt este denumit ,,regulator" (LCr) gi se poate fosforila cu ajutorul ATP. in condifii blAnde de hidrolizd cu tripsind, miozina este scindata in doui subunitSli gi anume: - L-meromiozina (LMM) sau miozini ugoari; - H-meromiozind (HMM) sau miozina grea. L-meromiozina sedimenteazd greu la centrifugare 9i reprezintd partea sub formd de tijd, cu diametrul uniform gi cu lanfurile polipeptidice intr-o superspirald de tip a-helix (100% helix). L-meromiozina este insolubild in apd darsolubild in solutii saline cu pt > 0,3. H-meromiozina sedimenteazd mai repede la centrifugare gi se prezinta ca un baton scurt cu cele doud capete elipsoidale. H-meromiozina, la rAndul sdu, se poate scinda enzimatic cu pepsind sau papaind in doud subfracfiuni. HMM-S-2 9i

HMM-S-1 Miozina in ansamblul siu prezinti trei proprietdti: - activitate ATP-azicd care este promovatd de Ca2* gi inhibatd de Mg2*; * capacitatea de a se uni cu actina formAnd complexul actomiozinic care pistreazi activitatea ATP-azicd ce este activatd de Ca2* gi Mg'*; - capacitatea de a forma subfilamente, filamente gi miofibrile datoritd sarcinilor electrice gi a modului de dispunere a capetelor elipsoidale care rdmAn in afara subfilamentului respectiv filamentului, capete care sunt dispuse pe o spirald cx-helix.

'

Formarea filamentelor groase. Moleculele de miozind se agregi in subfilamente, iar acestea in filamente. La rdndul lor, filamentele se agregi intr-o matrice, care intrd in structura unei miofibrile (fig. 37). Agregarea moieculelor de miozind in subfilamente este posibila prin intermediul sarcinilor electrice (+ gi -) distribuite la suprafaia moleculei de miozin5 (partea liniara). Aceste sarcini alterneazd ca semn la fiecare molecul5, clistan{a dinti'e doud sarcini de acelagi sernn de la suprafata nnoleculei fiind de 4,1 rtm (adici sarctnile de acelagi semn apar CupS 28 resturi anrinoacidice - 28 x 0,1485 = 4,1 nm). in stadiul de formare a subfilamentelor, distan{a drnire doua capeie elipsoidaie aflate ?n plan la 180'este de 43 nm (fig. 3S). in stadiul de formare a filamentelor (de miozind), avAnci in vedere rnanlera de infdsurare a subfilanrentelor, distanla Cintre doud capete eiipsoidale afiate pe

spirala de infagurare este filament la intervale de 60'.

de 14,3 hffi, iar aceste capete elipioidale apar

pe

96

Structura morfologicd gi compozi{ia cdrnii Molecula de miozind

Subfilament

Fiiameni

Risucire in helix

Crganizarea f ila,nrentelor in miofibriiS

FiE. 37, lei'arhia structurald a matricei filamenieior Eroase.

in stadiu! al treilea, filamenteie se interccnecteazd lntre ele intr-c ,"natrice imiofii:rild) prin intermed!ul capetelor globuiare perechi. in aceasta matrrce penetreazi filanrentele sub{iri aga cum se va arlla ulterior.

Structura gi compozi{ia chimicd a [esutului ntuscular Model

/r.

97

I

-...

" '",*i',ii )

Ii

I

,"t) ,:'..

i-t

-.--

--*'1,,1.l,-***--X:" 'l'-'^... a'r.^.''{. i___ .,r*;, '/ /! "-- ---'-__ "i -;.f-,,. '\---.-4-.)

OU

"i

.,.1

-_.__-;+,'..r

li".liLlJ:J_*u li:i

1'

ji'',.1:.

l;ii LJii i 4.... ir

Model ll

i

I i ,ci -1.-L ",:.i:'**= '1""'"., .i t'- I-i

{-| --\,.

'',

rll nrr

...-.....*..--*....-..-... :::-,:.::.:.:....

-

**

-*. - . .. .

t

>:

5n.

Fig. 38. Aranjarea helicoidald a punlilor incrucigate de pe un fiiament gros (modet I gi llj,

Actina este o proteind globulari, cu diametrul de 5 6 nm gi masa moleculard de 42 KD. Este formatd dintr-un singur lanf polipeptidic. Pentru a exista in solulie in formi globulard este necesard prezen{a ATP. La adaos de siruri neutre, actina globulari din solulie polimerizeazi gi se formeazd o actind fibrilard in care ATP-ul legat de actina globulard este transformat in ADp gi pi. in structura miofilamentelor subfiri actina se gisegte numai sub formd polimerizatd ca doud giraguri de perle risucite unul peste altul (fig. 39).

-

Fig. 39. Lanlurile de actind F din filamentele subtiriformate fiecare din monomeri de actind G Cele doud lanfuri sunt risucite (infSgurate) unul in jurul celuilalt.

98

9!rr9!!rt morfologicd

gi compozilia cdrnii

Lungimea miofilamentului subfire ajunge la 1000 nm iar diametrul este de 12 nm. Actina se poate combina cu miozina cu formare de complex actomiozinic. Pentru a se realiza aceasti combinare, miofilamentele subfiri, formate din actind, sunt situate intre miofilamentele groase, formate din miozind gi anume, inconjurate de legiturile din banda A realizate intre capetele elipsoidaie ale miozinelor din structura miofilamentului gros (fig. 40).

Filament grbs

Capete miozind

-

Fig. 40. Schemi privind filamentulstrbfir"e care este inclus intre legdturile benzii 4. Se observi cd filamentul subtire este inconjurat de trei filamente groase.

Unirea miozinei cu actina, care are loc in contractie, se poate realiza datoritd faptului cd miofilamentele subfiri (de actind) au mare'grad de migcare, iar moleculele de actind sunt capabile de modificdri conformalionail. Tropomiozina este o proteind asociatd cu filamentele subtiri gi reprezintd 10 - 1 1% din proteina contractili totald a mugchiului. Moleculele subfiri, lungi de tropomiozind sunt dispuse capSt la capat in adanciturile filamentelor pliate de actini F in aga fel incat fiecare moleculd de tropomiozind este in contact cu numai unul dintre cele doud filamente de actind F. Fiecare moleculd de tropomiozini se intinde de-a lungul a gapte monomeri de actini G. Moleculele de tropomiozini nu sunt fixe, ci pot sd alunece de-a lungul addnciturilor dintre girurile de actind F. Dispunerea moleculelor de tropomiozind gi troponind in filamentele subliri gi legitura lor cu capetele de miozind este ardtati in figura 41, a gi b. Troponina. Reprezintd 5% din proteinele lesutului muscular gi este formatd din trei subfracliuni gi anume: troponina I gi i care au forma globulara 9i troponina T care are forma liniard. Troponinele I giC au impreund o masd molecularit de 42 KD, iar troponina T are masa moleculare 38 KD. Troponina este localizatd in principal in banda /, fdcand legStura intre miofilamentere subfiri qi tropomiozind. Atunci cdnd mugchiul este in stare neactivatd (absenla C"'*), miofilamentele subliri sunt legate de cele groase prin legdturi in banda / gi anume prin intermediul troponinei /. Atunci cAnd este prezent Ci2* (contrac{ie) ac-esta^se leagi de troponina C, se induc modificdri de conforma[ie de troponina'lgi L in aces-te conditii troponina f se leagi puternic de troponina G iar troponina C se leagd

'

Structura gi compozilia chimicd a {esutului muscular

99

Fi.lan:rent

grus

h't*nr:meri de

actini

'tr'r"u0t:nina.

cqpql tIIftZlfiSl

canjinflnr! locul Penlru

f[Jl**t*

"frnp+rniozina

ActinS Locul dd legarc e rt"[-P

*"c #i*''}fi ii r\ ,/"_.,

]

t

I

o

Miozind

"trltupcniriii #:;::

Coucl.a

u:)

mioz"insi

I;.*

iItrrn{int sub1i r*

a

b

Fig.41. a - dispunerea moleculelor de tropomiozind in filamentele subtiri gi legAtura lor cu capetele de miozind. Existd cAte o moleculi de troponind la fiecare al 71ea monomer de actini G. CAnd aceasta leagd Ca2*, el activeazi un segment de 7 monomeri de actini printr-o modificare conformalionald a tropomiozinei, astfel ci ATP poate concura cu monomerii de actind pentru situsul de legare de pe capul miozinei; b- schemd simplificatd care arati dispunerea tropomiozinei gi troponinei in filamentul subtire.

puternic de troponina /, aceasta din urmi pierzind afinitatea fa{d de actind, iar miofilamentele subliri in acest fel sunt libere gi pot sd gliseze gi sd formeze legdturi cu miofilamentele groase in banda A (tig. a2). Nebulina este o proteind cu mase moleculari mare, izolatd in 1985 9i care sub forma unui filament ar constitui ,,coloana vertebrali" pe care se resucesc cele doud giruri de molecule de actind pentru a forma miofilarnentul subfire. Are masa moleculard 500 KD. Lungimea filamentului de nebulind este egal cu cel de actind. Titina este o proteine cu mase moleculare 2BO0 KD care impreund cu nebulina formeazd 15% din proteinele musculare. Titina sub forma unor filamente se intinde intre doud linii Z ca gi tropomiozina. Aceastd proteind se gisegte deci pe de o parte strens legatd de miofilamentele groase (de miozind), iar pe de altd parte intrd in structura aga-numitului ,,filament de conectare" care leagd miofilamentele groase de miozind de linia Z.Titina se poate uni chimic cu tropomiozina.

100

Structura morfologicd gi campozi{ia cdrnii

-Clalt'

Fig. 42. Schemd privind secliunea transversalS a poziliei troponinei gi rolul ei. in absenla CaZ* filamentul sublire este legat de troponina /; in prezenla Ca2* fllamentul sub{ire este nelegat gi liber de a interac{iona cu legdturile din banda A: 1- legdturlin banda A; 2 - filament gros; 3 - legdturi in banda I ; 4 - f ilament subfire;Irtl- troponinit l; TnC- troponina C; TnT- troponina L

a-Actinina este o proteine cu masa moleculare 200 KD, cu lungimea de 40 * 50 nm gi diametrul de 4 nm, avand o structuri cr-helical6. cy"-Actinina intri in structura liniei Z care delimiteaza doi sarcomeri. Linia Z are o conformalie in zigzag. astfel cd miofilamentele subliri (de actini) nu sunt coliniare de o parte gi de alta a liniei Z. De asemenea, linia Z se poate acomoda la varialii substanliale ale diametrului miofibrilai-, rezultdnd in variatii ale lungimii sarcomerului. in tabelul 9 sunt menlionate toate proteinele din constitutia miofibrilelor func{iile majore indeplinite de acestea in fibra musculard. Tabelul

Proteinele din constitutia

Proteina

% din total

proteine miofibrilare

m iofibrilelor

Localizare in sarcomer

Funcfia majord

A

I

A. Protei ne co ntracti le majore Miozina Actina B. Proteine regulatoare Tropomiozina Troponina (complex) o-Actinina

Rnn 2A,A

Filamentele groase Filamentele subtiri

Contraclie Contractie

3,0 4,5 1,0

Filamentele subliri Filamentele subliri Linia Z (discul Z)

Regleazd contraclia Regleazd contraclia Leagd filamentele subliri de linia (discul) Z Regleazd lungimea filamentelor subliri

p-Actinina

< 0,01

v-Actinina

< 0,01

La capdtul filamentelor subliri dinspre banda A Filamentele subtiri

Inhibd actina G

gi

I

Structura gi compozi{ia chimicd a {esutului muscular

101 abelul9 (continuare

1

Eu-Actinina

I I

I

4

Z

0,30

Linia (discul)

5-8

De la un capdt la altul Menline fi lamentele subliri al sarcomerului intr-un registru lateral. Banda / Leagd gi mentine titina intr-un registru lateral. Filamentele groase Leagd moleculele de miozind in filamentele groase in linia Mde la Leagd moleculele de miozimijlocul benzii A nd in filamentele groase Linia (discul) Z Leagd transversal miofibrilele la linia Z Linia (discul) Z Leagd transversal miofibrilele la linia Z Linia (discr.rl) Z Leagd liniile (discurile) Zla periferie Banda A Asociere cu d esmina gi vimentina Linia (discul) Z Leagd filamentele care alcdluiesc lipia Z Filamentele groase cu Inhiba activitatea actomioexceplia centrului zin-ATP-aza activatd de acestora Mqt* in absenta Ca2*.

Polimerizare; interactiune cu actina 9i o-actinina contribuind la densitatea liniei (discului) Z

C. Proteine citosketetate

lTitina I

lNebulina

(proteina liniei Nz)

3,0

Proteina C

1,5

Miomesina (Proteina M)

0,5

Desmina (Skeletina)

< 4,2

Filamina

0,1

Vimentina

0,1

Synemina

0,1

Proteina X (componenta de 55 000 Da) Proteina I

0,1

D. Alte proteine F-proteina

0,1

Filamentele groase

Creatin-kinaza

0,1

Linia M

Legati la filamentele groase dar legarea este inhibatd de proteina C Se leagd de proteina M

8,1.2.2. Lipidele tesutului muscular Lipidele tesutului muscular propriu-zis reprezintA 3

-

3,5%, fiind existente iri interiorul fibrelor musculare sau insolind lesuturile conjunctive care fac pafte integrantd din tesutul muscular ({esuturile conjunctive care alcdtuiesc proteinele stromale). Lipidele din fibrele musculare au rol energetic ai plastic. Fosfolipidele, in general, intrd in componenla unor structuri ale fibrei (sarcolemd, mitocondrii, microzomi, nuclee) sau sunt legate de unele proteine din sarcoplasmit. Lipidele neutre se gesesc rispdndite in sarcoplasmd sub forma unor picdturi fine gi constituie o surse de energie. Fosfolipidele reprezintd 0,5 0,85% in mugchii scheletali. Con{inutul lor rdmdne constant in fibre in condilii normale gi numai la un efort epuizant ele devin sursi de energie. in fesutul muscular se mai gdsegte gi colesferrot (0,3/"), mare parte fiind legat de proteinele sarcoplasmatice gi miofibrilare. In condifiile alegerii industriale a cdrnii, lipidele existente in tesutul muscular ajung pand la 10%.

-

102

Structura morfologicd Ei compozi{ia cdmii 8.1

.2.3. Substanfele extractive

Substanlele extractive din lesutul muscular pot fi azotate gi neazotate. Substanlele extractive azotate alcituiesc azotul neproteic (3,4 mg/g lesut sau 10 - 11% din azotul total). Acest azot este reprezentat de: - nucleotide: AMP, lMP, GMP, UMP, ATP, ADP; - fosfocreatini (PC); - baze purinice gi derivali de dezaminare 9i oxidare: adenind, guanin5, xantind, hipoxantinS, acid uric; - creatini gi creatinind; - dipeptide: carnoziird, anserini; - tripeptide: glutation; - aminoacizi liberi; azot amoniacal gi azotul ureei. Subsfanfele extractive neazatate sunt reprezentate de: - glicogen, hexozo- gi triozofosfali; - zaharuri simple: glucozd, fructozi, ribozd; - inozitol; - acid lactic ai al[i acizi organicl rezultafi in metabolismul ae,rob 9i anaerob. Substan{ele extractive intervin in aroma cdrnii, mai ales dupi aplicarea unui tratament termic.

-

8.1.2.4. Substanfele minerale gi vitaminele lesutului muscular in lesutul muscular al animalului viu, substanlele minerale sunt implicate in urmdtoarele: - men[inerea presiunii osmotice gi a balanlei electrolitice alara f ibrelor m usculare ; - intervin in capacitatea tampon a lesutului muscular; - intervin in contracfia musculard (Ca2*, Mg'*);

in interiorul gi in

- actioneazd ca activatori sau inhibitori ai unor enzime implicate

in

metabolismul hidrafilor de carbon, lipidelor gi proteinelor; - intrd in structura unor lipide, proteine, enzime, vitamine; - au rol plastic intrdnd in structura unor fesuturi; - intervin in metabolismul apei. in mugchiul postsacrificare, substanlele minerale intervin in determinarea capacitSfii de re(inere gi hidratare a cdrnii, in rigiditatea muscular5, precum gi in activitatea unor enzime glicolitice gi proteolitice. Jesutul muscular conline: Ca (- 4 mgl100 g), Mg (- 21 mg/100 g), Zn (4m91100 g), Na (48 mg/100 g), K (400 mg/100 g), Fe (2,7 mgl100 g), P (170 mg/100 g), Cl (51 mg/100 g).

Structura gi compozilia chimicd

a lesutului conjunctiv

103

8.2. structura gi compozifia

lesutufui conjunctiv

chimici a

Con{inutu,l in fesut conjunctiv din carne reprezintd un criteriu de calitate al acesteia' Jesutul conjunctiv lntra in structuia tendoanelor, aponevro zelor de inse(ie gi acoperire in cazul po.rcinelo, pr"lr.r"te prin

opdrire, goriciul rdmas la carcasd este format in principardin conjunctiv. lesut Din punct de vedere morfolbgic, conjunctiv (substanfa uscati) este format din celule, fibre (colagene, elaiticeilesutul de reticurina) gi substanfa fundamentali. Jesutul conjunctiv propriu-zis are un conlinut redus oelpa gi un confinut mare de proteine, dar valoarea nutritivd a acestor proteine este redus6 din cauz6 cd nu confine to{i aminoacizii esen{iali, iarraportul dintre cei esentiali gi neesenfiali este compret dezechiribrat. Jesutur conjunctiv mai confine ripide; mucoporizaharide 9i mucoproteine, substan{e extractive gi sdruri minerare. Principala proteind a lesutului conjunctiv este tropocolagenul, care are lungimea de 280 nm 9i @ = 1,4 nm. Molecula de tropocolagen consti de fapt din trei lan{uri polipeptidice, fiecare lanf polipeptidic (figura a3, a)"prezentand pe direclia axiala o unitate care se repetd la aproximativ 2,{i6-nm. cele'tiei lan[uri polipeptidice formeazd un triplu helix (figura 4g, b) care este stabilizat de legdturile de hidrogen interlanfuri gi de restricfiile stereochimice care derivd din confinutut mare oe protin! 9i hidroxiprolind din colagen. Distan[a dintre citenete polipeptidice principale in direclia legdturilor de hidrogen, perpendicular pe axa fibrilei, este de 4,4 -4,6 nm, iar distan{a

dintre catenele principale in iiLclia catenelor laterale este de 10 - 1 1 ,3 nm' Colagenul este alcdtuit din unitili care se repetd, molecule tricatenare de tropocolagen, avAnd ,,capete'; disiincte. Aceste molecule sunt

dispuse in ordinea cap-coadd in multe minunchiuri paralele, in care capetele apar in trepte (fig. 43, c), ceea ce explicS distante de 60 70 nm ale unitdlilor ce se repetd

in

fibrilele

o9

colagen, la

-

specii. Lanturile potipeptidice ^diferite

ale tropocolagenului sunt legate cbvalent intre ete plin resturi de hidrolizino-norleucind, rezultate din reac{ia enzimaticd a doud resturi de lizinS din v" ' douii subunititi de tropocolagen

vv\

aldturate: HOOC

- CH |

,

(CHz). _ cH _ N _ (CHr)o v\ \_. ..t+_ cH, _ COOH

NHz

j,

NHz

Datoritd structurii deosebite a colagenului, deriva o serie de consecinte, una din cele mai importante fiind aceea c5 scheletul lanfuriroi poripeptidice este strans legat, fiecare a treia pozilie din lanful poiipeptioic iiino ocupatd de glicind. Datoritd acestui fapt, catenele laterale ale celorlalfi aminoacizi sunt orientate cdtre exteriorul moleculei gi sunt utilizate pentru interac{iuni intermoleculare, ceea ce explicd formarea fibrilelor de colagen, treapte superioarE organizarea moleculelor de colagen. Principarere proprietili are coragenurui sunt urmdtoarere: - in solu{ii diluate de acizi, sdriri, fibrele de colagen se umfld prin hidratare. La nivelul interbenzilor, apa pitrunsd intre lanturile polipeptidice separd aceste lan{uri pana la o anumita limita definitii oe teg'eturile de hid.g"n formate intre

in

1Q+

Structura moffologicd gi compozitia cdmii

grupdrile polare neionice ale aminoacizilor din lan{urile polipeptidice la nivelul acestor interbenzi gi, in consecin[d, acestea se deformeazS, iar fibrila colagenicd in totalitatea ei se umfl6. La nivelul benzilor are loc o indreptare a catenelor polipeptidice gi, in consecintd, are loc o ugoari alungire a fibrilei;

r\

-T**' t ,1

c:i ,+,i ?Jii

c{i i

'il1l ri

lll) ir i", if

lr,f$le*ule de tx4roc*lagcn

d

J

t

Fibrilg tie eolagen

l.inul din lrrnlurilc polipcptielicrr alr:

h{*tr,rc:ula cli: trrtpcrcr:rlatI-en

triplu-elicoidall

frotrrocalagr:nului

{3tif} r 1."lnur

}

b Fig. 43. Organizarea structurald a colagenului: a - unul din lanlurile polipeptidice ale tropocolagenului; b-molecula de tropocolagen triplu helicoidald, c-alinierea alternanti a morecureror de tropocoran"n' unitatiror de z0 nm care se

llJl,?',.?ffiF';:'J[.;:f?, i?rlH1;:"

-prin incdlzirea fibrilelor de colagen la temperaturi intre 60 Fi 70'C, aces-

tea se scurteaze aproape

-

o umflare a acestor fibrile; - la fierbere prelungitd a colagenului fn apd se produce gelatinizare datoriti formdrii unor produse cu mase moleculard mai micd (glutine+gelatoze). Glutinele intri in propo(ie de 70 B0% in structura gelatinei, care are proprietatea de a gelifica la rdcire. Glutinele au mase molecuiard de 100 000 iar gelatozele de 10 000. O alta proteind a lesutului conjunctiv este elastina, care poate fi fraclionati in cx,-elasfrnd (MM = 60 000 B0 000) gi B-e/asflnd (MM = 5 500). Compozitia in aminoacizi a elastinei este asemindtoare cu a colagenului. Elastina nu esie transformati prin fierbere in apd, fiind rezistenti gi la acfiunea enzimelor digestive. 113

-

-

114 din lungimea initiald, insotitd de

105

Structura gi compozilia chimicd a lesutului gras

O altd proteind a lesutului conj^uctiv este reticulina, care conline mai pulin azot gi mai mult sulf decdt colagenul. In compozifia reticulinei intrd gi lipide f A%) care-i conferi proteinei rezisten[a la fierbere in apri gi la hidrolizd acid5. Substan{a fundamentald a lesutului conjunctiv este constituita din proteine serice, mucoproteine gi mucopolizaharide, siruri minerale gi apd, Mucoproteinele pot fi neutre gi acide, respectiv mucoide (>4%hexozamind) gi glicoide

(

qn

hexozamind).

Mucopolizaharidele pot fi: acizi poliuronici (hialuronic, condroitina), acizi poliuronici-polisulfali (condroitin-sulfatul A, B, C gi heparin-sulfatul) 9i polisulfali (acidul keratosulfonic). Din punct de vedere tehnologic, conlinutul in lesut conjunctiv reprezintd un criteriu de calitate dupd cum urmeazS: < 6% tesut conjunctiv; - carne de calitatea * carne de calitatea a 6 - 20% fesut conjunctiv; > 20% tesut conjunctiv. - carne de calitatea a

|

ll-a lll-a

8.3. Structura gi compozifia chimicd a

fesutului gras Structura fesutului gras. Jesutul gras propriu-zis poate fi: de acoperire (seu' la viti 9i oaie,'sldnind la porc); din jurul organelor interne (seu de ia rinichi la bovine gi ovine gi osAnzi la porcine); lesut gras dintre grupele de mugchi (grdsime de marmorare); lesut gras dintre fasciculele de fibre in cadrul aceluiagi mugchi (grdsime de perselare); lesut gras de pe stomac (stomace) care se numegte epiploon; lesut gras care susfine intestinele (mezenter).

lesutul gras este format din celule grase care sunt acoperite de o membrani gi sub care Se gdsegte nucleul. Toate celulele grase sunt cuprinse intr-o trami (reiea) de fibre conjunctive. Jesutul gras con(ine gi celule derivate de la fibroblagti gi care se numesc fibrocite.

Compozitia chimici a tesutului gras. Jesutul gras este format din apd, proteine gi sdruri minerale. Lipidele fesutului gras sunt formate in principal lipide, din trigliceride (99%), fosfolipidele fiind in cantitate redusd. Substanlele de inso[ire ale lipidelor sunt pigmenlii carotenoidici gi vitaminele liposolubile (A, D, E, K). Compozilia chimici a lesutului gras este in funcfie de specia de la care provine gi localizarea lesutului gras.

8.4" Structura 9i compozifia chimicd a

tesutufui osos

Oasele formeazd scheletul animalelor vertebrate, masa acestora in rapoft cu greutatea vie a animalului, putAnd reprezenta:

106

Structura morfologicd gi compozifia cdmii

-

10,0 - 15,0% pentru bovine de 160 - 24Q kg; '1 1 ,5 - 12,5o/" pentru bovine de 240 - 320 kg; 9,0 - 11,0"/" pentru bovine de 230 - 560 kg. La ovine procentul de oase reprezintd intre I 17% in funclie de rasd, iar g% la porcine intre 5 - 6% la rasele de grdsime 9i 7 la rasele de carne. Dacd raportirile se fac la carcasd, procentul de oase s-a gdsit a fi de 23,4 - 23,5o/o la bovine in virsti de 1,5 - 2 ani gi stare de ingr5gare medie gi peste medie 9i 20,2 -20,5o/o la bovine in vdrstd de 5 - 7 ani gi stare de ingrdgare peste medie. La porcine, randamentul in oase, raportat la carcasd, reprezinta - 1 1,60/o la cele de grdsime gi 14,8% la cele de carne.

-

-

La ovine, randamentul in oase, raportat la carcasS, reprezintd 24,8% la cele de categoria I gi 32,3% la cele de categoria a ll-a.

8.4.1. Structura tesutului osos Jesutul osos este un fesut conjunctiv dur deoarece substanla interstiliahi este irnpregnatd cu sdruri minerale de calciu gi fosfor. lesutul osos se prezinti sub doui forme diferite: compact gi spongios. in secfiune transversalS, osul compact prezintd sr'sfe me lamelare (lamele osoase), dispuse concentric fatd de lumenul unui cana! Havers. Numiru! de canale Havers/cm2 este de 5 - 15. Aceste canale au diametrul de 100 - 400 p, iar numdrul Iamelelor osoase ce le inconjoardvariazd intre S gi 30. in grosimea lamelelor sau intre ele se glsesc cavitdfi numite osteoplaste, prezinti care ramifica[ii numite canaticule osoaie. in osteoplaste se gdsesc'celule osoase

-

osteocite. Sistemul format din canalul Havers gi lamelele osoase formeazi osteonuf. in sec[iune longitudinalS, canalele Havers apar anastomozate intr-o relea care brdzdeazd substanfa osoasd. Tot in aceastd secliune se mai pot vedea canatete lui Volkmann. in secliune transversal5, care cuprinde toatd grosimea unui os, in afard de canalele Havers gi lamelele osoase, se mai gdsegte sistemul osos fundamental extern, care solidarizeazi toate sistemele haversiene ale unui os gi sistemul osos fundamental intern, care delimiteazi cavitatea medulari (la oasele tubulare). Jesutul osos spongios se gdsegte in epifizele (extremitdlile) oaselor lungi, in centrul oaselor scurte gi in stratul mijlociu al oaselor late. Spre deosebire de lesutul osos compact, la fesutul osos ^spongios canalele Havers sunt largi, neregulate, cu pereli desparfitori sub[iri. ln alveolele lesutului osos spongios se gisesc elemente medulare, sanguine gi lesut conjunctiv.

8.4.2. Compozilia chimici a fesutului osos Compozilia chimicd a oaselor crude variazd in limite largi, in func[ie de virst5, de specia de la care provin, de starea de ingrigare, precum gi de felul oaselor. Pe mdsuri ce animalele inainteazi in virstd, oasele se imbogd{esc in

Structura Ei compozilia chimicd a tesutului osos

substan[e minerale 9i, modificS.

147

in consecin[i, raportul dintre celelalte

componente se

Componentele organice ale oaselor sunt: oseina o proteing de tipul colagenului, care se caracterizeazd printr-un confinut mare de prolind (23,3%) gi hidroxiprolind (14,1o/o), osteoalbuminoidul (osoalbumina), care este o proteini de tipul elastinelor gi osteomucoidul, care este o mucoproteind ce con{ine acid

-

mucoitin-sulf uric. Componentele minerale ale osului sunt fosfatul de calciu (52,26/o),fluorura de calciu (10%),. carbonatul de calciu (10,21%), fosfatul de magneziu (1,05%), clorura de sodiu (1,17o/o), alte siruri (1,05%). Raportul Ca/P = 2,18 iar raportul p/N = 3,67.

Grisimea din oase extrasd prin autoclavarea oaselor (3 3,6 ba4 reprezinti - 42% din total grisime confinutd. Osul proasp€t confine gi enzime (fosforilaze, fosfatazi alcalini, peptidaze) 9i vitaminele A, D, C. Oasele tubulare confin gi mdduva bogatd in grdsimi neutre, lecitini. fier. Cornpozifia chimici a diferitelor oase de porc viti este ardtatd in tabeAi

lele 10, 11 gi 12.

Tabelul 10

Compozitia chimici a oaselor de porcine Felul oaselor

Grisime [%]

Omoplat Oasele bazinului Vertebrele - gatului - dorsale - sacrale Femur Humerus Radius

Porcine de carne Proteine [7.] Cenugi

14,1

26,6 14,9 '20,9 15,8 22,4 26,4 20,6

[%J

Apa [%l

10,o 18,5

35,5 29,6

23,8 26,3

20,6 21,4 20,9 16.2 17,6 19,3

28,9 25,4 35,3 34,6 31,4 .lc, /

35,6 32,4 28,4 24,8 24,6 24,4

-fabeful

Compozitia chirnici medie a oaselor de bovine Feiu! oaselor 1

Vertebre: - gatului - dorsale

--iombare - sacrale

Osul pieptului Humerus Antebrate Oase bazin

Apa {%1

Substante minerale (cenusi) [%l

Grdsime l.h\

Colagen

23,95 23,05 30,95 20,55

12,25 19,70 18,20 31.10 i 4.50 28.25 16,40 22,70

13,3C 11,60 13,75 11.20 9.15 12,74 15,30 13,30

17"1

Alte proteine [%1

2

41,15 37,50 31,75 30,70 50,20 19,35 26,80 26,90

34,90 35.70 31,20

6,30 6,95 5,50 5,45 otrR

?(n 4.15 4,45

ll

109

Structura morfologicd gi compozitia cdmii

Tabelul 1

1

Femur Tibia Oase cap (fird maxilare) Omoplat Coaste

20,80 27,54 25,40 19,05 24,10

1

1

(continuare)

A

5

6

32,55 33,10

29,75 18,95

12,20 14,75

3,20 4,20

41,35

12,10 14,35 9,40

14,95 16,50 16,40

4,25 3,95 4,35

44,45 43,95

Tabelul 12

Caracteristicile grisimii din oase Indicatorul Punct de topire ["Cl Punct de solidificare f'Cl Indice de refractie la 20'C Indice de iod Indice de saponificare Acid stearic lhl Acid palmitic [%] Acid oleic + linoleic [%] Acid m risiic [%] Acid m ristoleic [%l Acid palmitoleic [%] Acid arahidonic [%l

Grisime din oase cu configuratie complexi 44 38 1,4679 43 194 - 198

19-21 20-21 53-59 1,91

1ta 5,57 0,65

r

TRANSFoRUAnTLE POSTSACRIFICARE ALE MUSCHIULUI

9.1. Consideraf ii generale ca orice fesut viu, tesutul muscular are

nevoie de energie. in stare de repaus' energia este necesard menfinerii homeostaziei, neceu"rrr o" energie crescand considerabil atunci cand mugchiul indeplinegte funcfia sa fiziologicd .- contracfia - generatoare de migcare. Relatiile mugchiului in vivocu mediul inconjurdtor sunt asigurate de (fig. 44):

u[rk r{ t),^

/'t'i,Y, Y

tug4e - GP\ an*€n TP 4cl piruri{

@Alr , 't'I'o c{YY' \\

Jrlaptic

r,

b+arp \ 6CC: -+..,''

Jttitocondril:{g

aEE

f{\._----__-

6H2C

Mugchi

Fig' 44. Reprezentarea schematici a reratiiror

mugchiror" scheretari

cu alte organe gi cu meciiulinconjuritor (dupa Foriest g.a., f gZSl.

110

Tran sfo rmdnTe posfs

ac

ifi c a re al e m u gch i u u i I

- vasele sanguine gi sdngele care aduc nutrienlii gi oxigenul

necesar oxid5rilor gi evacueazd degeurile metabolice, fiind in acelagi timp transportor de informalii sub forma mesagerilor chimici; nervii care transmit in dou5 sensuri informatiile intre sistemul nervos central gi mugchi, sub forma impulsului nervos; tendoanele gi aponevrozele, care asigurd legiturile mecanice intre gi mugchi oase. Dupd sacrificarea animalului, prin intreruperea circulaliei sanguine (sAngerare), structurile vii ale mugchiului continud sd func[ioneze pentru un anumit timp in vederea oblinerii homeostaziei. Activitatea fibrei musculare depinde acum de rezervele sale energetice capabile si regenereze ATP (glicogen gi fosfocreatind). La intreruperea alimentirii cu oxigen, calea de sintezd a ATP prin ciclul Krebs gi fosforilare oxidativi este anulatd, iar degradarea glicogenului pe calea metabolismului anaerob va conduce la producerea de acid lactic ai H*.

-

9.2. Transformdrile care au loc Tn fesutul muscular postsacrificare in etapa de

rigiditate Aceste transformari biochimice se referi la: - degradarea compugilor macroergici (ATP 9i PC) precum 9i a glicogenului; - evolutia pH-ului ca o consecinfd in principal a glicolizei anaeroQe gi, corelat cu aceasta, modificarea activitetii ATP-azice 9i a nivelului de Ca2* din reticulum sarcoplasmatic; - formarea complexului actomiozinic Ai, corelat cu aceasta, modificarea propriet5[i unor mecanice ale mugchiului; - rnodificarea capacitdtii de re{inere a apei; - formarea de NH3 gi imbunitdtirea aromei.

9.2.1. DeEradarea compugilor nnacroergicl gl a

g!icogenului Reacliile biochimice care au loc in fibra musculard imediat dupi sacrificare au loc in doud etape: In etapa I are loc o epuizare a fosfocreatinei gi mai putin a glicogenului pentru resinteza ATP care se degradeazi in rnad contlnuu postsacrificare, secvenla de reaclii fiind: 1) (3 + m) [ATPa- + ADP3- + Piz- * H*]; 2) nADP3- + mPC2- + mH*--+ mATPa-+ m {Creatina);

HzO

.

Transformdrile care au loc in {esutul muscurar postsacificare

3) 3 ADP3-+ 3

111

P,t-+ mH* + (Glucozd)n----+3 ATp4-+ 2 (Lactat)-+

Bilanful total va fi: (Glucozd)n + (1 +m) H2o + m pcz-

+ (Glucozd).*r + 2H2O

-->

*

p,t- + 2 (Lactat)- + +m(Creatind) +211* in reacJiile menfionate, m = 1,s, ceea ce inseamni cd aproape toatd cantitatea de ATP sintetizati in aceasti perioadi se face pe seama fosfocreatinei. Resinteza ATP in acest caz este eficace gi ATP se menline atdta timp c6t existi fosfocreatind. In etapa a ll-a, o dati cu epuizarea fosfocreatinei, nivelul de ATP se diminueazd deoarece glicoliza nu este capabild sd refacd nivelul de ATP pe mdsura degraddrii acestuia. Reacfiile biochimice in aceastd etapd sunt: 1) (3 + 2q) [ATPa- + H2O ADP3- + Pi2- * H*]; 2) 3 ADP3-+3 P,t-* (Glucozd)n* ---+ S nipo-+2 (Lactat)-+ (Glucozi) rs * 2 Hzo; s) zqAD?* q ATpa- + AMp2a) qAMP'- qH2O + qH* lMp2- + gNHa* (Glucozd) n_t

rr.t

H*---->

* -->

;

Bilantul total va fi: -+q (Glucozi)n+ (1 +3q) Hzo + gATPa-----+(Glucozd) *-t * QlMp2-+ qNHa*+ + 2q Pf' + 2 (Lactat)- + (2+q) H* Reacfia (3) furniz eazd circa fi% din totalul de ATP produs Tn aceastd etapi secundara. Acidul lactic provenind din glicolizi se acumuleaz6in mugchi gi pentru fiecare moleculS de acid lactic se elibereazS un proton (H*) care provoacd o acidifiere progresivd a cdrnii, pdna la atingerea aga-numitului pH-ultim, a cirei valoare este determinatd de oprirea glicolizei (pH-ul ultim este, in general, cuprins intre 5,4 gi 5,7 in func{ie de mugchi). Oprirea glicolizei s-ar datora: - inhibirii enzimelor glicogenolizei gi glicolizei datorita acidifierii tesutului muscular; - 9ispari[iei AMP-cofactor necesar anumitor enzime ale glicogenolizei gi glicolizei. ?n acest caz pot si rdm€rnd rezerve de glicogen ?n mugchl, chiai-dacd s-a atins pH-ul ultim; - caren{ei inifiale de glicogen, in care caz pH-ul ultim rdm6ne la valori superioare celor normale.

9,2.2" Evolufia pH-ului postsacrificare Evolutia pH-ului postsacrificare se caracterizeazi prin: - viteza de scddere a pH-ului; - amplitudinea sciderii pH-ului. Viteza de scddere a pH-ulur'. Este direci proporlionali cu activitatea de hidrolizi a ATP, adicd cu activitatea ATP-azicd a mugchiului. Principala activitate

',12

TransformdnTe posfs

acificare

ate mugchiutui

ATP-azicd este cea miozinicd, dar existi gi ATP-aza sarcoplasmaticd, ATp-aza mitocondriald gi ATP-aza din reticulum sarcoplasmatic. Activitatea miozinei ATP-azei este sub dependenta ionilor de Ca2* din sarcoplasmi, adicd miozin-ATP-aza este activati la un nivel de Ca2* de 10-6 M. in mod normal, nivelul de Ca2* din sarcoplasmd (Cat* liber) este mentinut la valori de < 10-7 M prin activitatea reticulum sarcoplasmatic, grafie unui proces de transport activ (pompa de Ca2*;, pentru care energia este furnizati de ATP. Acest transport de Ca'* este posibil at6ta timp cdt existi ATP in mugchi. Dacd nivelul de Ca2* sarcoplasmatic cregte.foarte mult, miozin-ATP-aza este puternic activatd gi in consecintd glicogenoliza este accelerati (cazul cirnurilor PSE la care reticulum sarcoplasmatic devine inhibat prin interacfiunea dintre un pH scizut in timp ce temperatura mugchiului rdmane ridicatd, adicd mai mare de 35.c). Rezultd cd reticulum sarcoplasmatic este mai pulin eficace in cazul porcinelor sacrificate in condifii de stres, deoarece temperatura musculari este superioard celei normale gi, deci, se poate produce o acidozi metabolicd, deci o scddere a pH-ului muscular in vivo. Existd gi cazuri de defect congenital al reticulumului sarcoplasmatic, in care caz are loc o eliberare masivi de Caz* gi activarea ATP-azei miofibriiare (miozin ATP-aza) se traduce in vivo prin hipertermie maligni, iar postsacrificare printr-o scddere extrem de rapidi a pH-ului (cazul porcinelor sensibile la halotan). Viteza de glicolizi este corelatd gi cu tipul de mugchi, fiind mai mare in Longissimus dorsi (considerat mugchi alb) in comparatie cu Rectus abdomy1s (considerat mugchi rogu). Sunt diferenfe in ceea ce prirregte viteza de scddere a pH-ului gi in cadrul aceluiagi mugchi. Astfel, in paftea mai deschisd a mugchiului Semitendinosus, glicogenoliza este mai rapidd decdt in partea rnai inchisd la culoare.

in cazul mugchilor de porc exsudativi care au mai multe fibre albe gi mai

pu!1ne fibre rogii,

in comparalie cu mugchii de la porcinele normale, evolutia pH-ului

va fi dependentd de tipul predominant de fibre din mugchiul consiclerat

Deci, mugchii albi-rapizi intrd mai rapid in rigiditate decAt cei rogii-!enti, mugchii albi-rapizi avAnd un conlinut mai mare de fosfocreatini gl o activitaie

ATP-azicd cu 60% mai mare decdt mugchii rogii.

AvAnd un potenlial glicolitic mare gi o activiiate ATP-azica mare este explicabil de ce mugchii albi-rapizi au un metabolism glicolitic dominant, valori ale pH-ului ultim mai mici gi o vitezd de scddere a pH-ului mai mare in comparatie cu mugchii rogii-lenli cu metabolism oxidativ predominant. Temperatura de pdstrare a cirnii postsacrificare influenteazd viteza de scddere a pH-ului. Astfel, refrigerarea carcaselor ?n cursul perioadei de instalare a rigiditatii incetinegte viteza de hidrolizd a ATP gi deci viteza de scddere a pH-ului postsacrificare, acest fenomen fiind valabil la temperaturi mai mari de 10...12"C. Sub 10"C, din contra, are loc o accelerare a vitezei de hidrolizd a ATP gi a scaderii pH-ului 9i se poate instala cotd shortening. Aceasti contractie la rece este consecutivd inhibdrii la temperaturi scdzute a sistemelor enzimatice care asigurd stocarea Ca2* in fibrele musculare. Dacd ionii Ca2* sunt eliberali masivl se activeazd sistemul contractii, ATP-ul este consumat foarte rapid, iar catabolismul glicogenului este accelerat, scdderea pH-ului fiind rapidd. Acest fenomen de cold shortening apare atunci c€rnd mugchlul mai conline ATP, iar pH > 6. Sub pH = 6, fenomenul de cold shoftening nu are loc.

Transformdrile care au loc in lesutul muscular pastsacificare

1f3

In concluzie, viteza de scddere a pH-ului este corelati pozitiv cu viteza de contractie gi cu viteza de aparitie a P1(pmoli/ g'min) gi corelatd invers cu viteza de injumatd(ire a ATP (secunde), respectiv cu viteza de disparilie a fosfocreatinei (pmoli/ g.min) (tabelul 1 3).

Transformirile ATP 9i pC in diferite tipuri de mugchi Valoarea inifiali

Gastronemius Tip ll C

Tabelul 13

Semimembranosus Tip I

Nivel initial Timp de iniu Nivel ini[ial 0,0136 Nivel inilial Viteza de apari

In func{ie de evolutia pH-ului postsacrificare, practic, in cazul cdrnii de porc se pot intAlni trei stdri anormale:

-

cdrnuri cu pH ridicat la care sciderea pH-ului se intrerupe precoce, consecinta fiind intrarea in rigiditate la pH ridicat (cdrnuri DFD). Aceste cirnuri au aptitudini de conservare redusi; - cdrnuri cu vitezd de scidere a pH-ului anormal de mare, ceea ce face ca pH-ul ultim sd se atingi in cdteva zeci de minute gi nu in cdteva ore cum se intAmpld la cdrnurile normale. Se obtin, in acest caz, cdrnuri pSE cu proprietafi

tehnologice reduse; - cirnuri acide la care viteza de sc5dere a pH-ului este normald, dar pH-ul ultim este foarte scdzut. Acest defect se intdlnegte la cirnurile care provin de la anumite rase de porcine (de exemplu, Hampshire), cu consecinfe nefaste asupra randamentului de transformare datorita pierderilor mari la tratament termic. intre activitatea ATP-azici, potenfialul glicolitic, factorii genetici, mediul exterior gi principalele defecte de calitate tehnologicd la carnea de porc existd o stransd corela{ie care este ardtatd schematic in figura 4s. Amplitudinea scdderii pH-uluL Aceastd amplitudine este mdsuratd prin valoarea pH-ului ultim. Amplitudinea scdderii pH-ului este dependenti de: - capacitatea tampon a fesutului muscular care, la randul siu, este in funcfie de caracteristicile metabolice ale mugchiului. mugchii albi au o capacitate de tamponare mai mare decdt cei rogii; capacitatea de tamponare este propo(ionald cu cantitatea de acid lactic produsd, respectiv cu cantitatea de glicogen degradata; - rezervele de glicogen in momentul sacrificarii 9i, mai precis, dJ potenfialul glicolitic care se determind cu relalia: PC = 2 (glicogen) + (gtucozo_6-p) + (acid tactic). Un poten{ial glicolitic mic in momentul sacrificdrii conduce la cirnuri DFD, potenlialul iar glicolitic ridicat conduce la cirnuri PSE. Un caz particular il reprezintd cdrnurile provenite de la porcinele din rasa Hampshire care au un potenfial glicolitic foarte ridicat.

i? i a;

;-ri.1

.o

L -.9 'r rJ

s gr9i

r"z

'l

,14

fr

r^

o

4ti

a

rt: a)

.-.;ts

t4. {l

,FF

.9 o)

E

'.J tf

{u

3 'lr a.=

.y_

!qJ

q)

or(d

.N

(L

t-

(o o)

$

= .:

il *

o (o

z

'#; ;rn

t

|:'i IAIL: t*t t€ I'Jl

lil l4JI Irf, ll-E

o.=

ox

;J 1

.:o w

q)

L-

fi

| 'f:=

,=+ u fi"ri: Ic" il dettt

o:= x6 --ij

o,E

I}QQ

tt

Tt ._

(E(,)"

ti '

9'6

t'l

;i;ic o) -q)

(J

(EoD

ii.

tfit '-

.o6

tl

(g llY,o oe

rgt

;>(5 u.d

q)

'f,=ra ESeE b w fij t-i

iiJ tri

o

r(j

=(u

.=

-relt

rrc. _

r! H

C)

c8

* v.-. * 'e -ds '4 ra 'e drw&d

t

u !rq

U

'-\

d

%

o)

!

o q) (g

lt ,x,F

ro

(L

sf

64

e:. 6QNct ,t

"l l'l

_J

c)

'o 'c-

\il

6,2 (cirnuri de vitd 9i porc DFD), la care cantitatea de api liberi este imobilizatl, aroma este mai pu{in pronunlati deoarece are loc o diluare a compugilor de aromi solubili Tn apd; h) tratamentul termic, care intensificd aroma cdrnii, fdcdnd sd apard compugi de aromi noi.

1

0.1 .3.

Frigezimea cirnii

Frdgezimea cirnii (rezisten{a opusi la masticafie) este determinatd de specie, rasd, vdrstd, starea de ingrSgare care, la rdndul lor, influenfeazd propo(ia de {esut conjunctiv gi gras gi calitatea acestora, calitatea fibrei musculare (raportul dintre sarcoplasrni gi miofibrile). Momentul in care s-a fdcut refrigerarea sau congelarea, modul ?n care s-a executat ricirea (in carcasd sau piese anatomice), precum 9i gradul de maturare al cdrnii sunt aparent principalii factori care determini frigezimea (fig. 62). Factori care infl uenteazd

r Specie. rasi, r,.lrsti. scx. .Btar$a de ingrlsare:

r

Piegiitire.a animalekrr inainre de tlieft liepus, a re,. spilare ), di feri 1i stresori {Ieanm, Iflg, calduui). modul de asomarc. hra n'i.- adtn

Frigezinrea

cimii

gi

rczistenla opusd la mastica.tie

r N'kmentul in c.are s-a :fiicut reiiigcrarea sau congelarea; o Morful in carc s-a ex'bcutill

riicirea (in.carca.s.i sau piese

anatonlc0l.

I

T |

I

| ffiMetodc senz-oria I.{stode fizicc Metode clr.inrice

Canre v6r'!

| *l* -

l.j l--. I

oProporiia de lesut conjiuicirv-ji Si calitatea

acestora:

tesiii'dil'--

t{intre $rctlplasmfi5imiufibrile);oCnidul dc rnaturure:

i i

.falitatea fibreinlir-sgglgrq (raportul

i

.tltitizare:rpreFlratelorenzimatic{",.

l I

i

i

Metodc histol

Fig. 62. Principaliifactori care determin6 frdgezimea cirnii.

lmportant pentru frdgezime este gi tipul de mu$chi care influen{eaz6 frdgezimea prin tipul de metabolism, continutul de glicogen gi prin caracteristicile

compozilionale, structurale, continutul in enzime proteolitice etc. (fig. 03). ln cadrul aceluiagi mugchi, trebuie sd avem in vedere cii frdgezimea este determinatd in principal de doud categorii de factori: - care determind duritatea de bazd (confinutul de lesuturi conjunctive, deci de colagen); - care determind duritatea miofibrilelor.

Factorii senzoriali

133 Specia

Anirnalul

animalului

Tipul de mu,schi

Tipul metabolic Tiilul contactil Cdnfinut de

grlcogen

Rieiditatea

o Compozitie r Sfruiturir. r Proteinaze r Proteine izoforme o Susceptibilitate substrht la rrroteol iz6 r Presiune o$moticl o Susceptibilitate la peroxfdarc

Cantitate gi calitate

Cantitate

Ir4iofibrile Fragezimea .Colagen (constant) Fig. 63' lntercorelalia dintre factorii biologici care pot influenfa duritatea miofibrilari gicolagenicd a cArnii (dupd Ouali g.a., tSb3;.

Colagenul fesutului conjunctiv, care este responsabil de duritatea de bazd a cirnii, variazd cantitativ in functie de: - specie, rasd, v6rstd, sex; - la mugchi in cazul aceleagi carcase;

de mugchi, in sensul cd nivelul de colagen este mai ridicat in mugchii cu contracfie lenti Tn comparalie cu mugchii cu contrac[ie rapidi. Calitativ, ' colagenul este dependent de varsta animalului. Evolulia frdgezimii cdrnii postsacrificare este paraleld cu evolufia biochimicd a acesteia gi privegte sistemul miofibrilar, respectiv duritatea miofibrilari care cregte o dati cu pierderea elasticitd{ii 9i cu cregterea gradului de intdrire a mugchiului care Tnsofesc rigiditatea musculard, deci cu pU--ut ultim. in .oniinrur" urmeazd etapa de maturare a cdrnii, in care are loc o ameliorare a frdgezimii cdrnii. Maturarea incepe o datd cu rezolu{ia rigiditdfii gi este caracterizati de doi parametri cinetici. viteza gi intensitatea. tipul

-

(fig.64).

Acegti doi parametri sunt influenfa[i de factori biologici gi tehnologici Frigezimea este influen[ata gi de substanfele folosite ca promotori de

cregtere, care pot fi:

134

Calitatea globald a cdmii

Mattrare Evolufia durit*tii miofi brilare

24 20

r6 ()

12

I

rtate

Yiteza

A .a

0 *

-

- anabolice cu actiune hormonald -, efectul lor net fiind cregtere folosirii azotului ingerat, manifestatd prin depunere de mase musculari (cregte Tnsi gi continutul in colagen). Ca substante anabolice se utilizea-

o

a

ze:

Duritate de bazit

hormoni naturali: p-oestradiol, testosteron, progesteron ; - xenobiotice (steroizi exogeni): acetat-trembolon gi ze-

-

02468101214

Durirta postsacrifi cars. I zi]e l RM - durata rigiditiitii rnusculare

ranol.

Sub actiunea acestor Fig. 64. Evolulia duritalii mugchiului Longissimus dorsi de bovind in cursul pdstrdrii (duritatea este exprimati prin forla de tiiere a bucS{ilor de carne la dimensiuni standardizate): RM - rigiditate musculard (dupi Ouali, 1990).

substante anabolice cregte numirul de fibre lente/ oxidative ln detrimentul celor rapide/ hidrolitice, ceea ce conduce la o carne mai pulin fragedd (tabelul 15).

Tabelul | 5 cle la mAnzalii implantati cu oestradiol (20 mg) $i trembolon-acetat (1a0 mg)

Modificirile chimice gi biochimice din rnugchiul Longissr'mus dorsigi provenite Lotul martor

Lotultratat

Substanta uscatd [%] Fierul hemului [g/g] Colagen f% fal6 de s.u.l Colagen solubil [%] Lipide [%] pH ultim ATP-aza Miozina FM 1 [%] Miozina FM2l/.1 Miozina FM 3 [%]

2,1

I'O

5,63 0,33 18,0 32,3 35,5

MiozinaSM4+5[%]

14,2

5,64 0,29 16,0 32,3 38,9 12,4 0,23

Viteza de maturare lndice frdgezime Suculenta Aroma Notd:

FM-miozina SM-miozina

25,4 14,7 1,5 31,5

0,41

7,6 6,2 5,2

24,6 13.7 1.66 33,4

6,1

5,8 4,8

- izoforma rapidd; - izoforma lenti.

- B'agonistici, care conduc la cre$terea masei musculare gi la diminuarea conlinutului de grdsime. Aceste substan{e (clen-buterol gi cimaterolul) produc o hipertrofie a miofibrilelor in principal din fibrele de tip I gi ll, conduc la micgorarea

Factorii senzoriali

135

activitifii calpainei I gi activitSfii enzimelor lizozorj3l.,. la micaorarea osmolalititii, ceea ce in final se traduce printr-o cregtere a duritd{ii cSrnii (tabelul 16).

Tabelul t6 Modificirile produse in mugchiur Longissimus dorside minzat tratat in vivo cu clenbuterol

Substanta uscatd [%l Fierui hemului [q/ql Colagen [g/g] Colagen solubil ["/..l _lpide [s/g] Lqngimea sarcomerului tul Osmolalitate [m osmolil Suc [%] Duritatea lNicm'l Calpaina I Caloaina ll vcilpdSraUna

1A.1.4. Consistenta

Lotul martor

Lotultratat

24,40 2,50 651.00 35,00 18,30 1.65 593,00 19,00 8,90 8,50 24,70 72,00

23,00 1,70 506,00 33,00 9,80 1,73

564,00 26,00 14,40 5,60 30,00 99,00

cirnii

Consisten!a cdrnii este determinatd de starea biochimici a fesutului muscular postsacrificare. lmediat dupi sacrificarea animalului, consistenla cirnii este moale, dar elasticd. carnea intratS in rigiditate are o consistentd mai fermd; iar cea maturati are, de asemenea, o consislentd mai moale. Varrt" animalului gi gradul de ingrdgare influenteazi mult consistenta cirnii. Astfel, carnea animalelor tinere este mai pu[in consisienta decat;;;il;i.l;r adutte, dupa cum carnea grasd o consistenla mai find decdt cea slabd, in care existi mai mult 3te intre fasciculele de fibre musculare sau intre diferi[i mugchi. fesut conjunctiv Carnea perselatd (grdsimea este distribuita intramuscular) este mai consistentd decAt carnea marmoratd (grasimea este distribuitd intre mugchi).

10.1.5. Suculenfa

cilar);

cirnii

in deterrninarea suculen(ei intervin doui componente: - capacitatea de refinere a apei (suc intracelular, intercelular gi interfas-

- grdsimea

intramusculari. Suculenfa cirnii depinde de specia, rasa, vdrsta gi starea de ingrdgare a animalului de la care provine carnea. Astfel, carnea de porcine este mai suculentd decdt cea de bovine 9i ovine. Animalele tinere dau o carne mai suculentd decat cele adulte, datoritd finelii fibrelor musculare gi cantitdfii mai mari de apd. Suculenta

136

Calitatea globald a cdmii

cdrnii de bovini este cu atAt mai mare cu cdt gradul de marmorare gi perselare este mai avansat. Suculenfa este dependentd gi de tipul de mugchi, aceasta crescAnd odatd cu intensitatea metabolismului oxidativ. La mastica{ie, prima impresie a suculentei este determinatd de cantitatea de api eliberati la inceputul mastica[iei. La o masticafie prelungitd are loc o stimulare a saliva{iei de cdtre grdsime, impresia de suculenli in acest caz fiind mai durabila.

10.2. Factorii nutritivi in aceasti direcfie se are in vedere conlinutul in proteine gi lipide, precum gi calitatea acestora, con'tinutul in vitamine Ei siruri minerare.

14.2.1. Confinutul in proteine gi calitatea proteinelor Carnea, prin proteinele sale, reprezinti o sursd importantd de substantd azotatd cu o valoare biologici ridicatS. Valoarea biologicd a proteinelor din carne este condifionatd de_ componenla ?n aminoacizt, in special esenliali gi propo(ia dintre acegtia (valind, leucind, izoleucind, lizind, metionini, treonind. fenilalanini. triptofan), aga cum se arati in tabelele 17 gi 18. Compozitia in aminoacizi ai tesutului muscutar ai [mg/l00 g parte comestibit6J

Indicatorul

Carne de la bovine Tesut Carne Carne muscular viti I vitd ll

j

Apd t%l Proteine [%] Coeficient de transformare

Aminoacizi esentiali: Valini lzoleucind Leucind Lizind Metionind Treonind Triptofan Fenilalanind

cirnii

de

viti

Tabelul 17 9i oaie

Carne de la ovine Carne Carne Jesut muscular oaie I oaie ll

3

4

5

o

74,80 21,60

66,40 18,60

70,60 20,00

75,00 21,00

67,20 15,60

69.70 19,80

6,25

6,25

6,25

o,z3

6,25

6,25

8093 1148 939 1624 1V42 588 875 273 904

7137 1 035

7696 1 100

891 7

782

862

1478 1 589 445 803 214 795

657 1672 515 859 228 803

5778 820 754 1116 1235 356 688

7566 1 090 963 1519 1 656 453 865 236

1

1788 936 1 786 1 890 473 924 237 853

198 611

784

137

Factorii nutritivi

Tabelul 1 Z (continuare) 2

e

4

12967 1 365 1296 2326 769 878 3603 58 658 904 800 310 21 060

11292 1 086 1 043

12240 1 153 1 083 1 904

1

Aminoacizi neesen{iali: Alanind Arginind Acid asparagic Histidina

Glicini Acid glutarnic Oxiprolind Prolind Serind

Tirozini Cistind Total aminoacizi Aminoacid limitant

177

1

6

12427 1 343 1 238 1947 657 837

718

710 937 3073 290 685 780 658 259 18429

986 3310 350 859 882 699 296 1 9936

331 3

60 697 867 750 321 24944

12092

9682 1021 993 1442 480 865 2459 295 741 657 524 205 1 5460

1

181

1192 1 886 627

928 331 3

350 893

786 680 256 1 9658

Tabelul 18

Compozilia in aminoacizi ai lesutului muscular ai cirnii de porc ai vilel [mg/l00 g parte comestibili]

lndicatorul

fesut muscular

Carne de porc Carne Carne porcine de la pentru porcine de carne bacon

Carne de vitel

Carne de la porcine de grisime

Carne

Carne

vitel

vitel ll

I

2

a

4

Apa t%l Proteine [%l Coeficient de transformare

74,60 20,40 6,25

54,20 17.00 6,25

51,50 14.30 6,25

38,40 11,70 6,25

77,20 19,70 6,25

78,00

Aminoacizi esenliali:

7801 1 135 970 1 538

681

561

I

4605 635 584 949 963 286 569 154 465

7626

7981 1177 1 050 1 566

7068

12133 1124 1278 1844 739 948 3329 270 763

1

Valina lzoleucind Leucind Lizind Metionind Treonind Triptofan Fenilalanind Am i n oa

cizi n eesenti al i :

Alanind Arginind Acid asparagic Histidina Glicin6 Acid glutamic Oxiprolind Prolind

1

631

478 961

274 814 11637 1213 1223 1 895 773 864 3385 50 528

1

o

037 799 1 325 1488 410 804 233

708 1974 1239 342 654

715

580

101 16

8602 773 879 1322 575 695 2224 170 650

1

946 1

031

1577 672 881

2648 240 628

831

191

641

717 1016 470 572 1754 150 694

1

156 998

1484 683 414 855 245 791

1

20..40

6,25

1755 453 892 260 828 12295 1

175

1240 1 906 940 1027 3216

290 898

138

Calitatea globald a cdmii Tabel ul / 8 (continuare) z

e

4

734 695 277 1 9438

708 590 235 16927

611

1

Serind Tirozind

Cistini Total aminoacizi

520 183 14221

499 417 138 11673

o

7

813 689 236 1 9759

709 243 20276

851

Valina este necesare menfinerii balan[ei de azot. Leucina este necesare pentru funclia sa cetogenicS, deficien{a in leucind impiedicAnd cregterea normald, conduce la pierderi in greutate corporald gi la o balanfa de azot negativd. Treonina este agent liotropic care previne acumularea grisimii in ficat; prin substanfele de degradare participd, la sinteza porfirinei. Lizina este necesard aiat pentru cregterea organismului c€rt 9i pentru formarea globulelor rogii. Metionina iurnizeazd sulful necesar biosintezei cisteinei gi contribuie gi ca donor de grupare metil. Fenilalanina este un precursor al tirozinei. Triptofanul stimuleazd sinteza NAD gi NADp, fiind necesar cregterii organismului tdnir gi men{inerii echilibrului azotat. Are, de asemenea, acliune favorabili in combaterea avitaminozei niacinice, deoarece se constituie ca un precursor. In judecarea calitafii proteinelor din carne trebuie sd avem in vedere digestibilitatea gi valoarea biologic6 ridicatii (- 90%), proteinele din carne fic6nd parte din clasa I de calitate.

10.2.2. confinutul

in lipide gi calitatea acestora

'

Lipidele din carne sunt importante in principal pentru aportul lor energetic. Calitativ, lipidele din carne sunt inferioare celor din uleiurile vegetale, deoareCe au un con,tinut redus..de acizi gragi esenliali (linoleic, linolenic, arah-idonic). Lipidele din carne fac parte din clasa a ll-a de calitate, deoarece ele nu satisfac.necesarul in acizi gragi polinesaturafi pentru organismul uman (tabelele 19, 20 gi 21).

continutul in lipide din carne, lesut gras de la bovine gi ovine [91100 g parte comestibitd]

Indicatorul

Total lipide Trigliceride Fosfolipide Colesterind

Total acizi grag,i Satui-ati C t+:O'(miristic) C15:0 (pentadecanoic) C 16:0 (palmitic) C 17:0 (margarinic) C 18:0 (stearic)

Carne 9i lesut gras de bovine Tesut Carne Carne Jesut muscular gras bovini I bovini ll z

J

4

2,50 1,70 4,70 0,06 2,29

85,0 83,50 1,40 0,10 81,03 37,78 3,00 0,57 22,10 1,54 10,50

14,00 13,00 0,80 0,07 13,34 6,25 0,48 0,09 3,66 0,23 1,78

1,11

0,06 0,01

0,65 0,02 0,37

8,30 7,40 0,77 0,06 7,80 3,67 0,27 0,05 2,15 0,12 1,07

Tabelul 19

Carne de ovine

Jesut muscular 3,0 2,10 0,82 0,066 2,64 1,45 0,11

0,02 0,65 0,03 0,61

Jesut gras

86,00 84,50 1,40 0,09 81,96 42,26 2,94 0,49 19,70 1,23 18,00

139

Faetorii nutritivi

Tabelul l9 (continuare) 1

Mononesaturali C 14:1 (miristoleic) C 16:1 (palmitoleic) C 1B:1 (oleic)

Polinesaturali C 18:2 (linoleic) C 18:3 (linolenic) C 2A:4 (arahidonic)

z

3

1,05 0,02 0,08 0,13 0,13 0,09 0,42 o,a2

40,57 1,46 tr 10 33,60 2,68 1,95 0,73 urme

J

o

3,82 0,12 0,44 3,18

1,06 0,01 0,06 0,92 0,13 0,09 0,03 4,02

4

6,60 CI,22

0,80 5,48 0,49 0,35 0,12 0,017

0,31

0,22 0,07 0,019

37,26 0,58 1,97 32,8 2,44 1,70 o,74

Tabelul 20

Confinutul in lipide din carnea de oaie gi porc (inclusiv fesut gras) [g/100 g parte comestibili] Carne de porc De la

Carne de oaie

lndicatorul

Total lipide Triglicerid.e Fosfolipide Colesterind

Total acizi gragi Saturali C 14:0 (miristic) C15:0 (pentadecanoic) C 16:0 (palmitic) C 17:0 (margarinic) C 18:0 (stearic) Mononesaturali C 14:1 (miristoleic) C 16:1 (palmitoleic) C 18:1 (oleic) Polinesaturali C 18.,2 (linoleic) C 18:3 (linolenic) C 20:4 (arahidonic)

De la

Carne oaie I

Carne oaie ll

]esut

muscular

Jesut

porci pentru bacon

porci de carne

16,30 15,30 0,88 0,07

9,60 8,60 4,87 0,07

3,50 2,80 0,64 0,06

91,00 89,60

27,80 26,90 0,80 0,06

33,30 32,00 0.84 0,07

15,31

8,98 4,72 0,33 0,06 2,17 0,13 2,00 3,94 0,05

3,180 1,230 0,048 0,010 0,790 0,010 0,370 1,630 urme 4,124 0,145 0,320 0,240 0,035 0,035

86,73 33,34

26,41 10,16 0,37 0,02 6,31 0,10 3,33 13,14 0,01 0,96 11,80 3,11 2,80 0,19 0,12

3Ct,74

7,98 0,54 0,10 3,69 0,22 3,40 6,84 0,10 0,37

0,21

6,01

0,49 0,33 0,14 0,016

3,47 0,32 0,21

0,09 0,017

gras

1,23 0,09

1,21

0,05 20,64 0,33

I1,00 41,98 0,03 3,12 38,70 10,41

9,45 0,61

0,35

11,82 0,43 4,02 7,34 0,11

3,89 15,38 0,01 1,11

13,74 3,64 3,28 0,22 0,14 Tabelul 21

Confinutul in lipide al cirnii de la porcine grase 9i al cirnii de vifel [g/100 g parte comestibili]

lndicatorul

1

Total lipide Trigliceride Fosfolipide Colesterind

Carne de vitel

Carne proveniti de la porcine grase

muscular

2

e

4

49,30 48,20 0,gg 0,07

ofo

11o

]esut

0,08

Jesut gras

Carne de

vitel 5

,:o 0,11

I

Carne de vitel ll D

ofo

140

Calitatea globald a cdmii Tabelul 21 (continuare) z

3

44,36 17,06 0,62 0,03 10,58

0,37 0,16

1

Total acizi gragi Saturali C 14:0 (miristic) C15:0 (pentadecanoic) C 16:0 (palmitic) C 17:0 (margarinic) C 18:0 (stearic)

0,01

urme 0,10 urme 0,05 0,15 urme 0,02 0,13 0,06 0,03

aJ7 5,6'l 22,01 0,01 1,60 19,81 5,29 4,78 0,32 0,19

Mononesaturali C 14:1 (miristoleic) C 16:1 (palmitoleic) C 18:1 (oleic) Polinesaturali C 18:2 (linoleic) C 18:3 (linolenic) C 2O:4 (arahidonic)

0,01 0,01

71,52 31,66 2,72 0,14 17,20 0,64 10,60 35,54 0,57 3,15 28,50 4,32 3,07 1,47 0,14

5

ti

1,78 0,79 0,06

0,86 0,39 0,03

0,0i

0,01

o,44 0,015 0,26 0,86 0,02 0,09 0,69 0,13 0,08 0,03 0,02

0,22 0,01

0,12 0,40 0,01

0,04 0,32 0,07 0,04 0,0'l 0,02

10.2.3. Continutul Tn vitamine Carnea este o sursi bund de vitamine din grupul B, Continutul de vitamine al cdi'nii de porc este depenclent cje niveiul acestora in hrana consumatd de animalul in viald. La rumegitoare, microflora intestinald poate sintetiza vitaminele din grupul B, chiar dacd acestea nu se gisesc in furajele ingerate (tabelele 22 gi23). Tabelul 22

Confinutul in vitamine al cirnii de viti gi oaie [raportare la 100 g parte comestibili] Carne de vitd

Indicatorul

|esut

muscular Vitam na A Imql Vitam na E lmql Vitamina C [mql Vitamina Bo lmql Vitamina Brz lpgl Biotina [pg] Niacind [ms] Acid- pantotenic [mql

Riboflavini [mq] Tiamind [mql Folacind lpql Colina [mg]

urme 0,42 3,00 3,50 5,40 0,60 Q,20

0,10 9,60

Carne

viti I urme o,57 urme 0,37 2,60 3,04 4,70 0,50 0,15 0,06 8,40 70

Carne de oaie Carne viti ll

fesut

muscular

urme urme 0,39 2,80 3,25 5,00 0,56 0,18 0,07 8,90

urme 0,35 3,00 3,00 4,50 0,65 0,20 0,11

6,00

Carne oaie I

Carne oaie ll

urme 0,70 urme 0,30

urme

3,80 0,55 0,14 0,08 5,10 90

urme 0,32

4,10 0,59 0,16 0,09 5,50

Factorii nutritivi

141 Tabelul 23

Confinutul in vitamine al cirnii de porc ai vilel [raportare la 100 g parte comestibili] Carne de porc De la

Indicatorul

Jesut muscular

Vitamina A lmol Vitamina E Imql Vitamina C lmql Vitamina Bo lmgl Vitamina Brz luql Biotind luql Niacina [mg] Acid pantotenic [mg Riboflavina [mgl Tiamind Imql Folacind ftrq Colina [mg]

porcine pentru bacon

De la

De la

porcine porcine grase de carne

urme 0,54 urme 0,40

urme 0,50 1,10 4,50 3,90 0,70 0,20 0,84 6,10

Carne de vifel

2,8A 0,50 0,16 0,60

.4,44

Jesut muscular

Carne

urme 0,15 urme 0,38

urme

urme

urme

urme 0,33

urme 0,30

2,64 4,47 0,14 0,52 4,10 7q

2,20 0,37 0,10 0,40

urme 0,40 2,10 5,00 6,00 1,00 0,25 0,16 6,00

e 1n

vilel

I

5,80

noq 0.23 0,14 5,80 105

14.2.4. Confinutul in substanfe mineraNe Carnea este o sursd bogatd in fier, sodiu, potasiu, insd calciul se gdsegte in cantitate redusd. Fosforul, sulful gi clorul se gisesc in cantit6fi mai mari gi din aceaste cauzd carnea are actiune acidifiantd in organismul uman. in carne se gdsesc 9i alte substanfe minerale necesare pentru organismul uman: cobalt, aluminiu, cupru, mangan, zinc, magneziu etc.(tabelul 24). Tabelul 24

Conlinutul in substanle minerale al diferitelor cirnuri [raportare la 100 g parte comestibili] lndicatorul 1

Cenusd l%1 Macroelemente [mg] Potasiu Calciu Magneziu Sodiu Sulf Fosfor Clor

Carne de porc Carne de

viti

Carne de oaie

z

a

4

0,9

1,0

0,9

316,0 8,0

355,0 10,2 22,0

329,0 9,8

73,O

101 ,0

230,0 199,0 59,0

165,0 168,0 83,6

27,O

64,8 220,0 170,O

49,6

25,1

Carne de vitel 1,1

345,0 12,5 23,7 109,0 213,0 206,0 72,0

142

Calitatea globald a cdmii Tabelul 24 (continuare) 1

z

3

4

Microelemente [pg] Fier lod Cobalt Mangan Cupru Molibden Nichel Staniu Fluor Crom

Zinc

1940,0 o'o 8,0 28,5 96,0 13,0 12,3 30,0 69,3 13,5 2070,0

2900,0 7,2 7,0 35,0 182,0 11,6 8,6 75,7 63,0 8,2 3240

Datoritd substan[elor extractive, carnea are

2090,0 2,7 6,0 35,0 239,0 9,0

2924,0 2,7 5,0 33,9 228,0 1,3

*,0

120,0 8,7 2824

o

31

70

actiune de stimulare a

secretiilor gastrice gi intestinale gi provoace o stare de sa{ietate.

1

0.3. Factorii tehnologici

Acegti factori se referi la: - capacitatea de re[inere a apei, care este dependenta de pH-ul ultim atins de carne; - capacitatea de hidratare care este influentatd de starea termici a cirnii (caldd, refrigeratd), de pH-ul cdrnii care determini incircarea electricS netd, de raportul dintre lesutul muscular/ gras/ conjunctiv, de tipul de mugchi; - pH-ul cirnii care este in func{ie de perioada postsacrificare in care se gisegte carnea. faza anterigor (pH 7,A); faza rigor (pH = 5,3 5,4); faza de maturare (pH = 5,6 - 5,8 gi chiar 6,0).

-

-

14.4. Factorii igienici (de inocuitate) in aceasti direcfie trebuie sd avem in vedere: - gradul de contaminare al cirnii cu microorganisme

de alterare

gi

patogene;

in via{i;

- eventuala infestare cu parazifi; - prezenla unor antibiotice care au fost utilizate pentru tratarea animalelor

Factorii igienici (de inocuitate)

143

prezenta unor micotoxine (gi ln special aflatoxine), datoritd furajdrii animalelor cu furaje infectate cu mucegaiuri toxicogene;

-

- prezen{a unor pesticide datoritd furajirii animalelor cu

nutreluri

contaminate cu aceste pesticide;

prezenfa unor hormoni oestrogeni gi a B-agonigtilor care sunt folosi{i in unele [5ri in scopuri zooeconomice; - prezenla unor metale grele (Mg, Pb, As, Cu) ca rezultat al furajdrii animalelor cu nutre[uri contaminate cu pesticide ce confin metale grele, sarJ ca rezultat al prelucririi cdrnii cu utilaje neadecvate; - prezenla hidrocarburilor policiclice condensate ca rezultat al contaminirii animalelor in viafd prin aerul poluat sau cu furaje contaminate cu hidrocarburi policiclice condensate.

-

11 r

coNSERvAREA cAnrurr

PRIN

FRTG

'l'i "f . Considerafii generale in funclie. de nivelut de temperaturd, utilizarea frigului pentru conservarea cirnii impticd doud procedee tehnicel retrigeibiei qi congeTar*u.-*

Refrigerarea este caracterizatd plin r5cirea produsului conservarea fiind de citeva zile. pdnii la cAteva sdptdm6ni, la f > 0.c (0...4 "c), in func{ie cle produs, temperatura de depozitare 9i tipur.b* ,nrnrr4-iorosit.

Refrigerareaproduce:'- l

externc;

-.-

- inceiinirea dezvoltdrii microflorei provenite din contamindri

interne

qi

- reducerea vitezei reactiilor.h.idrolitice gir oxidative catalizate de enzime; - diminuarea unor proce'se fizice. '

Congelarea este caracterizatd prin scdderea temperaturii produsului sub 0"c (in general aproape de -18'c), prtSrol:Cieatiza o duratd de

conservare de cAteva luni. Congelarea produce: - blocarea multiplicdrii microorganismelor 9i distrugerea unor germeni sensibili (criosteril izare), - oprirea celor mai multe dintre reacfiile biochimice care au ioc in carnea postsacrif icare.

De remarc]j^11,.ltln nr. se pot controla reactiile chimice ca urmare a _ft,.g, atacului oxigenului, deoarece aut-ooxio"rea-impri.i'un h;i;;-reaclii cnimice a cdror energie de activare. este micd..gi, in gqesig reacfii '(contrar reacfiilor enzimatice) sunt mai pufin sensibile ta acliunii filgului, reguta tui Van't Hoff. "oicin;'uimeaza

;rc#;td,

11.2. Prezenla microorganlsmef or in carne:

origih€, localizare

carcasele provenite de la animalele sacrificate in bune condilii prezinti

urmdtoa rele caracteristici m icrobiologice: o tesutul muscular

in profunzime este aproape steril (10-1...10-2germen/g).

145

Prezenfa microarganismelor in came : oigine, localizare

Eventualii germeni provin din tractusul intestinal prin traversarea barierei intestinale 9i vehicularea lor prin sAnge pSni in fesutul muscular. Aceastd traversare are loc cdnd eviscerarea este int6ziatd; . contaminare de suprafa[d datoriti germenilor provenili din aerul sililor de sacrificare sau datoritd manipulSrilor. Multiplicarea germenilor de suprafa[5 este influenlat5 de: temperatura de pistrare, umezeala relativi a aerului, starea cirnii la suprafa{d (starea igienici, prezenla sau absenfa grisimii la suprafafd, umiditatea cdrnii la suprafafS, pH-ul cdrnii)

Consecinla multiplicirii microorganismelor in profunzime sau la suprafald este alterarea, care se traduce prin pierderi economice (se confiscd), iar dacd sunt prezente gi bacteriile patogene este afectatd starea de sdnitate a consumatorului, Tn condi{iile in care carnea este dati fraudulos in consum. Tipuri de alterare a cdrnii: - alterarea profundd produsi de bacterii din genul Clostridium. Alterarea in 108 germeni/g. Acest tip de alierare modifi':6 acest caz este evidentd la 107 profund caracteristicile senzoriale ale cirnii (aspect dezagreabil, miros putrid, culoare cenugiu-vezuie). Se formeazS produqi toxici; - alterarea la os, in special la nivelul articula{iei coxo-femurale. Este detectatd la nivel de 10 clostridiiig gi 103 germeni anaerobiig gi se evidenliazi in momentul dezosdrii. Se formeazS mulfi acizi organici (acetic, propionic, butiric); alterare de suprafa{d, produsi de bact_eriile psihrotrope-psihrofile gi 1$e/crn2. mezofile aerobe, numirul de germeni ajungfind la 107 Alterarea profundi este cea mai periculoasS, fiind provocatd Tn principal de Clostridium perfringens, a cSrui multiplicare depinde de pH, d-l 9i temperatura cdrnii. in funclie de temperatura cdrnii, multiplicarea lui CL pertringens este ardtatd in tabelul 25.

-

-

-

Tabelul 25

Multipticarea lui Cl. pertringens in func$ie de temperaturi Ternperatura cdrnii

['c] 20

Timp necesar pentru o divizare

Numdn de n'lultipli-

5h 2h

4,2

ciri/

h

0,5

ZJ en

43 min

1,4

33

27 min

?,2

35

21 mrn

2,8

37

16 min

3,7

39

13 min

4,5

Prin urmare, in cazul lui C/. perfringens trebuie si avem in vedere: - momentui Tn care se atinge jumdtatea refrigerdrii (20"C), deoarece din acest moment practic numirul de multiplicdri/h este foarte mic;

146

Conservarea cdmii

pin frig

-

metoda de refrigerare adoptati, deoarece aceasta determini momentul in care se ajunge la,jumitatea refrigeririi", fapt ce se poate observa in tabelul 26; Corelalia dintre Viteza aerului Im/s] 0,25 0,50 1,00 1,50 2,0a 3,00 4,00 5,00

c,,

viteza aerului gijumitatea refrigerdrii C[

[kcat/m2.h.grad] 5,00 5,90 6,75 8,50 10,25 12,00 15,50

19,00

Tabelul 26

Atingerea,,jumititi i refri geririi" Iore] 11,79 10,95 9,59 8.71

8,16 7,45 6,92 5,19

- evolufia rH-ului gi pH-ulul, deoarece rf{-ul favorabil dezvoltdrii 1ui Cl. per-

fringens este de - 50 mV (care se atinge la B ore postsacrificare), iar pH-ul favorabil este 7 (pH-ul cdrnii calde). La 10 h post-sacrificare, carnea ajunge la rH = -50 mV, iar pH-ul la 5.5 5,7, ceea ce inseamnd cE rH-ul este favorabil dezvoltirii dar pH-ul este total defavorabil dezvoltarii lui Ct. pertringens (prin scdderea pH-ului cu o unitate, viteza multiplicirii scade de 2 ori). Rezulta ci in aceste condi[ii trebuie sd intervenim cu o astfel 90%, pentru micaorarea

pierderilor

greutate; - durata depozitirii si fie sub limita admisibilS, pentru a se evita pierderi de calitate prea mari; - circula[ia aerului in depozit si fie de 0,04 0,08 m/s, astfel incdt sd se realizeze uniformizarea temperaturii gi umiditSlii relative; - trebuie sd se respecte incircirile depozitelor in vederea micgordrii pierderilor in greutate gi folosirii eficiente a spaliului respectiv. Durata de depqzitare a cdrnii congelate va depinde de urmdtorii factori: - calitatea iniliala a materiilor prime supuse congelSrii; - calitatea congeldrii; - calitatea ambalajului (acolo unde este cazul); - parametrii depozitirii (temperaturi, urnezealS relativi). inriutifirea calitdlii cdrnii congelate 9i depozitate este rezultanta: deshidratdrilor pa(iale; recristalizirilor care au loc mai ales datoritd fluctualiilor de temperaturd in depozit; proceselor enzimatice hidrolitice gi oxidative; autooxidirii lipidelor. Tn

-

11.7.8.2. Metode de evaluare a

calitifii cirnii congelate

gi

depozitate

ln condifiile pdstririi unei temperaturi suficient de scdzute la depozitarea cirnii pentru a se evita dezvoltarea microflorei 9i Tn principal a celei patogene,

durata de pistrare a cirnii congelate este determinata de calitilile senzoriale aie produsului. in practicd, evaluarea calitSfilor senzoriale se face prin doud metode. Metoda L se compard din punct de vedere senzorial doui produse dintre care cel martor este men{inut la -40'C. Limita de conservare corespunde momentului in care un juriu de degustdtori percep o diferenli de calitate intre cele doud produse cu o probabilitate de 95o/o. Aceasti durati de pdstrare se mai numegte ,,durati de conservare la un nivel inalt de calitate" (High Quality Life). Acest timp indici o durati de conservare mai mici decAt cea dupi care consumatorii ar respinge produsul din punct de vedere calitativ. Metoda a ll-a'. Tn acest caz, un juriu de degustdtori buni judeci calitatea produsului la diferite perioade de conservare gi la diferite temperaturi $i pe o scard de 11 puncte (de la -5 la +5) definegte doud puncte principale (fig. 73): -durata de stabilitate (Stability time) care corespunde diminuirii cu un punct a punctajului. Aceastd durati este egald cu High Quality Life; - durata de acceptabilitate (Acceptability time) este mai mare gi corespunde momentului in care produsul primegte o noti inferioard la -1 sau -2. Aceastd durati se mai numegte gi durata de depozitare, dupd care consumatorul se poate sesiza (plOnge) de o degradare a calitilii. Durata de acceptabilitate pentru multe produse alimentare congelate a fost determinatd experimental de citre cercetitorii de la Laboratorul de agriculturd din Albany California. Pentru produsele testate s-au trasat curbele TTT (Tim* Temperature-Tolerance) cu ajutorul cirora se determini durata de acceptabilitate pentru temperatura de depozitare consideratd. Duratele de acceptabilitate sunt tabelate.

-

179

Congelarea cdmii

I I

r-.--

**-

I

l

i

raO

Durata de .__,;5lqbi lirate(HQ L)

Err ,.)

c-t

z

200 300

100

400

500

600

Durata practicl de plstrare lzilel Fig. 73. Notele de degustare acordate pentru cotletul de porc condilionat in polietileni 9i cutie de carton.

11.7.8.3. Calculul duratei practice de depozitare

La calculul duratei practice de depozitare trebuie se avem

Tn vedere intregul lan! frigorific, pentru ce efectele inrdutalirii calitetii se cumuleazd indiferent de numdrui gi ordinea in care se succed niveluri de temperaturi la depozitarea produsului pe parcursul lanlului frigorific. Sciderea zilnici de calitate, la fiecare nivel de temperature, va fi: L'C = 1/A , unde A este durata de depozitare la temperatura de depozitare consideratd, luatd din curbele TTT. Scdderea globali de punctaj (AC), pentru toate nivelurile de temperaturd,

va fi:

AC=

r, 1111 Or+xzT*tr

A

+....+tn

nn

in care: xt, tz, ts, xnsunt duratele efective de depozitare la temperatura respectivd; At, Az, As, An- duratele practice de depozitare luate din curbele TTT pentru aceleagi temperaturi ca gi in cazul x1,l.,2, xs, xn. Pentru ca produsul sd fie acceptat de consumator, trebuie ca pierderile de calitate, pe toati durata lantului frigorific, si fie mai mici decAt 1. Scdderea de punctaj numai la depozitarea in frigoriferul producitorului va fi:

,,

1\ 1 _, 1 h=L,C-\rz h*rt A,+....+rn h).

1

Pun€rnd condi{ia ca AC

fl0

= 1 (limita inferioard a calitalii) se poate determi-

T1l

+

xt = A.[1- (r, ''42

*

* r,"Ag +.... + t,

])l rtn

.

180

Conseruarea cdmii prin

fig

Din valoarea globald a calit5$i (1), partea care corespunde depozitdrii in frigoriferul producitoruf ui va fi:

Ac=r,

1 l=1_Tf"' A, ?rl'n A, )

'l

in practicd se pot intdrni urmitoarere situa[ii: - scdderea globalS de punctaj poate si fie mai mare dec6t 1, ceea ce inseamnd cd durata depozitdrii ta prboucitor este prea mare (consider6nd cd celelalte faze decurg normal). Misuia care trebuie luati este aceea de a micaora

durata depozitdrii; - din motive de desfacere, produsul trebuie depozitat un timp mai lung. in aceste condifii este necesar sd se scadd temperatura de depozitare, Tn vederea respectdrii cond iliei:

r,*=Ac=ct. A1

Asigurarea unei durate rr rn?i mare conduce la o valoare mai mare pentru 41, ?stfel ca sd se respecte relalia amintitS. Cunoscdnd valoarea noud a lui 41, se poate gasi din curbele r/-.rtemperatura corespunzdtoare pentru depozitare. Aga cum s;a men{ionat,,scdderea temperaturii de depozitare in diferite verigi ale lanfului tehnologic frigorific are un efect pozitiv asupra men{inerii calitdiii produsului care.antre.neaza dupd sine consecinfe de ordin economic: -Nivetul sporirea cheltuielilor de investifie, exploatare gi cosiuri .j" depozitare. optim de temperaturd la depozitare este -30.C, deoarece: - se asigurd o rezervd de calitate a produsului mare, rezervd care este importanti cand desfacerea nu se poate face in termen; - pierderile de umiditate din produs sunt mici. sciderea temperaturii de depozitare mai atrage dupd sine: - mdrirea pauzei la muncitorii care lucreazd in-depozitele frigorifice; - dotarea muncitoriror cu echipament de protec{ie adecvat; - mdrirea gradului de mecanizare-automatizare a lucririlor in interiorul depozitelor.

11.8. Metode $i modaliteti de congelare a '

cirnii

11

.8.1 .

Metode de congelare

Metodele de congelare se clasifici dupd doui criterii de bazd: intervalul dintre obJinerea cdrnii gi congerare; viteza medie riniard de congeiaie. Dupd primul criteriu, congelarea poate fi: - in doud faz9, respectiv congeiare cu refrigerare prealabili. in acest caz, etapa I o constituie refrigerarea care se realizeazd in tuneluri sau camere unde

Metode gi modalitd,ti de congelare a cdmii

181

temperatura cirnii (carcase, semicarcase) scade de la 37"C la +4'C Tn centrul termic al po(iunii cele! mai groase. Aceasti etapi dureazd 24 26 ore. Jindnd cont ci iegirea cirnii din rigiditate la temperatura de 0'C se obline dupri 3 - 4 zile, rezultd cd in acest caz carnea se introduce la congelare cdnd ea se afld incd in rigiditate. Se eviti deci fenomenul de thaw-rigor la decongelare. Pentru un tunel de congelare de 12,5 t, cu circulafie longitudinald a aerului, la o vitezd a aerului de 1 ,5 - 2 mls in tunelul gol, cu o suprafatd a elementelor de ricire de 50 ffi2, o putere frigorifici instalatd de 8000 kcal/h.t 9i la o temperaturd de vaporizare a NH3 de -30"C,

-

viti este de 30 ore iar pentru cea de porc de 20 h; - congelare cu refrigerare 9i depozitare prealabitd Aceasta este considerati ca metoda cea mai bund pentru oblinerea cirnii de calitate superioard, deoarece prin depozitarea cirnii refrigerate timp de 2 - 3 zile aceasta iese din rigiditate, astfel incit congelarea qi decongelarea vor gdsi carnea in faza de durata congelarii pentru carnea de

maturare;

- congelarea cdrnii in stare catdd.

in acest caz, carnea intrd la congelare in taza de prerigor. Avantajele acestei metode ar fi: micaorarea duratei totale a procesului frigorific; reducerea spaliului frigorific; reducerea manipulirilor; reduc,erea pierderilor in greutate. La congelarea cirnii calde, durata procesului de congelare propriu-zisi este mai mare cu 20% fald de congelarea cu refrigerare prealabild, in aceleagi condilii de lucru (tuneluri cu capacita{i frigorifice identice 8000 kcal/h.t gi tevap = -30'C). Pentru oblinerea de durate egale de congelare, capacitatea frigorifici trebuie majoratd corespunzdtor, respectiv la 10 000 kcal/h.t gi f",ro = -30'C. Pierderile in greutate sunt mai mari in compara{ie cu cele realizate la congelarea cu refrigerare prealabilii, dar mai mici dacd se [ine seama de pierderile totale realizate in acest caz din urmd (refrigerare plus congelare). Dezavantajul congelirii cirnii in stare caldd este acela cd la decongelare se poate ajunge la fenomenul de thaw-rigor.

-

-

in toate cazurile se recomandd congelarea rapidi in tuneluri cu taer = -30... -35 "C Ai o vitezi a acestuia de 2 - 7 m/s, viteza medie liniard de

congelare fiind de pAnd la 3 cm/h. La congelarea rapidd, straturile exterioare ingheala rapid, iar cele interioare se rdcesc pe misurd ce frontul de gheali inainteazii de la suprafa!5 cdtre centrul termic. Avantajele acestei metode sunt urmdtoarele: cristalele de gheala se formeazi in cea mai mare parte intrafibrilar, deci in contact direct cu coloizii hidrofili (proteinele), astfel ci la decongelare pierderile de suc sunt mai reduse; durata procesului este mai mic5, deci metoda este mai economicS; pierderile de umiditate sunt mai reduse, ceea ce ridicd gi mai mult economicitatea; starea sanitard a cdrnii este mai buni. Dupi cel de-al doilea criteriu, congelarea poate fi: congelare lenti (v, = 0,2 cm/h); congelare rapidd (vr = 0,5 - 3 cm/h); congelare foarte rapidd (vr = 5 - 10 cm/h); congelare ultrarapida (vr = 10 - 100 cm/h). in larile occidentale produsele congelate se intAlnesc sub urmdtoarele

denumiri:

- produse congelate (Frozen foodstuffs) care sunt ob{inute printr-o

congelare obignuitd, temperatura medie a acestora scdzind sub -10"C intr-un timp care nu permite desfdgurarea reacliilor enzimatice gi microbiologice nedorite. Depozitarea acestor produse se face la temperatura de - -10'C. Aceste produse

182

Conseruarea cdmii prin

fig

se congeleazd la o vitezi liniari de - 0,5 cm/h. Aceasti congelare se aplicd pentru produse cu grosimi mari (carne in carcase, semicarcase, blocuri);

produse congelate addnc (Deep frozen foodstuffs) care se obfin la congelare cu vitezd liniard mai mare de 0,5 cm/h. Condiliile ce se impun in acest caz sunt urmitoarele: traversarea zonei de formare gi cregtere a cristalelor de gheala intr-un timp cAt mai scurt (zona de congelare); temperatura medie a produselor si fie sub -18'C; fiecare produs congelat pus in vAnzare va avea ambalaj individual, inert fa{d de produs, rezistent din punct de vedere mecanic, impermeabil la vaporii de api; interzicerea vinzirii produselor sub aceasti denumire dacd acestea au suferit decongeldri accidentale pa(iale sau totale, chiar

-

dacd ulterior acestea au fost reconqelate.

11.8.2. Modalititi de congelare Carnea poate fi congelati sub urmitoarele forme: . in carcase, semicarcase; sferturi, in care caz se recomand5: - temperatura de vaporizare -40... -42 "Ci - viteza aerului 3 - 4,5 mis; - incircarea la capacitatea nominald a tunelului; - temperatura aerului la sfSrrgitul congelSrii -30... -35 "C. irrcarcdriie spafiilor gi caracteristiciie tehnoiogiei de congelare a carcasS, jumdtdfi, sferturi sunt ardtate in tabelele 37 gi 38).

cirnii

in

Tabelul 37

incircirile specifice Produsul

Greutate

semicarcasi lkql Carne porc Carne vitd-mAnzat Carne vitel Carne oaie

30-

cirnii

Incircare specificd [kg/m suprafafi de

Distanla dintre axele liniilor

pardoseal 184 - 240

aeriene lml

Distanla dintre' linie aeriani 9i perete fml

0,7 0,8

0,8 0,8

-

0,8 0,7

0,8 0,8

40

50-100

3015-

la congelarea

35 20

150-300 90

105

150-200

Tabelul 38

Caracteristicile congelirii cu refrigerare prealabili Parametrul Temperatura initialS a aerului Temperatura finald a aerului Viteza medie aer la nivel carcasd Temperatura initiali centru carcasd Temperatura finald centru carcasd Temperatura finald medie carcasd Durata procesului Pierderi in qreutate

UM Carne porc

Carne m6nzat

Carne oaie

"C

0

0

0

"c

-30... -35

-30... -32

-30.. -32

+4 -15 -18

+5 -15 -18

+5 -15 -tt'

24

36 0,65 - 1,6

24 1,05 - 1,8

m/s OC OC OC

3-5

ore o/^

0,8

- 1,5

3-4

3-4

Sisfeme gi procedee de congelare

183

sub formd de carne trangatd. Trangarea cirnii se executd in incdperi sd asigure: trebuie care - temperatura aerului 8...10'C; - umiditatea relativi a aerului pentru t"", = 8"C gi temperatura suprafefei +4oC, maximum 75%; cdrnii - viteze ale aerului 0,25 m/s la nivel de lucru al personalului muncitor. Carnea trangati se congeleazd in tunele cu conveclie fo(at5. in cazul cdrnii dezosate, in blocuri de 25 kg, congelarea in tunele de congelare cu convecfie for{ata se face in 18 20 ore la temperaturi de vaporizare de -40...-45 "C. Pierderile in gfeutate la congelarea cdrnii in blocuri sunt de aproximativ 0,6% cAnd capac Ai aproape de 2 ori mai mici cdnd tivile au se utilizeazd tdvi metalice capac. La preambalarea cirnii in bucdli mici se utilizeazd ambalaje suple care trebuie sd indeplineasci urmdtoarele condifii: sd aibd o rezisten[d mecanici bund chiar la temperaturi de -40"C; si reziste la temperaturi ridicate in condi{iile in care produsul congelat se pregitegte culinar in ambalajul siu; si aibd impermeabilitate la vaporii de apd pentru a se evita deshidratirile. Sunt utilizate ambalaje suple din: PEHD/PE/EVA; PE simple, lineare sau ionomere; filme sudabile cu multe straturi, in care suportul este reprezentat de OPA, PET-metalizat sau nemetalizat, Al; OPP care prezintd o anumitd fragilitate la frig; complexe OPP/PE. Se pot folosi gi ambalaje termoformate din: PA/PP, PE/PA, PE, PA/SY, PEHD, PS - formula goc, PVC/PE. Dupi congelare, carnea preambalati in blocuri sau bucdli mici se ambaleazd in cutii de carton ondulat gi se depoziteazd la taer = -18...-20 "C. incSrcarea specifici la depozitare este de 380 - 450 kg/mz util in sistem nepaletizat gi de 500 - 650 kg/m' util in sistem paletizat. o

-

firi

1

1.9. Sisteme gi procedee de congelare

Dupd modul de funcfionare existi trei sisteme de congelare gi anume: cu funclionare discontinui (in garle), cu func[ionare semicontinui gi cu funclionare continud.

11.9.'1 .

Sisteme de congelare

Sistem de congelare cu funcfionare discontinui (in garje). Acest sistem presupune introducerea produselor in incinte special amenajate, dupd care instalalia de rdcire aferenti intrd in funcfiune; dupd atingerea in produs a temperaturii prescrise, instalatia de rdcire se opregte, iar produsele congelate sunt descdrcate.

184

Conseruarea cdmii

pin fig

Acest sistem de congelare, degi simplu, prezintd urmdtoarele dezavantaje: - necesiti manipulSri importante datoritd gradului redus de mecanizare-autom atizar e a incd rci ri i-desci rcdri i - necesiti supradimensionarea instala{iei frigorifice datoriti neuniformizdrii sarcinii termice; - conduce la durate relativ mari de congelare; - determini o stafionare indelungatd a produselor pAnd la inceperea procesului de congelare. :

Sistemul de congelare cu functionare semicontinui. Se,carac terizeazd prin aceea ci o anumiti cantitate de produse este introdusd pentru congelare gi concomitent este scoasd cantitatea de produse deja congelate, la intervale constante de timp.

in acest fel aparatele de congelare sunt incdrcate in permanenfi cu aceeagi cantitate de produse (cu exceplia inceputului 9i sfdrgitului funcfiondrii aparatului), sarcina frigorificd fiind constantd. lntroducerea/ scoaterea produselor in sistemul semicontinuu pot fi mecanizate gi automatizate. Sistemul de congelare cu funcfionare continui. Se caracterizeazd prin aceea cd trecerea produselor prin aparatul de congelare se realizeazd continuu sau intrerupt ritmic. Aplicarea sistemului presupune: - existenla liniilor continue la tratamentele preliminarii; - limitarea grosimii produselor supuse congelSrii in scopul scurtdrii duratei de congeiare gi a reducerii gabarituiui aparatelor; - capacititi de congelare relativ mari (> 1 Vh), deoarece la capacitdfi mai mici costurile de amortizare ale mecanizdrii-automatizirii devin foarte mari.

11.9.2. Procedee de congelare Dupd modul in care are loc rdcirea, congelarea poate fi realizatd astfel: - in aer rdcit; - prin contact cu agenli criogenici; - prin contact cu agenfi intermediari; - prin contact direct cu suprafefele metalice reci.

Congelarea cu aer rece. Este cea mai rdsp6ndita metodd datoritd faptului

ci majoritatea

produselor se preteazd acestui tip de congelare. Aplicarea metodei presupune un spaliu inchis, izolat termic, un rdcitor de aer gi un sistem de distribufie a aerului rdcit peste produs. Temperatu.ra aerului de rdcire in sistemele discontinue gi semicontinue la inceput sunt mai mari decdt la sfdrgitul operafiei, c6nd sunt uzual de -30... -40 'C. Pentru sistemele continue, temperatura aerului este practic constanti pe toati perioada procesului. Diferenlele uzuale dintre f"", gi cea de vaporizare a agentului frigorific in ricitoarele de aer sunt cuprinse intre 5 gi 12"C. La congelare se folosesc viteze mari ale aerului la nivelul produselor, deoarece viteza de propagare a cdldurii din interiorul produsului cdtre exterior este mult mai mare (Ls = 2,21 W /mK, iar Xapa = 0,58 W/mK).

185

Tipuri de congelatoare cu funclionare continud

Viteza aerului la nivelul produselor poate ti 2 - 8 m/s. in cazul congeldrii cirnii, pozi[ia carcaselor, semicarcaselor, blocurilor etc. este fixi. Tunelurile de congelare a produselor in aer pot fi (tig.7Q: - cu circulalie predominant longitudinald a aerului; - cu circulafie predominant transversald a aerului; - cu circulafie predominant verticali a aerului.

ff/

nilrl ililrl

r-l-l-l-i-rttf tt

v))

I L ,J

lJ

t. U t. lJ

e&-

Fig.74.Tunele de congelare cu aer ricit: a - cu circulafie longitudinali gi rdcitor deasupra tavanului fals; b - cu circula{ie longitudinali gi ricitor la un capit al tunelului; c - cu circulalie

d- cu circulatie longitudinal5 in plan orizontal; e- cu circula{ie verticalS cu tavan fals; f - cu circulalie transversali 9i perete lateral fals cu fante; g - cu refulare liberi a aerului. transversald gitavan fals;

11

.10. Tipuri de congelatoare cu

functionare continue Aceste congelatoare sunt in general cu functionare continud gi pot fi ciasificate dupd cum se prezinti in continuare. a) Congelatoare cu aer in strat fix: - congelataare cu tdvi, palete sau forme metalice: Hoyer (cu tdvi); Linde (cu palete pentru produse ambalate gi cu tdvi pentru cele neambalate); LVN Ktihlautomat (cu forme metalice); Gramm (cu tdvi);

186

Conservarea cdmii prin frig

- congelatoare

cu bandd transportoare: Gyrotreeze, Cartofreeze, SpiroflexFrick, Gyrocompact G4 - Frigoscandia, Frigo-France-Metal. b) Congelatoare cu aer, in strat fluidizat: - congelatoare cu jgheab: Flofreeze-Frigoscandia (Suedia), Fluigel-Quiri (Franla), Free-Flo-Hall (Anglia), AEF (Bulgaria), Fluidi-frigor-Esherwyss (Elvelia); - congelatoare cu bandd: Lewis (SUA), Frick (SUA), Sabroe (Danemarca), Linde (Germania) Stef (Fran{a), Samifi-Babcock (SBL). c) Congelatoare prin contact direct: - cu pldci orizontale: Jackstone (Anglia), Linde (Germania); - cu pldci verticale: Jackstone (Anglia). d) Gongelatoare care folosesc agenfi intermediari: APV, IQF - Pan Arrangement gi Set-Freeze Arrangement (Du Pont de Nemours), Flexo-freezeFrigoscandia, Age- Freeze-M-Frigoscandia. e) Congelatoare care folosesc azotul lichid ca agent criogenic: Criotransfer (lntegral-Process System), Ziptreeze (Air Liquide), Criyogenic (Air Product), Ultrafreeze (National Cilinder Gaz), Magic-Freeze (Air Reduction). f) Congelatoare care folosesc GOz - zipada: Cry-O2-Speed. in cele ce urmeazd se dau unele detalii pentru unele tipuri de congelatoare reprezentative din unele grupe menlionate. Congelatorul cu aer in strat fix Gyrofreeze. Acest tip de congelator este construit de firma Frigoscandia gi se caracterizeazi prin: - ocupi o suprafatd mic5 in raport cu un tunel convenlional; - datoriti modului de distribufie a aerului pierderile in greutate sunt minime; - durata congeldrii este de 10 - 15 min socotit de la intrarea produsului in congelator gi pdnii la ambalare. Congelatorul Gyrofreeze este construit ln dou5 variante: cu un singur drurn in spirald gi cu doud drumuri in spirald. Varianta cu un singur drum in spirald (fig. 75) este formatd din camera izolatd 7, in care produsele sunt introduse pe o bandd flexibilS 2, care parcurge un drum in spiralS de jos in sus 3, evacuarea fdcAndu-se pe la partea superioard a congelatorului. in punctul 4, banda trece printr-o sta[ie de spdlare cu apd caldd, spdlare cu solulie detergent5, clitire cu api caldd gi uscare prin insuflare cu aer cald cu ventilatorul 5. Dupd igienizare, banda flexibild formati din spirale metalice (banda tip Omnigrid sau Omniflex, flexibila in special lateral) se incarcd din nou cu produse. Instalafia este previzutd gi cu o stalie de tensionare 6, unde se elimind orice varialie in lungime a benzii. Congelatorul este echipat cu evaporatorul Z 9i ventilatorul I pentru circulafia aerului, care este vehiculat de sus in jos, parcurgdnd descendent diferite niveluri ale benzii transporloare de pe singurul drum in spiralS. Aripioarele de pe serpentinele evaporatorului sunt uniform distribuite, evaporatorul putAnd fi degivrat o datd pe sdptimAni cu aer cald sau apd caldd. Acest congelator poate fi utilizat pentru carne preambalatd in pachete mici, pentru po(iuni trangate de pasire, chiftele, hamburgher etc. Congelatoare cu aer in strat fluidizat. Aceste aparate de congelare se folosesc pentru congelarea produselor cu dimensiuni mici (fructe, mazdre etc.). Principiul metodei de congelare prin fluidizare consti in insuflarea ascendentd a aerului prin stratul de produs, cu o vitezi care sd asigure men{inerea produsului

Tipuri de congelatoare cu funclionare continud

187

si se lina seama de viteza aerului caracteristicile produsului (granulometrie, masa volumicd, coeficient de formd) intr-o stare de plutire. Este deci necesar

gi

I3 --..'-.'t.'"-..'"

18%) 9i ei pot reduce azotalii la azotili; -lactobaeilii, care transformd zaharurile in acid lactic scdzAnd in felul acesta pH-ul saramurilor 9i deci favorizeazd transformarea NaNOz de citre micrococi:

216

Conservarea cdmii prin sdrare

- acinebacteriile gi streptococii, care nu sunt doriti in cazul in

care saramurile se refolosesc. Saramurile maturate pot fi refolosite numai dupd fierbere gi purificare pnn centrifugare sau filtrare, urmate de corectarea concentraliei in NaCl, NaNOz sau NaNOs.

- purificare, si fie reinsdmAnfate cu culturi starter. Toate tipurile de saramuri trebuie pdstrate la temperaturi sub 10"C. Saramurile reutilizate, nesterilizate gi nepurificate, pdstrate la temperaturi mai mari de 10'C se degradeazd, viteza de degradare fiind cu atdt mai mare cu c6t concentralia in NaCl este mai mici, confinutul in substanle nutritive rnai mare gi microflora mai abundenti 9i diversi. Degradarea saramurii se manifesti prin modificdri de gust gi miros, formare de spum5, schimbarea culorii (devine de culoare cenugiu murdar), aparilia de tulburiri, formarea de precipitat, devine alcalini, potenlialul redox (mV) atinge valori negative (scade pdni la -150 mV... -400 mV), saramura in ansamblul sdu devenind alterati. in asemenea saramuri, conlinutul de NaNO3 gi NaNO2 este redus la minimum prin transformarea acestora in produgi neutili (hidroxilamind, azot qi NHs). Microorganismele capabile si reducd azotatul/ azotitul la NHz - OH, Nz gi NHs folosesc NaNOs gi NaN02 ca acceptori de hidrogen in locul oxigenului in procesul lor de respira{ie. Acest proces a fost denumit reducerea disimulatorie a azotitului: Existi posibilitatea ca saramurile refolosite, dupd sterilizare

i

HNOs

+2H

HNO2 + HzO

HNOz+2H

--------+ HNO +2H ->

HNO+HzO NH2-OH

H2N2O2 -+ N2O+2H ----=>

NzO + 2 HzO

2

HNO

-=-+ * -=->

NHz-OH+2H

H2N2O2

Nz+HzO NH3+H2O

Prin acest proces, potenlialul redox al saramurii devine puternic negativ (in mV) gi microorganismele oxideazd anaerobic lactatul prezent folosind oxigenul din azotat 9i azotifi. Avand in vedere ci in saramuri se gisesc ioni de Cl-, Na*, OHgi H* se formeazd NaOH care reac[ioneazi cu CO2 provenit din lactat, formAndu-se NazCOs care imprimi saramurii reactia alcalind.

___+,

NaCl HzO

Na* + OH2.NaOH + CHg - CH - COOH

-------> -----------+

COz ----+ I

O reaclie alcalini a

OH

Na" + ClOH- + H* NaOH NazCOs + HzO COz + CHg - CHz

- OH

-->

saramurii favorizeazd dezvoltarea bacteriilor de putrefac{ie care consumi substanfele nutritive din saramuri (in special aminoacizi liberi) care capdti caracteristici senzoriale ce o fac neutilizabild.

Metode de sdrare

Dacd

217

in saramuri

s-a folosit numai azotit, procesul de denitrificare se produce cu o vitezd aga de mare, incdt adiugarea de'NaNo2 in-saramura uzatd in scopul refolosirii se dovedegte ineficace pu'itru a se ob{ini o stanititate a culorii cdrnii saramurate. caracteristicile saramurii tabelul 42.

in funcfie de poten{ialul redox sunt ardtate in

caracteristicile saramurilor in functie de potenfialul redox Potenfialul redox

mvllfi +350... +201 +200... -149

26,0 ...21,A

Tabelul42

Destinatia saramurii Saramura ete Saramurd care a fost n utilizatd, cu maturare slabd Saramurd de a re maturatd S a ra m u rd s u pra ruatuEiffiGEG Saramurd alteratd

Variantele sirdrii umede sunt prezentate in continuare.

Sirarea prin imersie. Variantd a sirdrii umede, sdrarea prin imersie se aplicd ca metodi de sine stititoare la: - materii prime destinate tobelor, caltabogilor, sdngeretelui, lebervurgtilor (cap de porc, limbd de_vitd gi porc). Saramura de imersie jste formatd din 14 kg sare, 0,080 kg azotit 9i 85,920 kg apd; - matei'ii prime destinate unor tipuri de afum6turi: picioare de porc afumate, coaste afumate, oase garf afumate. Saramura de imersie contine 11 19 sare, 0,080 kg azotit de sodiu gi gg,g20 kg apa. Sdrarea prin imersie se aplicd gi ca metodd complementari sardrii. prin injectare la: - materii prime destinate unor tipuri de afumituri: costi{d afumatd, ciolane afumate' Saramura de imersare are aceeagi compozi{i"." iiin Iaiul precedent; - materii prime destinate unor specialitdli cum ar fi mugchiul picant Azuga, mugchiul liginesc, rulada Cibin. Saramura de iinersie are aceeagi compozifie"# saramura de injectare. La sirarea prin imersie a cdrnii in buc;ifi mari, se recomanda ca aceasta sd fie refrigeratS (pH = 5,7 - 6,1), pentru a se eviia multiplicarea microorganisrnelor inainte de a se rgalizg sdrarea propriu-zisd. Daci pH-ui cdrnii este 6,0, proteinele acesteia se geiificd in contact cu sarea gi absoib multd apd in compara{ie cu carnea cu pH = 5,7, care degi se sdreazi ugor (mai rapid), nu absoarbe o cantitate ?'nare de apd (din saramurd), deoarece proteinele nu gelifici.

Sirarea prin injectare. in aceastd variantd, sdrarea se poate face intramuscular

sau intraarterial 9i prezintd avantajul ci permite scurtarea duratei de sdrare, hidratarea cirnii fiind superioari fafa de sararei prin imersie. lnjectarea intramusculard_se aplici singurd sau in combinafie cu sdrarea prin inrersie sau cu sirarea uscatd, dupd cum ur*meazd: - injectarea ca atare se aplicd in cazul materiilor prime destinate unor tipuri de gunci (gunca Turist cu sau firi derivate proteice). Injectarea este urmatd de malaxare c3nd se adaugd eventual saramura rdmasd neinjectat6. pulpa 9i fira

218

Conseruarea cdmii

pin

sdrare

os se malaxeaze cu utilaje obignuite. Malaxarea se face astfel: o ori dupi injectare; o ori dupi 24 ore de depozitare la frig; o ori dupd 48 ore de depozitare la f rig (2...4 'C);

- injectarea combinatd cu imersie se aplici in cazul materiilor prime destinate unor tipuri de afumituri (costi!5 afumatd, ciolane afumate) sau a unor specialiti{i (mugchi picant Azuga, cotlet haiducesc, mugchi liginesc, ruladd Cibin, piept condimentat, la care imersarea se face in sos condimentar); - injectarea combinatd cu sirarea uscati se aplicd in cazul materiilor prime destinate serniconservelor de carne in recipiente ermetice (pork-loln, spati, pulpa) cu sau fird polifosfat. lnjectarea este urmati de malaxdri in utilaje speciale; se mai aplicd injectarea combinatd cu sdrarea uscati gi in cazul materiilor prime destinate unor specialita{i cum ar fi pieptul fiert gi afumat. Injectarea intramusculard poate fi realizatd manual gi cu ajutorul maginilor de injectat cu ace multiple. lnjectarea manuall implicd existenla unei instalalii simple formati dintr-un bazin de saramuri, o pompd gi un pistol de injectare prevdzut cu ac lung de 20 cm gi cu diametrul interior de 2 - 3 mm. lnjectarea manuald se practica in intreprinderile care nu au in dotare magini cu multe ace. lnjectarea intramusculard manualS se aplici in general pentru materia primd destinatd jambonului fiert sau afumat cu sau os, b,aconului, pieptului afumat, costilei afumate. Controlul injectdrii se poate realiza pe doud cdi: - prin determinarea volurnului saramurii injectate, in funcfie de greutatea bucSlilor injectate. in acest caz este necesard o triere a buc5lilor de carne in funclie de greutate, astfel ca sd se formeze loturi omogene gi care primesc acelagi procent de saramurd. Volumul de saramuri injectat este controlat de un debitme-

firi

tru;

-

prin determinarea cregterii in greutate a bucdtilor de carne. in acest caz, bucata de carne se agazd pe platanul perforat al unui cAntar (se perrnite deci recuperarea de saramurd) gi se injecteazd saramurd pdni la realizarea cregterii in greutatea doritd,

Injectarea cu ajutorul maginilor cu multe ace prezinti avantajul unei productivitdli sporite, cu rezultate tehnologice mai bune. Pentru injectare se preteazd mai bine carnea fSrd os, destinati diferitelor specialitdti de gunci g! semiconservelor in recipiente ermetice, dar se poate aplica gi in cazul jambonului cu os, pieptul de porc destinat ob{inerii costilei afumate, ciolanelor de porc destinate oblinerii ciolanelor afumate. in cazul jamboanelor cu os este necesar ca acestea sd se treacd de mai multe ori prin nnagind pe o fa!5 gi pe alta, avAnd in vedere cd la o singuri trecere saramura este opritd la nivelul oaselor. in plus, la injectarea intramusculai'5 a materiilor prime nedezosate, existi gi pericolul degraddrii aceior dacd nu se regleazd corect ad6ncimea de pitrundere. Se pot folosi magini de injectat cu ace multiple cu func[ionare discontinui gi continud, cele din urrni av6nd o productiviiate mare. in acest caz, carnea ce urmeazd a fi injectatd este trecuti treptat pe banda transportoare a maginii de injectat, intr-un singur strat, a cirui grosime este corespunzitoare tipulu! de ace folosite, astfel ca ultimul orificiu de pe ac sE pitrundd in stratul de carne. Cini stratul de carne este antrenat pe bandi sub rAndurile de ace fixate pe un cadru

Metode de sdrare

2t9

tubular, magina introduce acele dintr-o datd in masa cdrnii, pompand prin ele dozele determinate de saramurd, apoi acele se extrag gi opera{ia continui ?n mod

automat. Reglajul maginii de injectat se face in aga fel inc6t saramura introdusd in carne sd fie cdt mai apropiatd de procentele prevdzute. Acele de injectare sunt confecfionate din olel inoxidabil, avAnd diametrul de 3,5 - 5 mm gi sunt prevdzute cu orificii in vdrf gi pe perlile laterale, pentru ca solufia de injectare sd-gi formeze o cavitate cilindrici sublire de-a lungul acului, de unde sararnura migreazd in zonele inconjuritoare. Presiunea de lucru poate varia in limitele 0,5 -' 2,8 bar. O mare importan(d o are reglajut adAncimii de pdtrundere a acelor. Daci acele pitrund numai in straturile superficiale, atunci are loc o refinere redusd de

saramurd care se scurge in mare parte in exteriorul bucSlii de carne. Daci injectarea se face corect, saramura rdmdne in spatiile intercelulare gi este progresiv absorbitd de celulele musculare gi conjunctive. Avdnd in vedere cd celulele musculare 9i conjunctive au capacitate limitati de absorb[ie a saramurii, excedentul de saramuri rdmdne in spaliile intercelulare, fapt ce se poate constata prin secfionarea unei bucdli de carne, cdnd se observd scurgere de saramuri. Saramura absorbitd in carne este expulzatd numai dacd se exercitd o presiune asupra bucdlilor de carne. Acest fenomen se poate observa ciupd prinderea cdrnii injectate intr-un recipient cu volum mare. in acest caz, bucilile de carne din stratul superior le vor presa pe cele din stratul inferior care vor elibera saramura. Din acest motiv, recoltarea cdrnii injectate trebuie sd se faci chiar in recipientele care servesc la malaxarea ulterioard a cdrnii. Durata sdrdrii prin injectare este in func[ie de temperatura saramurii. Din motive de securitate microbiologicd, se lucreazi cu saramuri foarte proaspete (preparate chiar in ziua injectdrii) sterilizate gi rdcite la temperaturi sub 10'C. La sirarea prin injectare cu magini cu ace multiple trebuie se aibi in vbdere urmdtoarele: - se lucreazi numai cu saramurd de injectare proaspdtS, sterilizati gi rdcitd, pompatd direct din tancul de pdstrare a saramurii; se are in vedere ca sd nu se foloseascd saramura care a stalionat eventual in conducte in ziua respectivd; - se evitd prezenla aerului pe conductele instalatiei, care ar favoriza, o dati introdus in carne cu saramura, dezvoltarea microorganismelor aerobe; - se va evita prezenla suspensiilor in saramuri care ar putea infunda acele. in acest scop aspirafia saramurii din tancul de depozitare nu se face clriar la nivelul fundului bazinului; in plus, se va lucra numai cu saramuri bine filtrate; * se va evita o injectare masivi de saramurd in acelagi loc, fapt posibil la maginile de injectat cu func{ionare discontinui. La fiecare injectie nu trebuie sd se depdgeascd cantitatea de 100 g saramurS. in cazul maginilor cu ace multiple gi functionare continuS, cantitatea de saramuri injectati depinde de: presiunea de injectare, viteza benzli de transport a cdrnii, grosimea bucitilor de carne, densitatea de incircare a cirnii pe bandd. Primii doi parametri caracterizeazd magina gi potfi ugor reglali, iar ceilalfi doi parametri sunt dependenli de operator gi trebuie men{inuli c6t mai constant posibil. Injectarea intraarterialS se aplicS, in general, la jambonul cu os. in ace:lt scop se folosegte o magini de injectat cu un singur ac, avAnd vArful deschis. Aviind in vedere ci injectarea se face in artera iliacd externS, care este destul de

si

220

Conservarea cdmii prin sQrare

fragil6, se recomandi ca jambonul destinat injectdrii si fie foarte proaspdt gi cu artera bine degajatd, Acul de injectare se introduce in artera iliaci externd pAni aproape de prima bifurca[ie a acesteia. Procentul de saramurd prin injectarea intraarteriali nu depagegte 20o/o. Aceasti saramurd se rispdndegte in toate arterele care irigd jambonul gi numai in cazul in care se injecteazi saramura in exces, aceasta este refluxati la exterior prin vene 9i prin artere seclionate. Avdnd in vedere ci artera cu cea mai micd sec[iune irig6 masele cele mai groase de musculaturd din jambon este necesar sd se facd 9i o injectare intramusculard in zonele mai pulin irigate de artere.

Sirarea cu saramuri prin malaxare. AceSt tip de sdrare se poate considera ca o varianti restrdns6 a sdririi umede care se realizeazd pentru oblinerea semifabricatelor (bradt, grot) destinate fabricdrii preparatelor din carne (salamuri gi cArna[i), precum gi a cdrnii destinate unor specialita{i (gunca Timig fdri derivate proteice, gunca Bdniei, gunca dietetici din carne de mAnzat). In primul caz, carnea se mirunlegte ca grot (in funclie de sortiment), la malaxarea cu saramurd putindu-se adiuga gi un derivat proteic. Durata malaxdrii este in funclie de utilajul folosit, insi in orice caz se executd p6ni la absorb[ia completd a saramurii de citre carne, cantita[ile de saramurd adiugate fiind urmitoarele: la carne bovind calitatea I gi carne bovini integrali, 4A l'1100 kg carne; carne porc lucru, carne porc spat5, pulpi gi carne ovin5, 30 1i100 kg; la carne bovini calitatea a ll-a gi la carne cap bovind sau carne porc lucru proveniti din dezosarea capului de porc, 2A lr1100 kg carne plus 0,5% amestec de sdrare, plus 1% polifosfat; la carne porc lucru pentru c6rna{i proaspeli, 20 lll}A kg carne (saramurii fird azotit gi zahar). Semifabricatul se recomandi sd se foloseascd dupi circa 3 h de depozitare \a2...4'C sau dupi o depozitare de maximum 48 h la 2...4 "C. Depozitarea se realizeazd in recipiente din olel inoxidabil cu un volum mare, Tnsd cu suprafald de evaporare redus5. ln cazul al doilea, materiile prime se pregdtesc dupi cum urmeaz6: - carnea porc lucru, carnea fasoniri pulpa gi carnea de viti calitatea I se ioaci la volf prin sita cu ochiuri de 30 - 40 mm (vorschneide\; - carnea pulpa se taie in felii cu grosimea de 1,5 cm; - carnea pulpi porc Ai spatd aleasd se toaci la volf prin sita de 20 - 40 mm. Malaxarea se va executa astfel: o ord dupi addugarea saramurii; o ord dupd 24 ore de depozitare la frig pentru maturare; o ord dupd 48 ore de depozitare la frig, adicd inainte de intrarea in fabricalie a sortimentului respectiv. Acest tip de sdrare prezintd avantajul unei hidratdri superioare a cirnii, care va re[ine apa in timpul tratamentului termic. In plus se realizeazi gi o extraclie mai mare de proteine miofibrilare care aclioneazd ca substanfe de ,,cimentare" a bucdlilor de carne de diferite dimensiuni. Rezultatul final este oblinerea de produse finite cu capacitate de feliere foarte buni, ?n condifiile unui consum specific de carne mai redus.

1? I T\,' 13.1 .

.'N'ERVAREA PRrN AFUMARE

Aspecte generale

Afumarea este opera{ia prin care un produs alimentar se supune ac(iunii fumului - aerosol - rezultat din combustia anumitor materiale lemnoase. Afurnarea se face in scopul conservdrii produselor alimentare 9i asiguririi gustului gi mirosului specific de afumat. Pentru in{elegerea mecanismului producerii'fumului in scop tehnologic se fac anumite preciziri care se prezinti in continuare.

La arderea completd a lemnului sau rumegugului se formeazd CO2 gi H2O gi se obline atAt un reziduu mineral (cenugi) cAt gi o cantitate de cdldurd care poate varia intre 2500 - 3000 kcal/kg in func{ie de compozilia combustibilului in substan{e calorigene. Pentru realizarea procesului de ardere completi este necesard o incilzire a combustibilului pdni ia temperatura de aprindere 9i un aport suficient de aer. $i in cazul arderii complete a materialului lemnos se formeazd substan[e utile de afumare p6ni la atingerea temperaturii de aprindere, dar datoriti aportului mare de oxigen (aer), temperatura cregte foarte rapid gi Tn acest fel substanlele utile sunt oxidate p6ni la CO2 gi H2O.

La incdlzirea lemnului sau rumegugului fn absenla O2 @er) are loc o descompunere termicd (piroliza) in urma cdreia rezultd cdrbune (mangal), gaze, vapori de apd gi substanle organice sub form6 de vapori. Cantitatea de substan{e volatile care rezultd la piroliza (distilare completi) rumeEugului sau lemnului reprezintd 80% din masa uscatS a acestuia. Degajarea acestor substanle volatile incepe la circa 160"C gi este maximi la 300"C. Datoritd confinutului de umiciitate al combustibiluiui, procesul de pirolizd (distilare uscatd completd) nu incepe imediat. In primul stadiu are loc uscarea (eliminarea umiditdlii) gi ?ncdlzirea combustibilului pdni la 150...160'C. In aceastd etapi, piroliza nu incepe brusc dupa atingerea temperaturii de 160"C in toati masa particulei de rumegug, ci are loc ini[ial la suprafala particulei gi pe mdsuri ce ?ncdlzirea progreseazi, paralel cu aceasta progreseazd qi piroliza. Prin ridicarea temperaturii intre 270 si 280"C inceo si se formeze eaze (COz gi H2O) gi substante drganice volatile. La iemperatura de circa 290'C proiesul de pirrrlizi este in plini desfSgurare iar cantitatea de substante volatile este

maximiffiHiiioJ't/rfH;:J):,

rumutui pentru opera[ia de arumare este o combinalie de ardere completd gi de distilare uscatd (pirolizd). Cele doud procese au loc simultan, primul proces desfigurAndu-se in punctele de contact ale

222

Conservarea prin afumare

90

combustibilului cu aerul, iar

Jll

= ;

a-!tt

E

5f)

h

.+U

al doilea

in

punctele unde combustibilul este bine incilzit insd nu dispune de o cantitate suficientd de oxigen pentru ardere. in acest caz, circa 25 3A% din masa combustibilului lemnos este necesare

I

t I

pentru ardere completd, c5ldura degajatd fiind folositi pentru incdlzirea materialului proaspit. Rezultd ci productia fumului este o reaclie de combustie mai pufin com-

pletd, implicAnd: - o descompunere (piroliza) a poliqfn merilor conlinuli de combustibil; G fl - reac[ii de oxidare, condensare, polimerizare. l0 Cantitatea de substanle aflate in / () 200 4CI0 fi00 800 1000 stare gazoasi ce rezulti din piroliza incompleti a rumegugului reprezintd 60% Temperatura f'C.l din cantitatea totalS de substan(e in stare Fig. 87. Diagrama producerii substantelor gazoasd care se oblin la piroliza compiet5 rrolatile din fum in func{ie de tenrperatura pirolizei lemnului. a combustibilului lemnos (lemn, rumegug), ceea ce inseamnd 50 55% din masa uscatd a combustibilului lemnos. Cantltatea de substan{e organice neutile din furn [substanfe care dau smoala (r5gini sau gudroane) gi substanle organice utile d

.)

rr!

-ru

-

(aldehide, cetone, fenoli etc.)l reprezinti circa 20%

din masa uscatd

a

combustibilului lemnos.

13.2. compozifia combustibilului lemnos gi p i rol iza corn po nente I or in

general lemnul, respectiv rumegugul, este format din celulozit, hemicelulozd 9i lignin6. Componentele minore sunt rdginile gi huilele. Raportul

dintre principalele componente: celulozd/ ligninS/ hemicelulozd =

13.2.1 .

21111.

Piroliza celulozei

Celuloza (fig. 88) este forrnatd din n moiecuie de gluc ozit {100 1 0 000). Piroliza celulozei are loc in doud etape (fig. Bg). - reac{ia iniliali care este o hidrolizd acidi urmatd de o deshidratare penl:ru a se obfine glucozd (reacfia 1);

223

Compozilia combustibilului lemnos gi piroliza componentelor

ctHroH

,.ff_u

,) - o -*\o" r----1 or{

CI.l20H

CHzOH Fig. 88. Fragment din structura celulozei.

cH?oH .;__?_n."

i

oH

_-r

) ['o" ;' - o - ''Ir................ii' -"i."""""""oReactial 't',.^ "-!'- i i."ir-t 0H p,'6H

cHroIY

OH p

n1 13-

Glucozd)

Reactia 2

-Glucozd

CH3-COOH qi omologii Hzo Furaui

nsi

fenoli (cantit.ifi mici)

Fig. 89. Reacliile care au loc la piroliza celulozei.

de acid acetic Ai omologii acestuia, apd gi ocazional cantitdli mici de furani gi fenoli care de reguli sunt specifici hemicelulozei gi ligninei.

- formarea

13.2.2. Pirol iza hemicelulozei Hemiceluloza este

un poliozid. Existd doud categorii de poliolizi in

hemiceluloze: pentozani (C5HBO4)n gi hexozani (CoHroO5)n. Pentozanii pot fi: xilani 9i arabani, iar hexozanii pot fi manani gi galactani. Coniferele au ''i1 -- 15% hexczani gi 3 6% pentozani iar foioasele au 19% peniozani $i 3 6% hexczani. in cazul pentozanilor, xilanii predomind 14 fata de arabani. in continuare se aratd structura unor pentozani qi hexozani (fig. 90). Piroiiza pentozaniior conduce la furfurol gi furan qi derivalii acestora precurn gi ta o serie cie acizi carboxilici. Piroliza hexozanilor conduce la acid acetic gi omologii acestuia, aga cum s-a ardtat anterior. Piroliza pentozanilor s-ar desfSgura dupi urmdtoarele reaclii (fig. 91):

-

-

-

Xilan

n [p-D-xilozd]--+ n [B-D-xiloza] (forma furanozicd) (forma

---*--d>

piranozici)

224

Conservarea prin afumare

OH

-"-ffir"-Hr'-lfft t--"

-1ut

ol-I

tr-11brr I r.. ...._-.,

\lt

r\r

r-n,-r

'o

O-

Xilan: [n(D-xilanoza 0 1,4)]

qr,,--r,H.-o-r,21 -{r- o---r{r- o --{.KoH (oH ) (on ,) ) ) Kpu 'H.OH 'Y:-/' 'Y-{ t-liOH OH

OH

Araban: [n(L-arabinoza B 1,4)]

C:HzOH

c.tH20H Manan: [n( D-manoza $ 1,4)] r-L.r t'\t L rl2vrl

J

criz()Ir

cti2ilii

o_* hQH OH Galactan: [n(D-galactoza p 1,4)]

Fig. 90. Fragmente din structura pentozanilor si hexozanilor.

Xilan-n[B-D-xilozi] (ionna piranozica)

l}r, o rr--i*--*l n |Oir |orr Y*4 Yn

{lonna f ur*noi:icX)

H,

s=6*n.-*{} -n[B-D-xitozd] -*--.r-)

-r,3*a;''

itLl"--/)

itl lr

I

-

-

I7'

!

rii ili

-\-'?'

CIH

n[B-D-xilofuranoziJ Furfi.rral OHH HrC t1.

.Furarr

o:i._n--*-^,o fi--**p - n li | _ *.___.*., ll --lo -CIH ''-*y'' -1|--tLo" -n(3HO2) I

I

OH

"-,/7

Fur{iuul

Fig. 91. Reac[lile care au loc ia piroliza pentozanilor.

Furitn

compozifia combustibilului lemnos gi pirotiza componentelor

225

13.2.3. Piroliza ligninei Lignina este o macromoleculi a cdrei unitate structurald este prezentatd in figura 92.

q:IwH I

C,H;,1

c_o

HO

I

cI{2 I

I

H3C*O

OCH3 OH

FI

C=O I

oclts

cH3

i)

C Fig. 92. Fragment din structura ligninei.

llo --rA Dehidrogenare ]ft ._I\Jl lL, t:t:C-o -\7-ct.I2-Cl.t2-clt2ot{ lt3c:o -j-VA--c'lt,,,cli

C

tto

Runere in __._r-""."-...*

Lign*ra

I

1

ctrzcn

I

JOxieenare I'lO

ll3(iO

HO

-*z\

tot --\r,r-

CH*

Cll 12

1.13Cr*o

4- vinilguaiacol

ttct l:t3cr

1fi .,{) 'o A/-c",,, \ran

ilina

1ro Ir3(.-{.)

-_,',^\

Decalboxrljj. -rVlO

o

I

cH*cH - c 1

-l^

H0

-lVlgb

rr3{:*o

4-metilguaiacol

-lA JVL-.,.r2-cu3

4- etilguaiacol

II() rr3c-r)

I'lO *-,,-r",

n3c*o

-V-cooH

Acid vanilic

Decarboxilare

l-to Fl3C

-lA -lVlc.cul

Acetovanilona

i l/-\l I I tt

H

Acid feluric

-{)

Guaiacol Fig. 93. Reacliile care au loc la piroliza ligninei din lemn de esentd moale.

226

Conservarea pri n afumare

Produgii oblinuli prin piroliza ligninei sunt foarte importan[i in determinarea aromei de fum: fenoli, eteri fenolici (guaiacol), siringol, omologii lor gi derivalii. in condi[iile clasice ale pirolizei, nucleele aromatice sunt stabile. Ruperea polimerului se efectueazd la nivelul heterociclilor: furan (B) qi piran (C) precum gi la nivelul legdturii eter (A). Fracfiunea E a polimerului conduce la formarea guaiacolului, in timp ce fracliunea D este la originea fenolilor gi crezolilor. Acidul felic constituie un intermediar in reacliile de descompunere a ligninei. Formarea sa se explici prin ruperea polimerului in E urmati de doud reactii: una de dehidrogenare gi alta de oxidare.'Decarboxilarea acidului ferulic este'o reacfie radicaliii catalizatd de oxigen. Produgii oxigena{i sunt vanilina, acetovanilina 9i acidul vanilic Ai acegtia apar dacd reactiile au'loc in prezenla oxigenului. in atmoifer5 de azot, acidul variilic se decarboxileazi la guaiacol. Reacfiile men{ionate sunt valabile la piroliza ligninei din lemnul de esenfd moale (fig. 93). Lemnele de esen{d tare, spre deosebire de cele de esenti moale, diferd in geea ce privegte structura ligninei, in sensul cd nucleul aromatic (E) este metoxilat. Prin pirolizi se ajunge la siringol gi derivalii parasubstituifi (fig. 9a). Substan[ele volatile pot descompuse in timput pirolizei in radicali metilenici 9i hidrogenici. Dimbrizarea radicalilor metilenici in etilenici urmatd de polimerizare, ciclizare gi dehidrogenare conduce la formarea de 3,4-benzpiren (fis. e5).

fi

I

OCI13

tJr\ rr \.,

.-.-..r'.- ..2.,

i'''' ll3C-O -'"-]:,'ii

Ito",*,11"'r Decarbcxilare

i

Cl.l*,Cll2

r:r3c,0

- i':::)"- cFi*cg

*-

0Ctl3 H,, -.*-,..,,['-, ii'-"i i !r3c-c.r'--'Y't"'ar,,,

0C1

H0 --,,J... l,'"'' i Ir3c-t) -"1'.'-'-i- *'l-'t.Ir LrrJ

OL:FI3 l{r) -'*J', L{3c-0

.--*.-.--,*: 0Clt3

ii^)i{lll2{Il3

--''.Yi'""

-r'io

I1O.....,,ir.

lr")i t13c-o -'J''.':-j"'- c"c"rt II

Siringoaldehida

4-metilsringol

4-

etiliringol

Acetosilingonun

I

lOndare Y

OCil3 ll0 -^'.'J'' i

i-

0Clr3

Il0 "'.,.,.-., r\- -.-r- Decarboxilare ', '

r;

l3c-o -"1'l-;''"-

C:00H

Acid srtrgic

Siringol

Fig. 94. Reacliile care au loc la piroliza ligninei din lemn de esenti tare.

Natura fumului

227

CH"

.'r-'

ii*-i' CHr

r""\"t\ 1l t_-^ ..,)

t\

+

AB

i-'.;,1

r

+

il l'i,..?r..,._...-_...

\

si--;'1;):.1

I..-''fJ'-'fl

iz'*\ |.z--r :i 1--"ltr \...-/ii i i |

f:;l

i

ir

Naftalena

I

-, fluorant.n

il

i-*r*(

li:)l

'yA-t--'

,.::,..

.:.) ,.^,-..-^-rl.-i I r'-i i ,/") i

+

[ \...-/ "t"'"''

i

i

I \.. --i i -'

Fenantren

Fig. 95. Reprezentarea schematicd a mecanismuluide formare a 3,4-benzpiren

u lu

i, fluorantren ulu i 9i fenantren ulu i.

13.3. Natura fumului

.

D!n punct de vedere fizic, fumul repre_zinti un aerosol, mediul de dispersie fiind. aerul, gazele necondensabile: Nr, Hr, 02, co, coz, cH4, caH2 (in cdntitali foarte mici), precum gi substanfe organice sutformd de vapori, inctuiiv vaporii Oe Fum aerosol

nepulificat

rsubstnn!c otganice sub formil de piclturi iichide (B) rrurnegu$ real.s rc.ern$5 I firningine

a aer

. gaze neconder:r sabile r substar!e organiccr

r

sub ibmrir dc vapori vapo::i de apri

dispcrsate in

AI BIi

la afumarg rece

Alr

fr:m la ofumare ctld6 Fig. 96. Componentele fumului din punct de vedere al dispersiei.

228

Conseruarea prin afumare

apd. Faza dispersati constd din substan[e organice sub formd de piciituri lichide cu 9,1 0,0q p, particule solide (produse ale arderii incomplete a rumegugului) inclusiv particule de funingine gi cenugi antrenatd in aerosol. . Raportul dintre substan{ele organice sub formi de vapori gi cele sub formd de picituri'este de 1/8_pentru tumutiec.e gi 10/1 pentru furirul iald- SuGta;Fi; cafe s.e gdsesc sub formd de picdturi lichide-apoase sunt: acizii, aldehidble, cetonele gi alcoolii. Hidrocarburile policiclice aromate pot forma in fum emulsii, iai in parte se dizolvi in acizi gi alcooli (fig. 96).

-

I :

13.4. Componentele organice din fum Clasele mai importante de.substanle organice gisite in fumul ob{inut prin arderea mocniti a rumegugului sunt. - Acizi alifatici monocarboxilici: acid formic, acetic, propionic, butiric, izobutiric, valerianic, izovalerianic, caproic, izocaproic, caprilic, caprinic, pelargonii, lignoceric,

- Acizi cetonici: acid cetoglutaric,

levulinic, oxalacetic. :- Acizi alifatici dicarboxilici: acid malic, fumaric, succinic. - Oxiacizi aromatici: acid rezorcinic, acid vanilic.

- Aldehide .argTqlice 9i acetalii respectivi: aldehidd formicd, acetici, propig1ic5, butiricd, izobutiricd, valerianici, izovalerianicd, metitvaterianicd, crotonicd,

dimetilacetat, acroleind. - ?i- gi cetoaldehide: glioxal, metilglioxal. - Aldehide heterociclice: furfural, metilfurfural, hidroxi-metil-furfural. - Aldehide aromatice: benzaldehidd, vanilinS, ortovanilind, etilvanilind etc. - Cetone alifatice: dimetilcetoni, metil-etil-ceton5, metil-propilcetond, metil-izopropil-ceton5, etil-propil-cetond, etil-izopropil-cetoni, metilviriif -ceton5, oxiacetonS. - Dicetone 9i cetone ciclice: diacetil, metilciclopentanoni, 2-ciclopentanon6. - Alcooli: metilic, etilic, izopropilic, alilic, furfuiol. - Fenoli Fi esteri mono: fenol, o.m.p-crezol, 2,6-xilenol, 3,4-xilenol,' 3,S-xilenol, 2-propilfenol, 2,4-dietilfenol, 2-etil-4-mbtil-fenoi, eugenol, vinitguaiaCot. - Fenoli gi esteri di: pirocatehind, hidrochinond, metilp-irocaiehinS, guaiacol, 5-metilguaiacol, 6-metilguaiacol,. 4-e_tilguaiacol, 6-etilguaiacol, +-propit!uiii"oi, 6-propi lg uaiacol, veratrol, eugenol, vin ilguaiacol. - Fenoli gi .esteri.tri:. pirog.alol,-fluoroglucind, ester monometilic al metilpirogalol u ui, esterul dimetilic al propilpirogalolulli. - Amine: metilamin6, etilamind,-butilamina, etilhexilamini, piridilamini. - Hidrocarburi aromatice: benzen, toluen, 3,4-benzpiren, i,Z sau S,6-dibenzantracen, fluorantren, fenantren, piren, metilpiren, benzpiren, dibenzpiren. - Compugi heterociclici: furan, metilfuran. - Esterii acizilor monocarboxilici: metilformiat, metilacetat. ...Pin. PYlct de vedere tehnologic intereseazi urmdtoarele clase: fenolii, carbonilii (aldehide, cetone), acizii,lactonele, furanii, alcoolii gi esterii lor. punct de vedere al inocuitdfii intereseazd hidrocarburile policiclice .. Din^ aromatice, in special 3,4-benzpirenul. I

,

Co n s e c i n le I e afu m d ri i a s u p ra c a t itd,ti i p ro d u s e I o

r

229

Compugii fenolici. Joacd un rol

in determinarea aromei produsului afumat, avAnd 9i rol antioxidant gi deci conservant. Cantitatea natura fenolilor din 9i fum depind de temperatura de pirolizi a lemnului (rumegugului) gi de tehnica utilizati. Dupd divergi cercetitori, cantitatea de fenoli dintr-un proOus variazd intre 0,06 mg/kg 9i 5000 mg/kg, dar in cele mai multe cazuri variaiia se situeaza intre limitele 10 200 mg/kg. Fenolii intAlnifi in fum posedd 1; 2 sau chiar mai multe grupdri OH gi acegti fenoli sunt plurifunc{ionali. La nucleul aromatic pot fi grefate gi alte grupdri. in continuare se aratd structura a patru'fenoli a cdror ac{iune este consideratd esenfiald in afumarea produselor din carne in ceea ce privegte formarea aromei (fig. g7).

-

()H L/rr--*r'-l-'

O{:i

l,:tl *v'

""t)

l\-/trt'

t',

H3{:*O 'o

H3C:*O

lthnilina

Siringol

CIH

H

OH

".o

,r'./

{,'

['i3c]*o

ct-I3

H3C*O

\H

cHs 3,4+r,retilguuincnl

$iringaldehid*

Fig. 97. Fenolii principali implicatiin determinarea aromei produselor afumate.

Repartifia fenolilor in produsul alimentar afumat este direct legata de tehnologia de afumare. in cazul afumdrii tradi{ionale, fenolii se concentreazfi la periferia produsului (zonele superficiale) pe o distan[d de cAliva milimetrii. Dacd se utilizeazi aroma de fum, atunci avem o repartizare uniformi a fenolilor in rnasa produsului.

in produs, fenolii pot reacliona cu grupirile aminice ale proteinelor, pot da reacfii de adifie 9i pot reac[iona cu carbonilii 9i azotifii din produs. in funcfie de

acfiunea antioxidantd, substanfele fenolice din fum au fost c]asificate in tabelul 43. Trebuie menfionat, de asemenea, cd substanfele fenolice au gi o activitate bactericidd, activitate care este Tn funclie gi de felul afumdrii. La afumarea caldd, efectul bactericid al fenolilor se cupleazd cu efectul temperaturii. La afumarea rece, efectul bactericid il exercitd numai compozi{ia fumului, dar in special substan{ele fenolice.

230

Conservarea prin afumare Tabelul 43

clasificarea componentelor din fum dupi acfiunea antioxidanti " GruPa

'a

"o

'b

e0

0

I

il

0,03

-

0,12

ill

0,15

-

0,71

IV

'1,00

-

5,25

Componentele din fum cu acliune antioxidanti Fenol, anisol, veratrol m-crezol, 3,S-xilenol, 3-metil-S-etilfenol, gt"rurol, 3,4-xilenol, metil-guaiacol, propil-guaiacol, timol

p*r.rol,

Esterul dimetil-pirogalolului, fl uoroglucind, hidrochinond, etil-pirogaloluf , pirocatehind Butil-hidroxi-toluen (1 **), 3-metil-pirocatehind (1,53), 4-metil-pirocatehilJe (2,1 S), pirogalot (5,29)

* - rr - durata in care grdsimea ajunge la indice de peroxid de 0,1 ?n prezenla unei doze cunoscute de

antioxidant de testat; tr - durata in care grdsimea ajunge la acelagi indice de peroxid in prezenla BHT (martor); to - durata in care grdsimea ajunge la acelagi indice de peroxici in absenla antioxidantului. .* - Antioxidant martor BHT.

Acest efect bactericid este intensificat prin scdderea pH-ului cu 0,4 0,s unitifi, datoriti acumulerii de produgi cu caracter acid (tabelul44). clasificarea componenteror din fum dupi actiunea bactericidi Componentul

Efectui bactericid

Alcooli (metilic, propilic, etilic, butilic) Furfurol Acid acetic

0,03

- 0,92

Componentul

Tabetul 44

Efectul bactericid

Acid formic

1,00

0,20

Guaiacol

1,70

4,22

o,m,p-crezol

2,30

Rezorcind

0,37

3,4-xilenol gi crezol

3,90

Fenol

1,00

Compusii carbonilici (aldehidele gi cetonele) au rol in coloralia produsului gi mai putin in determinarea aromei de afumat. Ei pot fi gi rezultatul oxidarii lipidelor sau al fermentdrii (cazul salamurilor crude). Acizii. in fum se gisesc acizi cr, cz, cs, co care predomini in faza gazoas6' La afumarea jamboanelor, acizii penetreazd pe o adbncime de 10-1 2mm. Acizii din fum nu au o ac{iune specificS, dar contribuie la calitatea finali a produsului. Pot conduce, aga cum s-a ardtat, la scdderea pH-ului. 9i

Lactonele, furanii, alcoolii gi esterii lor au o acfiune . produsului aromei finit.

relativd asupra

Hidrocarburile policiclice aromate se considerd drept contaminanli. pot

ajunge la concentrafie de cdteva sute de pg/kg. Pentru a se preveni acumularea de HPA se iau urm5toarele misuri: - se scade temperatura de pirolizd a combustibilului lemnos; se purifici fumul brut evacuat din generator inainte de a fi introdus in incinta de afumare a produselor.

23'l

Consecin{ele afumdrii asupra calitdlii produselor

Conform legislafiei germane, in produsele afumate nu trebuie si existe mai mult de 1 ppb/kg produs. HPA pot exercita: - acfiune cancerigend mai mult sau mai pulin directi; - acliune cocancerigend. Con{inutul gi repartilia HPA depinde de tehnica de afumare. La afumarea tradifionali, 60 - 75% din HPA se afli in straturile superficiale ale produsului afumat, dar dupi 40 zile in centrul produsului se poate gdsi 40 - 45% din totalui HPA.

13.4.1. Factorii care influenfeazi compozi,tia fumului Tehnologia de producere a fumului. Aici se are in vedere posibilitatea de reglare a ternperaiurii de combustie a materialului lemnos. in cazul generatoarelor prin fluidizare, in doud etape 9i prin carbonizare, temperatura poate fi reglatd in limitele 300...400 "C. in cazul generatoarelorconvenlionale gi al celui prin fricfiune, temperatura de generare a fumului se situeazd intre 400 gi 800"C. Cu cdt temperatura de formare a fumului este mai mare cu atAt se formeazd o cantitate mai mare de HPA.

Au fost mai bine studiate generatoarele clasice gi cel prin fric[iune. Fumul obtinut prin fricliune este mai bogat in acizi volatili, carbonili gi fenoli decdt cel oblinut in generatoarele clasice. De asemenea, fumul ob[inut prin fricliune este 9i mai sdrac in HPA.

Influenla naturii materialului lemnos. Rumegugul oblinut din esenle tari de lemn produce un fum cu o aromi superioari celui de lenrn de esenld moale. RSginoasele dau fum cu aromi mediocri, uneori dezagreabil5. Fumul oblinut din esen[e tari'este bogat in compugi aromatici totali gi in acizi, in compara{ie cu cel obtinut din rSginoase (tabelul 45). De asemenea, cel oblinut din riginoase conline gi mai multe HPA. Tabelul 45

Influenla naturii lemnului asupra compoziliei fumutui, mg/m3 Tipul lemnului Esentd tare Esenle rSginoase (pin)

Total 1490 1

Compugi bazici

- 1860 48- 108 180

33

Carbonili 111

-323 53

Produgi necarbonilici

60-310 24

Fenoli

Acizi

-

-

101

225 660

166

1

140

640

Umiditatea combustibilului lemnos. Cu cAt umiditatea este mai mare, cu at6t se obline un fum cu conlinut mai redus de fenoli gi mai mare de acizi 9i compugi carbonilici. Aroma acestui fum este acidi.

232

Conseruarea prin afumare

lnfluenla temperaturii de combustie. Acest factor este preponderent in ceea ce privegte compozilia fumului gi este posibil si intervenim asupra acestui

parametru. Dupi Hamm gi Potthast, un continut maxim de fenoli, carbonili gi acizi este ob[inut la o temperaturd de pirolizi egal5 cu 600 "C. Totugi, produsele tratate cu un fum produs la 400 "C au proprietSli senzoriale superioare celor tratate cu fum ob{inut la temperaturi mai mari (- 600"C). Profilul compugilor fenolici variazd cu temperatura de pirolizd. Astfel, pentru o temperaturi de combustie de 380"C se formeazd: 11,60/o guaiacol, 13,2o/o acetovanilind 9i 9,7o/o acetosiringond. La 590'C se formeazd: 13,5o/o acetosiringoni , 18,9o/o propiosiringond. La 760'c se formeazd 13,60/o siringol. O dati cu cregterea temperaturii de combustie, cregte 9i cantitatea de 3,4-benzpiren in fum (fig. 98).

*-t

50

./i'l

lD^

3

40

\\

\..

,G=

\

30 ..?-" il

U

*P.ti' \j,,,'

-t

2A

'co$ -,''' -/ se$11..,.rf!\'

,--' it

\\ \

\r

1,

I

--*'--'*-r000

Temperatura de conrbustie. [oCJ

Fig. 98. Concentratia de fenoli gi 3,4-benzpiren din fum in funclie de temperatura de combustie a lemnului(un factor de 1000 este aplicat intre conlinutul de 3,4-benzpiren 9i cel de fenoli).

Influenfa aportului de aer. Degradarea macromoleculelor combustibilului

lemnos va depinde de temperatura de pirolizd gi de aportul de Oz (respectiv aportul de aer). Studiindu-se influenfa con{inutului de 02 din aer (O -+ S0%) s-a ajuns la concluzia cd nivelul de fenoli gi alfi compugi cregte prini b fi% oxigen in aer gi apoi scade intre 10 9i 20o/o oxigen in aer, dupi care se stabilizeazdla niveluri ceva mai ridicate, o dati cu cregterea concentrafiei oxigenului in aer pAnd b SA%.

Prelucrarea fumului dupi obfinerea acestuia. Fumul obfinut in afumdtoriile clasice sau generatoarele de fum clasice contine totdeauna corpuri

Cansecinlele afumdii asupra calitdlii produselor

233

nedorite care plutesc in fum (rumegug nears, cdrbune de lemn, cenuge, funingine, gudroane). Aceste materiale, pe de o parte, se depun pe conductele de fum pe care le infundd, iar, pe de alti parte, rnurdiresc suprafala produselor puse la afumat. Pentru inliturarea neajunsurilor menfionate se impune purificarea fumului, care se poate realiza cu dispozitive ce pot fi grupate dupi principiul lor de funcfionare Tn (fig. 99): - separatoare de fum uscate (pe baza gravitafiei sau a fo(ei centrifuge); - separatoare umede; - filtre; - separatoare electrostatice. Gradul de purificare realizat depinde de tipul dispozitivului folosit. Fum V1

Fum

.F:um

purificar

It::' If?:,I

Fum

'l

Ap* penru srf{|prte

c

t?tt n/:

K'Yft \,

r,

*\b \bi *p\ i*\ , . t-)

$16\I

_*\**_\**'

ilff

e llll

Fig. 99. Tipuri de aparate pentru purificarea fumului: a - decantor uscat; b - decantor umed; c - ciclon; d- coloand de,,sp5lare"; e- filtru cu span de inox.

234

Conseruarea prin afumare

13.4.2. Depunerea componentelor fumurui pe produs

gi pdtrunderea lor in produs Depunerea componentelor fumului aflat in vecinitatea produsului, pe suprafala acestuia, are loc sub influen{a fo(ei gravitafionale,

migcbrii browniene, condensirii vaporilqr. l? suprafata rece a proOujutui, airaciiei etectrostatice dintre unele particule coloidale din fum gi grupdrile ionice ale proieinelor cdrnii (in cazul pr-eparatelor fdrd membrane), iar in cazul afumdrii in c6mp electrostatii 9i sub

influenta acestuia. ln prima. perioadi a procesului de afumare, depunerea componentelor din fum are loc in principal.prin condensarea substan[elor d'in fum sub foima Oe vapori, la-suprafala produsului, aceasti condensare fiinb cu atdt mai accentuata cu cdt diferenla dintre temperatura fumului gi suprafa[a produsului este mai mare. Viteza de depunere o a particulelor din fum pe suprafala produsului este determinati de parametrii aratafi in urmdtoarea relatiei

-

.o==-m'9.-lt*n

60.r.n.\L 11, r)'

in care: m este masa particulei; g - accelerafia gravita[ionali; 4 - vAscozitatea mediului din incinta de afumare; r- raza particulelor; l- drumul liber al particulelor; A - coeficient cai'e depinde de reflectarea particulelor din fum. Din relafia. menfionat5. rezultd cd viteza'depunerii (deci gi randamentul depunerii) substanfelor utile din fum pe suprafala frodusului estd in tJnclie oe parametrii care caracterizeazd particr.ilele pbrametrii care caracterizeazd 1m, 4, mediul de afumare (q, I, A), precum gi de alfi factori cum ar fi cei prezentaii in continuare.

Temperatura gi umezeata relativi a fumului. Fumul debitat de generator se amestecd cu aerul din incinta de afumare gi, in instala{iile moderne de"afumare, acest amestec este recirculat fiind adus la o ahumiti tempieraturd prin trecere intr-o baterie de incdlzire. Daci temperatura mediului de afumare este'ridicata 1- gg;Cj se depune o cantitate mai mare de fenoli pe produs (eugenol, siringoifO"ftUl, acetosiringoni, acetovanilina). La afumare'rece (1S.,.25'b), proOugii cu m""a moleculari mare (guaiacorur, maltolul, fenolul, G,m-,?creiotut; sd depun cu predilec{ie.

cregterea depunerii de fenoli cu masi relativ mare o datd cu cregterea temperaturii se explici astfel: la temperaturi mai mari (afumarea caldd), anumite componente ale taryi dispersate trec in fazd gazoasd marind astfel fazei de dispersie gi deci se mdregte viteza de "depunere a componentelor "ontnirJlii utile din fum. Cregterea temperaturii mediului de afumare intensificd gi migcarea browniand gi. deci depunerea .componentelor cu dimensiuni mici se riraresi*. remperatura ridicatd a mediului de afumare realizeazd 9i o coagulare a partiiJfefor din fum, deci -mdregte cregterea masei viteza de depunere a .lor gi,, o datd cu aceaita, se

particulelor coagulate sub actiunea fortei qravitationale. o datd -cu cregterea umezelii rblaiive J rheoiurri de afumare se realizeazd o diminuare in timp a cantitdiii de componente utile depuse pe proori.

Concentrafia in aql

I

rnediului de afumare influen teaz6, de asemenea,

depunerea componentelor din fum pe produs (fig.

100).

I

Consecinlele afumdii asupra calitd{ii produselor

235

Umiditatea suprafefei produsului. Daci suprafafa produsului este prea uscatd, depunerea componentelor din fum este mai redu'sd decdt in cazul 'unei suprafele cu .o anumiti umiditate (hidratare relativ micd), deoarece multe din substanfele utile din fum sunt solubile in api.

Concentra{ia mediului de afumare. Cantitatea de componente utile din fum depuse la suprafala produsului este propo(ionald cu concentra[ia acestor componente dln mediul de afumare. Prin amestecarea fumului $enerat in generatorul de fum cu aer proaspit in incinta de afumare, se micgoreazd cantitatea de substan[e utile depuse pe suprafa[a produsului.

Viteza mediului de afumare. Cantitatea de substanle utile din mediul de afumare depuse pe produs cregte o datd cu mirirea vitezei mediului de afumare in incinta de afumare gi o datd cu trecerea de la curgerea laminari la cea turbulentd. Prin cregterea .vitez-ei de la 0,2 mis la 20 m/s, iepunerea de substanle utile pe produs cregte de 10 ori. Durata de afumare. O datd cu cregterea duratei de afumare, cantitatea de substanfe utile care se depun pe produs se micgoreazl, probabil prin modificarea caracteristicilor suprafelei produsului (fig. 1 01 ).

o urY

rr.^

=/

gl

(J*

cd vc)

!?^

x'9

FP !?..5

a, , r).

;v

U

\J.=

Durata afumdrii [ore] Fig. 100. Influen{a concentra{ieiin aer a mediului Fig. 101. Influenla durateide afumare asupra

de afumare asupra cantitd{ii componentelogdin cantitdlii de componente utile din fum depuse fum pe

produs.

pe produs.

in ceea ce privegte pdtrunderea substan{eior utile in interiorul produsului, aceasta va fi influentatd de: structui'a ihimica a cornilonentelor depuse; - felui afumdrii gi durata acesteia; - structura gi cornpozifia chimicd a produsr:lui; - natura membranei; - urnezeala relativi a fumului. Astfel, la afumarea caldd se acunnuleazd aceeagi cantitate de fenoli care se acumuleazi in timp dublu la afumarea rece, La produsele introduse in rnembrane naturale, pitrunderea fenolilor este mai rapidd qi mai intensd decAt la cele introduse in membrane artificlale. Se constatd o pdtrundere mai intensi a fenolilor'in preparatele care contin mai nrulti grdsime. Fumul cu umezeali relativd mai rnare pitrunde mai intens dec€rt fumul uscat, Astfel, la afumarea rece a salamurilor crude, pdtrunderea componentelor fumului se face foarte intens.

236

Conse ruarea prin afumare

Con[inutul de substanle utile din produs este in func{ie de stratul considerat. Chiar dupa o perioad6 mai mare de afumare, nu se realizeazi egalizarea concentra{iei componentelor in toate straturile. RezumAnd, se poate conclude cd, la afumarea produselor alimentare, intereseazi ur rmitoarele: - utilizarea lemnelor de esen{i tare cu umiditatea - 50o/o; - temperatura de pirolizd 400...600 "C;

- umezeala relativd a mediului de afumare cdt mai mare posibil; - circulafia turbulentd a mediului in incinta de afumare; -.- temperatura

-

mediului de afumare c3t mai ridicati posibil; timp de afumare cit mai mare posibil; densitatea fumului cAt mai mare; confinutul in api al produsului c6t mai ridicat; confinutul in grdsime cdt mai ridicat; permeabilitatea membranei cAt mai mare.

13.5. Consecinfele

afumirii asupra calitatii

produselor Consecinlele afumirii asupra calitSfii produselor pot fi: pozitive: aromi (fenoli, carbonili); culoare (carbonili); conservabilitate: difenoli ca antioxidanfi gi fenoli, formol, acizi ca bacteriostatici-bactericizi;

-

- negative:

deteriorarea calitSlii igienice prin acumularea

formaldehidd; degradarea unor aminoacizi cu formare de carbonili.

de HPA gi

Aroma produselor afumate. Aga cum deja s-a menfionat, compugii fenolici cum ar fi guaiacolul, 4-metil-guaiacolul gi siringolul sunt componente majoie ale_.aromei produselor afumate, dar aldturi de acestea intervin gi al[i compugi 6um ar fi carbonilii, lactonele, esterii, alcoolii 9i cetoalcoolii, furanii, acizii etc. Culoarea produselor afumate. Avdnd in vedere faptul cd fumul constituie un mediu reducitor gi acid, aceasta conduce la degradarea azotililor gi respectiv la

formarea nitrozopigmenlilor (culoarea jn secliune). Culoarea de suprafa[i a produselor afumate s-ar datora 9i reacfiilor de tip Maillard (reaclii intre gruperile

amino ale proteinelor gi carbonilii din fum). Reacfia Maillard,.pe l6ngd rolul benefic in formarea culorii gi contribu[ii la fcrrmarea aromei, intervine deteriorativ in calitatea nutritionali a produselor afumate, deoarece implicd aminoacizii liberi sau din structura proteinelor ?n formarea melanoidinelor, acestea din urmi, in cantitate mare acumulate ?n produs putAnd fi toxice. Aspectul strilucitor al produselor imbrdcate in membrane naturale sau semisintetice (cutizin) s-ar datora rdginilor formaldehidice care se formeazd dupi mecanismele din figurile 102 gi 103. Nu se gtie precis dacd rdginile formaldehidice se formeazi direct pe produs sau daci aldehidele gi fenolii se condenseazi mai intdi in fum 9i apoi se depun pe 'la suprafala produsului. Pirocatehina gi rezorcina se pot uni cu aldehidele gi temperaturi mai scdzute sub acliunea catalitici a acidului formic, deci este de presupus in acest caz reaclia are loc la suprafala produsului. cazul preparatelor de carne Tn membrane naturale, la formarea luciului caracteristic ar putea contribui gi combinafia dintre fenoli gi grisimea din membrand (fenoplaste).

ci

in

237

Consecinlele afumdrii asupra calitdlii produselor

OH

z

OH

OH

6+'HCH* ---.-,- 6-.i1"*

6 I I

cH2oH Condensare

(*H2o)

OH

[

.'to*

I Condensari

OH

OH

I

succesive 0Fx

cH,-__A- cHz-,,6- cHz-A*crrprr AvYV,'H\/ CHz

LgJ -cH2oH I I

OH Fig. 102. Mecanismul de formare a riginilor formaldehidice cu structurd ramificati.

Textura produselor afumate. in cazul produselor din carne fari membrand, anumili compugi ai fumului cum ar fi formolul gi vaporii creozotafi modificd structura perifericd prin tdbdcire sau coagularea fibrelor musculare. Tdbdcirea are loc Ai in cazul produselor cu membrand (se tibieegte membrana).

La ,,tibdcirea" membranei sau suprafefei produselor fdrd membrani ar contribui gi compugii forrnafi intre formol gi proteine, ciupd reac{ia prezentatd in figura 104. Conservabilitatea produselor afumate. Acliunea conservantd a fumului se manifestd in doud direc{ii: - acfiunea antioxidantd 9i in consecinli pdstrarea calitS[ii nutri{ionale a lipidelor din produs; - acliune bacteriostaticd, ceea ce permite o anumitd stabilitate a produsului afumat fala de microorganismele de alterare. Ac{iunea antioxidanti, aga cum s-a mai aritat este exercitatd in principal de 2,6-dimetoxi-fenol (siringol), 2,6-dimetoxi-4-metil-fenol, 2,6-dimetoxi-4-etil-fenol. Acliunea bacteriostaticd/bactericidi este exercitatd in principal din formol gi fenoli, urotropina derivati de la piridini gi acidul pirolignos intirind acliunea formolului 9i fenolilor. La concentratii de 147 - 200 ppm se prelungegte faza de lag

238

Conseruarea prin afumare

OFI

t:O +rrclro+ OH

ol{

OH

0

rqo*

OH

OII

6f-'",€ O}.I

.4. A-cH"---.---,^ +I-I2co+ *rT"o* \:/

Aj

QJ OH

OH Polimer iiniar de condensare

Fig. 103. Mecanismulde formare a riginilorformaldehidice cu structuri liniard.

H

H-C--- (cHt"-cFIz_NH, i

.t-

I

HC)

H

J-\ l\

H

FI*CI

I

H

FII

(CHz),-CHz_NFl2

H

l{- cl -I

oH

(cI{2)"

-.clt' i

NH I

--:rt,n-*

CHz I

NH

H

}I_C--I

I

(cHz), *ct{z

I

H Fig. 104. Reac{ia dintre formotgi proteine.

pentru Staphilococus aureus, dar nu este afectatd faza logariimicd cJe dezvoliare. La concentratie de 300 ppm, faza logaritmicd nu mai iai i" concentratii mai mari 99 ,900 .ppm, bacidriile sunt d'istruse. Microflora "p"iJ produselor afumate este formati din rnicrococi gi bacterii lactice. f-a inceput pi'edoririnx miciococii. sunt inlocui[i u.lterior de bacteriiie lactice (este vorba iiJ proouseie cu o anumiti care perioadd de depozitare, deoarece dupi tratamentut termii, iirctrizano-qiitu*"rea, rnicroflora produselor este aproape nuie;. Din punct de vedere af inocuitalii, in cazul afumdrii trebuie si se ia in considerare continutul in HFA cu consecintele. ce decurg de aici, cJnlinJt..ir a* forrnaldehidi 9i fenolii care, in cazul unor' cohcentrafii prej miri, pot avea actiune rnutageni gi cancerigend, dar pot reacliona gi cu nitrilli, cu foimjr,i cu acliune mutagend Produsele.afurnate pot avea gi o valoare nutri[ionald dinrinuatd" Astfe!, se poate pierde 12,20,6 din lizina la afumarea rece timp de '1 * Z ziie sau 44% din Iizind ia afurnarea caldi tir"np de 1C ore. De rernarcatca, in conclifiife aiumarii produselor din carne, ?n RomAnia (afumai"e la cald de miiin'rr,* z cre), aceste pierderi st,rnt rrrult mai reduse.

o.liiiri;A;;i

1 A t -T" 14.1 .

STERI LTZAREA TERMIcA A PRoDUsELoR

Considerafii generale

Sterilizarea termici este una dintre metodele principale de conservare a produselor alimentare in recipiente ermetice. Sterilizarea termicd are la bazd principiul termoabiozei. Prin termoabiozd se infelege distrugerea, cu ajutorul cildurii, a tuturor microorganismelor (forme vegetative gi spori) dintr-un produs alimentar aflat intr-un recipient ermetic inchis, pentru a evita infectarea dupi sterilizare. Dupi criterii microbiologice, conservele alimeniare sterilizate se clasifici in doud grupe:

- sterile; - cu ,,sterilitate comerciali". Conserve absolut sterile pot fi preparate ?n cazul in care la sterilizare se folosesc temperaturi ridicate, un timp indelungat. Folosirea acestor temperaturi provoacd insi transformiri profunde in produsul ccnservat, care eonduc la sciderea calitalii acestuia (pAna la un anumit punct, conservele tropicalizate pot fi considerate conserve sterile). Conservele sterile se caracterizeazd microbiologic prin: absenla total5 a formelor vegetative gi a spcrilor; absenla toxinelor microbiene; inactivarea completd a tuturor enzimelor tisulare gi rnicrobiene. Conservele cu ,,sterilitate cgmerciali" se caracterizeazd prin urmdtoarele: - pistreazd Tn mare m5surd insugirile senzoriale gi nutritive ale produselor; - nu contin microorganisme sau toxine microbiene ddunitoare sindtiitii omului;

- au stabilitate relativ mare (mai mul{i ani) in conditii de depozitare normale (< 25"C).

Rezultd deci cd in urma procesului de ,,sterilizare comerciald" nu toate conseryele devin absolut sterile, admifAndu-se pasibilitatea ca produsele sd mai conlind unii spori termorezistenli care, datoriti tratamentului termlc, nu se mai pot dezvolta in timpul depozitirii normale a produselor. Tolerarea acestor spori ,,inactivi" are la baz5 faptul ci rezistenta unor spori poate fi anormal de mare dar incapabilitatea lor de germinare gi inmulfire este datoratd temperaturii ulterioare de depozitare sub optimul de germinare qi dezvoltare.

240

Steilizarea temticd a produselor

Pentru conservele ce se depoziteaz6 in climat rece gi temperat sunt deci tolerati sporii unor bacterii termofile care nu se pot dezvolta la iemperaturi < 40.C.

14,2. Microflora care provoace alterarea

conservelor Alterarea microbiologici a conservelor este cauzatd de microorganisme care supraviefuiesc in produs ca urmare a unui tratament termic iniuficient (substerilizare) sau datoriti microorganismelor care pdtrund in recipiente, dupi aplicarea tratamentului termic, datbriti neermeticitalii recipientelor (inchidere defectuoasi, pierderea ermeticitd[ii ?n timpul sterilizdrii datoriti unoi presiuni

interioare mari). Din punctul de vedere al sterilizirii termice, bacteriile formatoare de spori pot fi clasificate, dupi necesitilile in oxigen, in trei grupe.

Bacterii obligat aerobe. Acest grup include acele microorganisme care

necesitd oxigen molecular pentru cregterea 9i dezvoltarea lor. Din punct de vedere al sterilizirii, acest grup prezinti o importan!-a minorS, deoarece tennicite moderne de inchidere a recipientelor previd exhaustbrea aerului, iar sporii acestor bacterii au o rezisten{a redusd la cdlduri;

Bacterii facultativ anaerobe. Din punctul de vedere

al sterilizdrii,

reprezentanfii acestui grup prezintd. importanli deosebiti deoarece produc spori , termorezisten{i, cauzand in special alterarea od tip,,acrire,,, f6r5 ln produsele cu aciditate mai mare (pH scdrzut) prezintd interes ti-ei specii: - Bacillus coagulans (termofil); - Bacillus macerans (mezofil); (mezofil). - Bacillus polymixa -cu in produsele aciditate micd (pH mai ridicat) o importanla deosebiti o

bombaj.

.

.

prezintd:

-

Bacillus stearotermophitug care provoaci acrirea fdrd bombaj care este un contaminant al conservelor care con{in sos tomat sau zanar 9i gi alte ingrediente.

Bacillus stearotermophilus prezintd doud variante, gi anume: varianta smouth - care se inmul{egte prin diviziune cu constric{iunea perefilor cetutari ] ji varianta rough - care se inmultegte prin diviziune cu formarea prealabild a unui perete.OespS4itor intre ceie doud viitoare celule. Cele doui variante se deosebesc

intre ele gi prin caracterele biochimice gi rezistenla la cdldurd, varianta smouth tiind mai rezistentd dec6t varianta rough.

Bactenii obligat anaerobe. Din punctul de vedere al rezistenlei termice, acest g-ryp cuprinde atAt bacterii mezofile cdt 9i termofile. in produsele cu aciditate scizuti (pH t 4,5) sunt importante urmitoarele mezofile: - clostridiile care produc alterare: CL putrificus, Cl. histotiticum, Cl. Bifermentans, Cl. sporogenes; - clostridiile care produc intoxicaiii alimentare: Ct. botutinum.

licrollora carc provoacd alterarea conserueior

24',L

r 4,5) mai intereseaza gi bacteriile termofile gi anume Ct. thermosaccharoliticum, care produce alterare cu degajare de gaze (Cot 9i Hz) din carbohidrafi, conservele alterate av6nd miros de branzd. Un alt micro^organism termofil este c/. nigrificanscare produce H2s. In produsele cu aciditate mare (pH 4,5) intereseazd anaerobii mezofili cum ar t1: Cl. pasteurianum gi Ct. butyricum. ln genera!, conservele cu pH > 4,5 sunt fabricate din carne, produse pe bazd de carne, pegte, molugte, crustacee sau din acestea in amestec cu legume. Din punct de vedere_microbiologic aceste conserve se caracterizeazd prin. in produsele cu aciditate scdzutd (pH

.

- absenla formelor vegetative

ale tuturor microorganismelor gi a sporilor clostridiilor. Clostridiile trebuie distruse in totalitate, dJoarece in aceste conserye nu existi nici un component sau factor care sd se opund multiplicdrii lor

sau multiplicirii gi elabordrii de toxine. Prin activitatea 1or, clostridiile insa lubrizeazd gi/sau altereazd produsul. Elaborarea de toxine la nivel nociv pentru consumator nu este intotdeauna insofiti de modificarea senzoriald a produsului sau recipientului, ceea ce miregte mult riscul pentru consumator. in aceastd direc[ie, menliondm cd existd tipuri gi subtipuri de Cl. botulinum neproteolitice gi pulin f".og"n" a ciror dezvoltare nu determind nici modificarea recipienteroi 1'oomol1y, nic! alterarea confinutului, conserva,,putand" fi consumatd ca un aliment nor-malidar care contine toxina botulinicd foarte nocivi pentru consumator; absenta toxinelor microbiene. Toxina botulinicd se form eazdde reguld dupi sterilizarea termicS ineficientS, ca urmare a germindrii gi multiplicdrii sporilor de Cl- botulinum supraviefuiori. Toxina botulinici eventual format6 in produs inainte de sterilizarea acestuia este inactivatd la sterilizare. Prezen{a toxinei stafilococice in conservS, din contrd, denoti de reguli, elaborarea ei inainte de sterilizare. Aceasta se intdmpla cAnd componentele conseryei sunt contaminate puternic cu stafilococi enterotoxici, componente care au fost ldsate inainte de sterilizare in conditii favorabile multiplicdrii acestor germeni. Sterilizarea va distruge stafiloc".ii, Ori;, ii enterotoxina stafilococici care este foarte termorezistentd. conservele cu pH < 4,5 sunt in general pe bazd de fructe, varzdacrd, rogii, dar pot con{ine gi carne. Degi in aceste conserve, clostridiile nu se pot dezvolta, totngi tratamentul termic in acest caz trebuie sd asigure: distrugerea formelor vegetative ale tuturor bacteriilor patogene, in speciai salmonele gi stafilococi enterotoxici. AtAt salmonelele, cat gi stafilococii enterotoxici degi nu se multiplicd, pot tolera timp de mai multe sdptamdni mediul acid din aceste conserve. CAnd aceste conserve se amestecd in timpul prepardrii m6ncdrurilor cu alimente alcaline, salmonelele gi stafilococii supraviefuitori igi pot relua activitatea gi produc imbolndviri consumatorilor; - distrugerea formelor vegetative 9i sporilor microorganismelor capabile sd se dezvolte in asemenea medii gi si le altereze. in categorie se includ: "c"aste Cl. pasteurianum gi lactobacili heterofermentativi (L. plantarum, L. citrovorum); unele tipuri de CI. butyricum; specii de Bacillus (8. macerans); levuri gi mucegaiuri (in special Byssochlamys futva). in aceste conserye pot fi tolerali: spori de Bacillus. incapabili de a germina gi de a altera conservele (8. subtilis); forme vegetative ale bacteriilor siprofite, incapabile sd se dezvolte la pH acid.

-

242

Steilizarea temticd a produselor

14.3. Cinetica dlstrugerii termice a

microorganismelor in cazul sterilizdrii termice, cu cdldurd umed5, numirul celulelor vegetative

gi a sporilor se reduce exponenfial, pe mdsurd ce timpul de expunere la o temperaturd letali cregte. Distrugerea termici se petrece ca gi o reaclie monomoleculard c?fe; matematic, poate fi exprimatd cu relalia:

=K.C. -dC dr in care: C este concentrafia substanlei, in %; r - timpul de reaclie, in min; K- constanta de vitezd. Constanta K poate fi calculatd cu ecualia lui Arrhenius:

K = Kt '192'3o3Fr, in care: Eeste energia de activare a reactiei, in J/mol; F- constanta universalS a gazelor, in J/kmol; f - temperatura absolutd, in K; Kr - constanta de integrare. Prin integrarea ecualiei -(dC/C) = K'dr, in limitele

timpul 12, se va ob{ine:

f'ge tC1 C -lnC2 - (-

sau de unde:

o_

t\

In Cr

Q la timpul t1 gi Q

la

d, = Kf' Jr1 ) = K(r2

-

11)

,

- In Cz _ 2,303 't\l-.,^ C, Tz-xt Tz-Tt "C2

ln C1

-

Ultima ecualie poate fi modificatd pentru a obline:

K

2'303 .ro9 = xz-xt " C2

x

-

-

sau:

2.303 c,, _.lo K "Cz

unde: G este concentra{ia ini{iali Cz

-

a reactantului; concentrafia reactantului dupi epuizarea timpului

c.

14.4. Curba de supraviefuire Prin analogie cu o reac{ie monomoleculard, in practicd, efectul duratei de incilzire asupra bacteriilor gi in particular asupra sporilor acestora, la o temperaturi dati (suficient de ridicati pentru a exercita un efect letal), s-a constatat prin

Curba de supravieluire

243

incdlzirea unei suspensii de bacterii sau spori cu un conlinut cunoscut de germeni viabili.

10'

1

t

100

\

1

\ 10"

I

1' \ I

\

,'^

e

t I

\

10-

f 1

rCi

t

I

\ 103

D=

\

195

!

t

102 I

i5

t

\

't : i4

5 ti ? 89ltllll3

\

t

13 14 15 liltTl,5 lS3{t

llurcl.r int:ilzirii [mir:

]

Fig. 105. Curba de supraviefuire pentru Stearothermophilus, tulpina G: 7 - varianta smouth;2 - varianta rough.

244

Steilizarea termicd a produselor

ecualia:

Numirul de supraviefuitori variazl in raport cu durata de incilzire, dupd

x=D.lo9. - b'

in care: a este numdrul inilial de celule sau spori; b - numdrul de celule sau spori dupa epuizarea tlmpului de incilzire;

,

D- timpul de reducere decimald a populaliei microbiene, ?n min (D = 2,903/K); Ecualia poate..fi pusd gi sub forma r = D (lg a - lg b) gi transpusi grafic,'in

coordonate semilogaritmice, ia forma unei drepte d iarei paritd este 1/D (tig;. f OS). Din figura 105 se.poate observa cd timpul necesar pentru o reducere cu e9y: I unei poplllalii microQiT" este timpul necesar pentru cr]rba de a parcrrge u; ciclu logaritmic (valoarea lui D). De o deosebiti {nportantd este mdrimea lui D la temperatura de 121,1oC, care se noteazi cu D,. Cu cAt este mai mare valoarea lui D'respectiv D,', cu atgi specia de microorganism este mai rezistentd la temperatura respectivd. Valorile D la 121 ,1'C (O) 9i respectiv valorile lui D la 100"C sunt gesite in tabele, ele fiind insd determinate pe cale experimentali, folosind in acest sdop coud procedee.

fac

a) Construirea curbei de supravieluire se logaritmul numdrului q.e supraviefuitori sau direct numdr lucrim cu hdrtie semilogaritmicd'.gi in abscis5, pe scari incd.lzire la temperatura constanti aleas6. Valoirea grafic din curba de supravie{uire, avdnd in vedere cd necesard pentru curba de supraviefuire sd parcurgd

lui D un

Sehema de realizare a curbei de

pundnd

sup r tuire

intereseazi t

lzolare specie care (Ex. C/. sporogenessau,B. stearothermophitus) Cultivare p"ntY,u formare de spori Recottare oe

Numirare

$ori

,oJ,n

sotu[ie (spori/mt)

Repartizare iJ"pruO"t" conlindnd un tampon fosfat (a) incdlzire la o alumitd temperaturd pentru perioade diferite de rimp (0" men{inere la 121,1"C)

I |

V Prelevare eprubete din 5 in 5 nninute I

Y Rdcire eprubeie la Z1"C

t

tnsimAnlare iri plici Termostatare

i I

I I

I

Numirare colonii (b)

in

ordonati

supravie{uitori daca ectangulara, timpul Oe ,roate"fi atunci dedusd rezintd durata de- timpir logaritmic.

:16

la 37"C pentru mezofili la 50 ... 55 "C pentru termofili

-

Curba de distrugere termicd

245

CunoscAnd numdrul initial de_ spori (a) Si numdrul de spori care germineaze @) dupi fiecare perioadd dd incilziie lsla'exemplificat ouia-fi"""r" -5 minute)

se poate trasa curba de supravieluire pe hdrtie semilogaiitmice, in ordonati

pundnd numdrul de sY.Praviefuitori dupd fiecare perioadi de-incilzire gi in abscrsd timpul corespunzdtor. Din curbi se determind apoi grafic valoarea lui D. b) Valoarea lui D- poate fi calculatd {inAnd seama de numirul inifial gi final de s.upravie{uitori .{rPt fiecare perioadd de incilzire, la o anumitd temperuirra men{inuti constant6. in acest caz, se folosegte ecuatia:

D_

lga - lgb Analiza curbei de supravie{uire indicd doui lucruri importante, gi anume: - riscul supravie{uirii intr-o populalie microbiand este'cu atdt mai mic cu cdt populatia microbiani este mai putin numeroasi. Rezulta cd un barem de sterilizare aplicat unui anumit tip de conservi poate fi satisfdcdtor sau nesatisfdcdtor, in func{ie de incdrcitura microbiana initiala. Este deci imperios necesar si se ia mdsuri adecvate de ig.iend pentru: materiile prime 9i auxiliare; fiecare operalie tehnologici. !n acela$i timp este necesar ca procfuc{ia se desfagoare 'la temperaturi cdt mai reduse (trangare, operaliile de pregitire a compozifiiloi inclusiv de dozare in recipiente); - teoretic nu este posibil si se atingd sterilitatea absolutS, deoarece curba este logaritmicd gi tinde asimptotic cdtre zero. Probabilitatea de a supravie(ui a unui germen trebuie sd fie suficient de redusS, gi anume, conform datelor inscrise in tabelul 55 de la capitolul 16. in aceste condilii este normal sd se vorbeascd de o sterilizare practicd (industriald, comerciald) in raport cu specia determinatd sau in raport cu toate bacteriile gi nu de o sterilizare absoluti.

si

14.5. Curba de distrugere

termici

Experienlele au demonstrat ci, cu cdt este mai ridicati temperatura, cu atdt se asigurd mai rapid distrugerea germenilor (forme vegetative gi spori) prezenli intr-un mediu (substrat). Prin determinarea experimentali a timpilor necesari distrugerii sporilor in funcfie de temperatur5, se constati ci distrugerea are loc dupd o curbd logaritmicd care se transformi intr-o dreaptS, atunci cAnd se utllizeazd coordonate semilogaritmice. Aceste curbe se numesc curbe de distrugere termicd (Thermal-Death-Time = TDT) gi sunt caracterizate de valoarea Z gi valoarea F121,1"s. Valoarea F121,1.s fepf€zintd numirul de minute la 121,1'C pentru distrugerea microorganismelor (forme vegetative 9i spori) iar Z reprezintd numdrul de grade de temperaturd necesare pentru ca curba TDT sit parcurgd un ciclu logaritmic (Z se poate exprima in 'C gi "F). Curba IDf este specifici pentru fiecare microorganism gi este, deci, caracterizatd prin F121,1"c,9i Z. Construclia curbei TDT se face dupi aceeagi schemi ca gi la curba de supravietuire, numai cd prelevarile de probe incdlzite la o anumitd temperaturi trebuie sd se facd dupd un timp in care se asigure distrugerea tuturor microorganismelor forme vegetative gi spori pentru o specie luatd ca fiind cea mai rezistentd (mezofild sau termofil5). Cunoscdnd pentru fiecare temperaturd letald durata de distrugere, se oblin o serie de valori ale duratei de distrugere, care se

si

246

Steilizarea termicd a produselor

inscriu pe ordonata logaritmicS, iar temperaturile pe abscisd rectangulard. Din curba in tabelul 46.

IDf

in

coordonatd

reiese gi valoarea lui Z. Valorile lui Z gi D sunt aritate Tabelul 46

Valorile lui D gi Zpentru diferite microorganisme (spori) Valoarea lui D fminl Dpt,t"c

Microorganismul a) Termofile B. stearothermophilus Cl. niqrificans

4-5 3-4 2-3

b) Mezofile Cl. sporogenes CL botulinum

0,1 - 1,5 0,1 - 0,21

C I. th e rm os acch

arol iti cu m

Valoarea lui Z

r"cl 7

12-18 12-18

9-13 10

Curba timpului de distrugere termici are urmdtoarea ecuafie generali:

,lc_ 'rFr,= T -120 z ' r este timpul de distrugere termici la temperatura T, in miin care: nute;

f - temperatura la care are

loc timpul de distrugere termici, in "C; {",=23,04 mirr !

N

,g: l{'}

F - timpul de distrugere

termicd la ternperatura aleasd arbitrar ca punct de referinld (in

ecualia menfionatd punctul de referin[i s-a luat la 121,1"C); Z - reciproca pantei curbei de distrugere termici sau numirul

r.,r,*'2.45 rni

de grade cu care trebuie si creascd temperatura, pentru a ob!ine reducerea timpului corespunzitor unui ciclu logaritmic, in oC

(se ia din curba TDT sau din

tabele).

t06 lil

116 I?1 126 131 136 l4r

in figura 106 se aratd

curbele de distrugere termicd pentru Cl. botulinum, CL sporogenes Fig. 106. Curbele de distrugere termicd pentru sporii PA-3670 qi Baeillus stearothermounor microorganisme: 1 - Clostridium botulinumi philus FS-1518. 2 - Cl osti di um sporryenes; 3 - Bacill us stearothermophil us. Tempcratura

["{ll

Factorii care influen{eazd regimul de steilizare

247

14.6. Factorii care influente aze regimul de

sterilizare Dupi modul de aclionare asupra regimului de sterilizare, factorii pot fi imparlifi in doud grupe: - factori care influen[eazi viteza de termopenetralie (viteza de pdtrundere a cSldurii in recipientul cu produs supus incSlzirii); - factori care actioneazd asupra rezistenfei la cilduri a microorganismelor.

14.6.1. Factorii care influenteazd viteza de

termopenetrafie Principalii factori sunt: - dimensiunile recipientului gi materialul din care este confecfionat; - starea produsului supus sterilizdrii; - sistemul de incSlzire; - agitarea recipientelor in timpul sterilizdrii; - modul de agezare a alimentelor in recipient.

Dimensiunile recipientului gi materialul din Care este confecfionat. in cazul recipientelor metalice, cilindrice, se deosebesc

-

cOnd dimensiunile recipientului

doui

cazuri'.

se modificd o datd cu

modificarea

volumului;

- cfrnd volumul

rdmAne constant, schimb€rndu-se numai raportul dintre

indl{imeqi diametru

ln primul caz, mirirea volumului cutiei determind prelungirea duratei de incSlzire a continutului, datoriti cregterii pe de o parte a distanlei dintre centrul cutiei gi suprafa[a ei exterioari (atunci cregterea capacitS{ii este insofitd gi de o modificare a diametrului), iar pe de altd parte, datoriti scdderii raportului dintre suprafafa exterioard 9i volumul cutiei, la cregterea capacit5lii acesteia (cregterea suprafe[ei de pdtrundere a cildurii este mai micd in compara[ie cu cregterea volumului cutiei). Un exemplu ?n aceasti direclie este edificator: pentru doui cutii cu acelagi diametru D, dar cu inSlfimi diferite H1 gi H2,la care Ht > Hz, suprafelele totale vor fi Sr gi Sz:

s, = n . D.

Ht.r#

4- r^ +4+ sz = n. D. Hz'42

=ry(zu,

+

o);

=n ^D @u, + o).

Raportdnd suprafe{ele se obfine:

g= ryQn+o) _ 2ft+ D s2

n.D (2"u,

+

o)

__

Ht + R

2112+D H2+R'

248

Sterilizarea termicd a produselor

in care: R = D 12 este raza cutiei. Fdcdnd raportul volumelor aceloragi cutii se obline:

n.

Dz H.,

4 =H, Vz n.DzH, Hz' v1

4

Se gtie cd, daci la un raport supraunitar se adaugd at6t la numdritor cdt la numitor acelagi numdr, valoarea raportului scade.

gi

Rezulti c5:

}!t9. ', rHr+R. Hz Hr+R' iar Vz 52 $

/Sz reprezintd cregterea suprafefei cutiei 1 raportatd la suprafa[a cutiei 2,iar Vt Nz cregterea volumului cutiei 7 fati de cutia 2, rezultd cd, la mdrirea capacitd{ii ambalajelor, cregterea volumului este mai mare decdt cregterea su prafetei exterioare. Valoarea raportului:

Cum

V1 Ht V2- Hz 51 Ht+R -Sz H2+R reprezinti cregterea volumului cutiei 7 in raport cu cutia 2 fa\d de unitatea de suprafa!5 gi arati cje cAte ori este mai mare durata de incdlzire a con{inutului cutiei 7, fa{6 de durata de incdtzire a aceluiagi continut in cutia 2. Ralionamentele ardtate sunt valabile numai atunci cAnd cregterea volumului se realizeaziprin variafia indl(imii. Dacd, insd, o datd cu variatia iniltimii cregte gi diametrul cutiei, atunci durata incdlzirii va fi gi mai mare, de6arece; pe l6ngd cregterea volumului fa!5 de unitatea de suprafati, cregte gi distan[a dintre centrul cutiei 9i suprafala ei exterioar5. ln eazul al dailea (c&nd V = cl gi H = variabit) s-a observat cd la cutiile cu diametrul D mai mic decAt inSltimea (D < F/) timpul de pitrundere a c5ldurii in centrul cutiei variazd propo(ional'cu pdiratul razei conform iela{iei:

R?

r,1

R3=C' in care: F1 gi F2 sunt razele cutiilor respective, in mm; 11 gi 12 - timpii de pitrundere a cildurii in centrul cutiilor, in minute. Daci D > H rela{ia de mai sus igi pierde valabilitatea deoarece, in acest caz, cea mai mare parte din cdldurd se va transmite prin capace. Dacd D = H, factorul hotdr6tor este suprafa[a totali a cutiei, 213 din cildurd transmi!6ndu-se prin suprafala laterald gi 1/3 prin capace. ln ceea ce privegte materialul din care este confec{ionat recipientul, se menfioneazd cd acesta ire influen!5 asupra termopenetra[iei, at6t prin valoarea conductivitalii termice (1"), cat gi prin grosimea lui (6), fapt care poate fi constatat gi prin relatia: O

t: A.K,Lt,'

in care:

t

este durata necesari incdlzirii conservei la temperatura de sterilizare, in ore;

Factorii care influen{eazd regimul de steilizare

249

O - cantitatea de cdlduri necesari incdlzirii conservei la temperatura de sterilizare, valoare care este datd de relatia: Q = G.c.(tr- t), unde: G este masa conservei, in kg; c- capacitatea termicd masicd, in kcal/(kg.grd); frgi fi- temperatura finald gi ini{iald (de sterilizare) a conservei, in "C; Af' - diferen{a dintre temperatura agentului de incSlzire (t) Si temperatura medie a recipientului (fr + t)/2, in 'C;

'tt. +t. ''r A+ ,tm -+r"-n-,

.

K-

coeficientul global de transfer termic, in kcal/ (m2.h.grd);

Valoarea coeficientului

K depinde atAt de natura, cdt 9i de grosimea

materialului din care este confeclionat recipientul. Astfel:

*=', _F.,' in care: o.1 gi az sunt

* *t*;

coeficien{i de transfer iermic de la agentul incSlzitor la recipient gi de ia recipient la conlinutul conservei, in kcal/ (mz.h'grd); 6 - grosimea peretelui recipientului, in m; ). - conductivitatea termicd a recipientului, in kcal/ (m'h.grd); Din relaliile anterioare rezulta ci prin micgorarea valorii )" (prin folosirea materialelor de conductivitate termici redusa) sau prin cregterea valorii 6 (prin folosirea recipientelor cu pere[i grogi) se determind reducerea valorii lui K, mSrindu-se astfel durata de timp, x, necesard incdlzirii conservelor pAnd la temperatura de sterilizare. Astfel, in cazul borcanelor de sticld l" este de circa 30 de ori mai mic decAt la tabl5 cositoritd, iar grosimea 6 de circa 10 ori mai mare. in acest caz, rezisten{a la transmiterea cdldurii (6/I) in cazul borcanelor este de 300 de ori mai mare Tn comparafie cu rezisten[a la transmiterea cSldurii a cutiilor de tabli.

stirii produsului. in legituri

cu acest factor de influenfi se are in vedere consisten[a produsului determinati de compozilia acestuia, raportul soiid/ lichid gi viscozitatea fazei lichide. Conservele pot apa(ine la una din urmdtoarele grupe: - conserve cu con(inut compact, omogen, cu particuie fine sau mai mari, la care transmiterea cSldurii spre centrul termic se face prin conduclie; - conserve cu un anumit raport solid/ lichid, la care transmiierea cdldurii se face prin conduclie/ convec[ie, raportul dintre acestea fiind determinat de raportul solid/ lichid 9i de evolulia fazei lichide in timpul sterilizirii (cregterea sau sciderea vdscozitS[ii acesteia) - conserve cu conlinut lichid, la care transmiterea cdldurii se face numai prin conveclie. La sterilizarea conservelor cu structurd compactd in sterilizatoare cu func{ionare continuS, la care temperatura agentului de incilzire este de la inceput la temperatura de sterilizare, curba temperaturii in punctul critic este aritatd in figura 1A7, a. Dacd aceastd curbi se inscrie in coordonate semilogaritmice, ea capdti alura unei drepte (fig. 107, b). Tindnd seama de figura 107, b se poate scrie:

Influenfa

;

Sterilizarea termicd a produselor

250 tog(i:r

- r^ )-

tog(rr

rf

- r) _ t

Din ecuafia respectivd se scoate valoarea lui r:

-ro t=f.lool " T,_T

.

in care: f este timpul necesar pentru reducerea diferen{ei de temperaturi Tt -Tla 1/'10 din valoare sau, respectiv, timpul necesar, in minute, pentru ca curba de incilzire sd parcurgi un ciclu logaritmic (valoarea lui f pentru perioada de incilzire se noteazd cu fn); Ir - temperatura punctului critic al produsului (punctul cu cea mai lentd incSlzire 9i rdcire); - psudotemperatura initiali a produsului, care este mai mici decAt temperatura ini{iali, reald, a produsului (Is). Lu6nd in considerare faptul ci oi"iginea veritabild nu este reprezentatd de Te, T, ci de Tt To, decalajul reprezinti intAzierea cu care viteza de incSlzire capdtd alurd logaritmicd. Pentru a efectua aceastd coreclie se ia:

Ia

-

-

Tt-Ta=jn(Ir-Io)

in acest caz. durata de inc5lzire va fi:

r,,-

f h.

log /r,

*I1-

I

Faza de incdlzire a produsului este deci in intregime definitd prin punctele Tt, To, fn^Qi jn. in practici se folosegte curba din figui'a 108, in cai"e scara semilogaritmic5 este rdsturnatd gi, prin urmare, in ordonatd in loc de Ir - 16 se ia valoarea L

Temperatnrn de regirn

I2I.I

Ut& UO u

i:

i:4

i:()O

i:

I

J4 4

3 93.3 3 ?00 F-

,rJ Frq

,A)

65,6

150

l0

t5

---J-...+ 2{)

?s

Duruta hrrlrlzirii lnrin'l

a Fig. 107. Evolu{ia temperaturiiin punctul critic la produsele cu transmiterea cildurii prin conduclie: a - curlca in coordonate rectangulare.

Factorii care influenleazd regimul de steilizare

251

'77 I

t]Ofi F00

800

5S0

?110

38ff,{i

6CI0

5{{

r)

111

1

,tl{ r *i-t-t.t

5{l{)

4{it) :rs0

?titl

il1fl l5f)

:!l itj -'i*

t0{ 5{J,{1

rro

Tr tl

,t1:i

lt$.p

6{}

;

.n.

5CI

t't |I F\

4,5) trebuie sterilizate la temperaturi .....

conseryele in trei tipuri de baz5, in funcfie de pH, in urmitoarele cateqorii: - conserve neacide, pH > 6; - conserve semiacide, pH = 4,S - 6; - conserve acide, pH < 4,5.

Se intalnesc cazuri in care produse ce au initial acelagi pH necesiti regimuri de sterilizare diferite, acest fapt fiind pus pe seama modificirii pH-ului in timpul sterilizarii, datoriti descompunerii unor substanle cu formare de dor, HrS, iar pe de altd parte ca urmare a precipitdrii (coaguldrii) substanlelor cu proprieHli tampon (proteine, fosfa[i). Influenla gradului de infectare initiali a produsului. intre concentrafia in spori a produsului 9i durata de sterilizare existi o dependentd manifestati prin necesitatea mdririi timpului de sterilizare la cregterea concentraliei microorganismelor. La aceasti concluzie se ajunge dacd examindm curba de supravieluire a

cdrei expresie este urmdtoarea:

Factorii care influen{eazd regimul de steilizare r,

sau

=

-

N- log No) = _x

D.(log

toql -No

.

D

Sco!6nd antilogaritmul se obtine: x

N=No'10D, in care: N este concentrafia in spori viabili dupd o incdlzire timp de t minute; Ns - concentrafia initial5 in spori viabili; r - timpul de incilzire la care se ob{ine concentra[ia de spori N; D - timpul de incdlzire necesar reducerii cu g0% a concentratiei sporilor, corespunzdtor unui ciclu logaritmic, fiind totodati egal numeric cu reciproca pantei curbei de supravie{uire. Atdt din curba de supravie{uire, cat 9i din ecuafia ei se constatd ci pentru aceeagi valoare a lui r gi D, concentralia in spori N variazd propo(ional cu /Vs. Acest fenomen se pune pe seama variabilitdfii rezistenlei termice a sporiior individuali, ceea ce face sd creasci probabilitatea de a gisi spori mai rezistenli la cSlduri atunci cand cregte concentra{ia lor in produsul inifial (Ns). Fali de aceasti situa{ie se impune ca procesul tehnologic si fie astfei condus incdt produsul si confind cdt mai pulini germeni in momentul introducerii la sterilizare.

Gradul de infectare a produsului inainte de sterilizare este determinat in principal de: gradul de infectare a materiilor prime gi auxiliare, al ambalajelor; condifiile qi durata depozitirii; respectarea procesului tehnologic (curdlare, spdlare, opdrire etc. a materiilor prime gi ambalaje); viteza operaliilor de prelucrare (evitarea intreruperilor procesului tehnologic); starea sanitari a secliilor de prelucrare; igiena individuald a personalului.

Influenla substantelor proteice gi a grisimilor. Substantele proteice gi grisimile pot juca rol protector in jurul microorganismelor, mdrind astfel rezistenta acestora la cdldurS. Fenomenul de protecfie a microorganismelor de cdtre grdsimi (in special ulei) se exercitd atunci c€rnd bacteriile, respectiv sporii se gdsesc in faza grasi (ulei) in cazul in care acesta reprezinti faza unicd lichidri sau in faza ulei din sistemul uleii ap6. Microorganismele (sporii) care au rdmas in faza ulei dupd sterilizare, nu conduc la alterarea produsului la depozilarea acestuia. Dacd ele migreazd in faza apoasi, in urma manipulirilor brutale ale conservelor, revifierea gi proliferarea lor sub formd vegetativd devine posibili.

Influenla aerului. Aerul rdmas in recipient dupd inchidere sau in lesuturi, pe lAngd efectele nefavorabile pe care le provoaci in tirnpul sterilizdrii (presiune mare in recipient, intensificarea coroziunii cutiilor din tablS de ofel cositoritS gi nevernisatd, pierderi de vitamini C, modificiri de culoare, gust, miros) mai poate juca gi rolul de protector al microorganismelor, prin formarea unui strat izolator in jurul lor, ceba ce poate duce uneori la accidente de substerilizare (alterarea produsului).

Influenfa NaCl. in general NaCl, in concentratii de pdnd la rezistenta termici a microorganismelor.

5o/o,

miregte

264

Sterilizarea termicd a produselor

Influenfa zahirului. Zaharurile, in general, miresc rezistenfa unor specii de bacterii. Cu cdt concentrafia in zaharuri este mai inare cu atdt rezistenta termicd a microorganismelor cregte.

Influenta altor factori. S-a constatat cd in prezenfa unor substan{e fitoncide in produsele de origine vegetali sau a pigmenlilor antocianici, se micaoreazd rezistenfa termicd a microorganismelor. Aceste fitoncide se gisesc in rogii, morcovi, hrean, pdtrunjel (frunze gi rdddcini), ceapd, mirar, coriandru, mugtar.

14.7. Evaluarea procesului de steriltzare Pentru evaluarea procesului de sterilizare (determinarea duratei de sterilizare propriu-zisd sau perioada de menfinere) se pot folosi urmdtoarele metode: - metoda generald a lui Bigelow; - metoda matematici de calcul a lui Baal 9i Olson; - metoda lui Stumbo.

14.7.1. Metoda generali a lui Bigelow Metoda implici cunoagterea valorii Fs (valoarea de sterilizare) ce trebuie realizati in funcfie de produs (pH-ul acestuia), valoarea lui Z pentru tipul de microorganism in raport de care se face sterilizarea gi ratele letaie in funclie dg

evolufia temperaturii in centrul termic ai de Z (se iau din anexa l).

Metoda lui Bigelow

se bazeazd pe un principiu grafic de integrare a efectefor letale ale diferitelor relafii timp - temperaturd, corespunzdtoare punCtului cu cea mai mare intdziere in timpul incdlzirii gi rdcirii produsului inchis ermetic intr-un recipient de un anumit format, acest punct fiind situat in centrul geometric al cutiei sau aproape de acest centru. Deci, aceastd metodd se aplicd cu succes pentru conservele la care transmiterea cdldurii in recipient se face prin conducfie. in fapt, metoda lui Bigelow este o extindere a conceptului de sterilizare pa(iald, care poate fi definit astfel: dacd o curbd IDf indici un timp de distrugere r pentru o anumiti temperaturi, se va produce o sterilizare pa(iali de xh. Sterilizarea pa(iald este, deci, raportul dintre timpul de Tncilzire la o anumiti

temperaturi gi timpul de distrugere termici de pe curba TDT, luat la aceeagi temperaturi, care'poate fi exprimat astfel:

A=I. !

Prin diferen[iere se ob{ine viteza de sterilizare:

dA1 dxr -=_

sau

dA=9r t

Eval u area p roce s u I ui de stei I izare

265

care este, dupd cum se vede, reciproca timpului de distrugere termic6. prin integrarea ecua[iei in limitele 41 gi 42 9i respectiv

l*'!

4 gi X2 S€ ob{in-e:

fo' on = JA1 Jx1 T Aceasti integrald, de regul5, se rezolvd grafic Ai reprezintd suprafala inchisd de curba letal6, intr-un sistem de coordonate care are pe ordonatii (1it) (viteza letal5 sau rata letal6) $i pe abscisi timpul dx. Suprafala misuratd se multiplici apoi cu unitatea de letalitate pentru a obline valoarea F6 ce s-a realizat in procesul de sterilizare care se compari cu cea preconizatd inifial. in funclie de Fe realizat pentru perioada de menlinere a temperaturii in autoclavd se determini durata de menlinere a produsului la temperatura de sterilizare. Determinarea baremului de sterilizare cu metoda Bigelow necesitd deci mdsurdtori de termopenetrafie (fig. 117).

l1

.+:::::l--;:;vL..

120 'i;r

1l

100

1.0

Ir

0.9 rid .=

F.{ na E uru

: E

8n

U,I

3 {.J

-r 50

0,6

n{

i

c

:

0.4

-1 I

\

VtJ

fN)

ti \i )".

40

!

\.! rirl

0,2

'-,.-,

i

'\-A.i

20

0,1 0

*._.rt._:.-*-*l.. _i-*_-'--.._*,"_*-_i

510ls202s3035

40 45 50 55 60 65 70

75

Timp fmin ]

Fig. 117. Curbe realizate la sterilizarea conservelor tip ,,pateu de ficat" in cutii de aluminiu ambutisate de 100 g: a- curba de variatie a temperaturii apei in autoclavi; b- curba de varialie a temperaturiiin punctul critic; c- curba letali; Fo din literaturi = 14; unitatea de letalitate = 0,1 (1 cm de pe ordonatS, pe care este inscrisd rata letald, multiplicat cu 5 min - 1 cm de pe abscisd pe care este inscris timpul Fe determinat = S (suprafata planimetratd sub curba letal6) x unitatea de letalitate (0,1 x 5). Sse planimetreazi pAnd in momentulin care incepe rdcirea.

-)

Sterilizarea termicd a produselor

14.7.2. Metoda matematici a lui Baal gi Olson Aceastd metodi se poate aplica la toate tipurile de conserve (cu diferite rnoduri de transmitere a cildurii in recipient) gi implici cunoagterea urmitoarelor:

- curba termopenetra[iei, in perioada de incdlzire (in faza de ridicare a

temperaturii 9i menfinerii temperaturii agentului de incdlzire din autoclav5, in centrul termic al produsului); - curba termopenetraliei Tn centrul termic in timpul rdcirii produsului. Ambele curbe se traseazd in coordonate semilogaritmice gi din aceste curbe se determind: Tncale este pseudotemperatura inilial5 a produsului; f11 cera caracterizeazd curba de incSlzire in coordonate semilogaritmice, ?n punctul critic, atunci cAnd aceasta parcurge un ciclu logaritmic, in min; - f" care caracterizeazd curba de rdcire in coordonate semilogaritmice, in punctul critic, atunci cAnd aceasta parcurge un ciclu logaritmic, in min. Mai este necesar si se cunoascd: Z -valoarea care caracterizeazd curba IDf (se ia din tabele sau din curbele TDI); Is - temperatura ini[iald, reali, a produsului; Ir - temperatura mediului de inc5lzire (se stabilegte temperatura mediului la care trebuie ficuti sterilizarea); I" - temperatura agentului de ricire; - temperatura produsului in punctul critic la sfArgitul perioadei de incdlzire sau inceputui fazei de ricire; jngi j" care se determind cu relafiile:

-

f

, _Tt-Te JhTrTo

. Tt-T*

, = -------------rc Tt-T

!

' '

W-factorcare este in func[ie de (Ir

T1

- D Si Zgi care servegte la calculul' gi baremului de sterilizare al valorii d6 sterilizare pentru produsele la care temperatura centrului termic este func[ie logaritmici de timp (produse la care transmiterea cdldurii se face prin conduclie). Se ia din tabele in funclie de Ir - f Si Z (anexa ll) sau se calculeazd din relafia care dd valoarea lui Fo; p - factor care este in funcfie de Ir - f qi Z gi care servegte la calculul valorii de sterilizare in perioada de incdlzire. Se ia din tabele in funclie de Ir - f qi Z(anexa lll). Pentru produsele la care transmiterea cdldurii are loc prin conduc{ie -T

- T < 0,0555. La produsele cu transmiterea cdldurii prin conducfie/ conveclie, Tt - T poate fi mai mare sau mai mic de 0,0555. Tt

Rezulti c6, in cazul produselor cu transmiterea cildurii prin conducfie, temperatura punctului critic nu poate atinge temperatura agentului de sterilizare,

insd este foarte apropiati. in acest i;az, valoarea de sterilizare F6, daci nu se gdsegte in tabele, se poate calcula cu relafia: r

a t1- a6a | 1 t,l

tr ,0 -

r.lo

z

Eval uare a

p roces u I u i

de stei I izare

26V

-n-121,1

care 10 z reprezinte rata letali ce se ia din tabele (anexa l) in funcfie de f gi Z, iar f are semnificalia lui f1, gi respectiv f". Daci fn = f", atunci F6 reprezintd valoarea de sterilizare totale Fo (incilzire + racire). Pentru a calcula Fs numai pentru perioada de incdlzire se aplici relafia:

Tn

For, = PFo Fo

(totalS) este

dati de rela[ia'.

,

\

Fo=pFo+[_p)F0". Durata de incdlzire se calculeazd cu relafia:

r,,- f h'log ir, *

l1-

I

Durata de ricire se calculeazd cu relalia:

x, =fc 'log/t

T

c-T

Tr-Tr

De reguli, din valoarea lui t; se scade 42% din timpul de ridicare a temperaturii agentului de sterilizare de la temperatura iniliald pqle la temperatura de sterilizare (Ir). Acest timp se stabilegte de reguli intre 10 gi 15 minute. Valoarea de sterilizare Fan calculati poate fi utilizatd pentru verificarea baremului de sterilizare ales in ceea ce privegte durata totald de incdlzire, respectiv, numai durata de mentinere la temperatura de sterilizare.

14.7.3. Metoda matematicd a lui Stumbo Metoda matematicd a lui Stumbo este de fapt o imbunitd[ire a metodei lui Baal 9i Olson 9i se poate aplica la toate tipurile de conserve (cu transmiterea cildurii prin conducfie, convecfie sau mixt). Pentru aplicarea metodei este necesar sd se cunoascd urmdtoarele. a - populaiia iniliala de microorganisme (spori) qe unitatea de volum, inainte de aplicarea efectului letal al temperaturii; b - populafia de microorganisme (spori) pe unitatea de volum, dupi aplicarea efectului letal al temperaturii; * D timpul necesar, la o temperaturi oarecare, pentru a distruge 90% din spori. Numeric, D este egal cu numdrul de minute necesare pentru ca c'urba de supravieluire sE parcurgi un ciclu logaritmic" Matematic, D este egal cu reciproca pantei curbei de supravieluire; D, duratain minute' la 121,1"C pentru distrugerea a 9Ao/o din sporii unui microorganism cunoscut, atunci cind curba de supravieluire parcurge un ciclu logaritmic; F - timpul de- distrugere, in minute, la 121 ,1"C, pentru sporii unui microorganism dat; Fi - valoarea lui F pentru oricare punct al recipientului in afard de centrul geometric (F^ = UtlF); f, - v"3toarea leiaia, in minute, la o temperaturi oarecare, echivalentd cu cea de 1 min., ia 121,1"C (anexa lV); in minute necesai pentru ca po(iunea dreaptd a curbei timpul semilogaritmice de incilzire sau rdcire sd parcurgd un ciclu logaritmic; fr, - valoarel lui f pentru po(iunea de iinie dreaptd care reprezinti curba semiloqaritmici de inc5lzire;

-

i

268

Sterilizarea termicd a produselor

valoarea lui f pentru cea de a doua po(iune de linie dreaptd care reprezintd cyrba semilogaritmici de incilzire in cazul produselor cu raport solid/ lichid; f" - valoarea lu! pentru porliunea de linie dreaptd din curba semilogaritmicd de rdcire; g - diferenfa, Tn grade, dintre temperatura maximd atinsd de produs in punctul critic; g" - valoarea lui g pentru centrul geometric al recipientului:

-

f2

f

9c=Tr-Tic ec = Jcn tn'on-'[v y

*] fn)

- valoarea lui g pentru oricare alt punct al recipientului, in afard de

g1

centrul geometric; lon - diferenfa.dintre temperatura autoclavei gi temperatura produsului in momentul in care curba de incdlzire se intrerupe 9i schimba direcfia; 9m -valoarea lui g la sfdrgitul incdlzirii cdnd curb-a de incdlzire'este intrerupt6; /r' - diferenfa dintre temperatura autoclavei gi temperatura produsului in momentul in care incepe incdlzirea;

ln=Tr-Tin;

- diferenfa dintre temperatura

apei de ricire gi temperatura produsului in momentul in care incepe rdcirea:

/"

I"=Ti"-T*i

-

1"1,

valoarea lui i pentru centrul geometric al recipientului pentru curba de incdlzire. Acest factor inmul{it cu 16 localizeazd intersecfia prelungirii portjunii de linie dreaptd din curba semilogaritmicd a ?ncil2irii'cu o linie verticald care marcheazi inceputul incdlzJrii:

.

lcn =

y-

Tr-T

i

factorul de lag la incilzire gi rdcire; - geometric al recipientului pentru curba - valoarea lui J pentru centrul semilogaritmicd de rdcire. Acest factor multipiicat cu i" localizeazd intersec{ia prelungirii po(iunii de linie dreaptd a curbei semilogaritmice de ricire cu o linie verticald reprezentAnd fnceputul rdcirii:

i""

iux

-

ix"

-

K

Tr-Tptn

-

i -Tw-TPrc' rcc Tw - Tic '

valoarea lui I pentru curba de incSlzire, pentru oricare izoregiune j care include 0,19 din volumul recipientului: jn = A,5 j"n valoarea lui i..pentru curba de rdcire, pentru oricare izoregiune care include 0,19 din volumul recipientului:

ji"=

A,5 j"",

difuzivitatea term icd - pentru recipient cilindric: :

K_

0,398

It ,0,427] " l-;f--;-l', La' b' I

Evaluarea procesului de sterilizare

-

269

pentru recipient rectangular:

K_

0,399

,It

1 1l'

't.t_+_+_l | 2' .9' L

La- b-

- rata letald gi este reciproca lui 1lF;

cl

c'J

L = log-1 T -121'1 ' f - timpul, in minute, de incilzire la o temperaturd letald,

z'

constantS:

mentinutd

t=D(loga-logb); TL

- temperatura unei izoregiuni; - temperatura iniliald a produsului; 7," - temperatura produsului in momentul in care incepe rdcirea; Tpin - temperatura corijatd a produsului (pseudotemperatura) cAnd incepe T,x

incdlzirea. Este temperatura indicatd de intersecfia prelungirii po(iunii drepte din curba de incdlzire cu o verticald care reprezinti inceputul incdlzirii; Tpi" - temperatura corijati a produsului (pseudotemperatura) cAnd incepe rdcirea, Este temperatura indicatd de interseclia porliunii drepte din curba de rdcire cu o verticali care reprezintd inceputui rdcirii; T, - temperatura autoclavei in perioada de mentinere (temperatura de sterilizare); I" - temperatura medie a recipientului la un moment dat in timpul incilzirii sau ricirii: - pentru ricire: Trc= T* + 0,27(Tu- T*); pentru incdlzire: Tsn= T,+ Q,27(Ttn- T); Tcn - temperatura in centrul termic (geometric) al recipientului, la un moment dat, in timpul incSlzirii; 7"" - temperatura in centrul termic (geometric) al recipientului la un moment dat, in timpul ricirii; I* - temperatura apei de rdcire; U - timpul necesar, in minute, la temperatura de sterilizare, in care un punct oarecare din produs, primegte toati cdldura letali; U, - valoarea lui U pentru centrul geometric al recipientului in afard cie centrul geometric; Uc = FcFi;

valaarea lui U pentru oricare punct al recipientului ?n afari de centrul geometric; Uon - valoarea lui U in fl Unn corespunzitoare lui 966; Unz- Valoarea lui Uin fiUnzcorespunzdtoare lui gp; Y" - diferenla intre temperatura centrului geometric al recipientului cu produs gi temperatura apei de rdcire, dupd un anumit tirnp de rdcire:

Ui

-

Y" = J"c./"'log-1

(- t/f");

in anexele V se gisesc valorile lui f/un:g. Cunoscind valoriie rnenlionate se pot calcula:

-

pentru sterilizatoare cu funcfionare continud: B = fr,'(log J"n.ln - log g");

270

Sterilizarea termicd a produselor

-

pentru sterilizatoare cu functionare discontinud: B = Pt+ 0,4'l;

r, (ro) = Fc * o,( rca++ tog Fr - F" I

(

.

D")

F' (Fo) = D'.(log

-

log b), in care: B este durata prelucrdrii termice in stenilizator (fdrd rdcire); i - durata,ridic6rii temperaturii agentului de incilzire db ra temperatura inifiali la temperatura de sterilizare; F"(Fo) - valoarea sterilizatoare integrald. Este definita 9i ca valoare letalii integrald, fiind o mdsurd a tiatamentului termic ie a distruge sporii unui microorganism dat intr-un recipient, in min. Metoda lui stumbo se aplicd in urmitoarere cazuri: - la produse la care termopenetrafia are loc prin conduclie gi pentru care curbele de incdlz.ile gi rdcire sunt nigte dreirte atunci ianO se insciiu in'coordonate semilogaritmice (fig. 118). Pentru aceste produse B gi F" se calCuleazd cu primi rela{ie' La aceste produse, gradul de incilzire al contiriutuiui recipieniului variazi in a

2

/

l2(j.56 1:){r lt^

i

I l:r.+ r llq.9

,,h11

ll$,]

1rt;'? I 15.5

Il?"1

tt/.n

n

r

HU

r$.r

gIi.9

?l 5

?

.l

,T|

5t?

/zn

f

.J

I

?:i

?48

i

.!.+

f

Y

{

14,i

&'t

I

1!t(\ -

0 *l"r

,:]

d

I

&

:30

a

E id d1

atA

-. .t;

/

$ttr

J tr, flJ't !\r\l "!

f ^f

tflf l

tit\

]r.

i.,.i;ii

246

:4-1 ttl .A7

/

li)4,9

ii3.l

,/

't..t { ;T-'

8ct*5

1

i 1t)

tttr

,f r

f

J

/

249

,55.5

Tpzlt

'J'

0

r5{]

rl:

i{i0 id0 LJ:

L

0.41

tf)

5*

IS

3.$

i9

JL}

-in ir.$

?$

98

I tl,9

Dur*tir fmi* l

a Fig',118' Evolufia ternperaturii in punctul-critic al produsului la care transmiterea cdldurii se face prin conduclie (nota{iile * este

lui Stunrbo): a curba in coordonate semilogaritmice in timpul incdtzii.ii (in temperatura punctului critic, iar in abscisE timput oe incitiire in minute).'rcjonat6

inscrisi

Eval u are a p roces ul ui de ste i I izare

271 4?0

i

?r

l

.:"

A()

187,8

3'74

13?,3

??0

76.6 6s,6

170 160

t40 t50 1t0

54,4

t20

48.9

*j

t^ 4 il.1 t '-1' (::

1? ?t

rro

LL

-"i roa

E

32.2

'{J

,U

r. 26,6'l q(

)( \.' tJ. rr

+-.

li

80

^.,

J(). I

?s

?{

24.44

t'i

T)

lo L3,9

?5

/J.il-1

22.78

,

--r

i2

22.? I

I I I

1 1 *t

i

I

1...-...

60

_.._i 12fi'",'

Durata [minl

b Fig. 118. Evolulia temperaturii in punctul critic al produsului la care transmiterea cdldurii se face piin conduclie (nota[iile lui Stumbo): b - curba in coordonate semilogariimice in timpul ricirii (in ordonatd este inscrisi temperatura punctului critic, iar in abscisd timpul de rdcire in minute).

intensitate de la perete la centrul geometric al recipientului. Masa produsului, in cazul recipientelor cilindrice, poate fi consideratd ca nigte cilindi'i imaginari care au dimensiuni cu atAt mai rnici cu cdt ne indepirtim de peretii recipientului real, considerat gi el un cilindru; - la produse la care termopenetratia are loc prin convectie gi in acest caz curbele de incilzire gi rdcire fiind nigte drepte cAnd se inscriu in coordonate semilogaritmice. [n timpul incilzirii 9i rScirii, conlinutul recipientelor se afld ?n continue rnigcare pe seama diferenfei de temperaturi dintre mediul de incdlzire gi produs. Din cauza migcSrii produsulur in recipient datoriti curenlilor de conveciie, temperatura se distribuie uniform atAt in faza Ce incilzire cAt gi in timpul ricirii. Totuqi, atAt in timpul incdlzirii cat gi in timpul rdcirii, datoriti fo(elor adezive dintre recipient gi prodr.ls, l6ngi pereteie recipientului se forrneazd un strat cu o temperaturi mai mare (in timpul incdlzirii) sau una mai micd in timpul rdcirii, in comparafie cu restul conlinutului recipientuiui, De asemenea, punctul cu cea mai lenti incdizire gi rdcire nu se afli exact in centrul geometric al recipientului ci pe axa verticald a acestuia, sub centrul geometric. Pentru aceste produse, valoarea de sterilizare se calculeaz6 cu relatia a doua (F'=Fr= D''(log a- iog b));

272

Sterilizarea termicd a produselor

- produse la care termopenetralia se face prin conduclie-conveclie (produse cu raport solid/ lichid). La aceste produse incdlzirea gi rdcirea nu este uniformS in masa produsului, deci nu este posibil si se integreze ratele letale gi de aceea s-a considerat F" = F". Pentru aceste produse, curba temperaturd/ timp in faza de inc5lzire este formati din doui drepte atunci cAnd se traseazd in coordonate semilogaritmice (fig. 112 gi 113), Valoarea lui F"va fi dati in acestcaz de

rela(ia,

in care:

, \ f' F"= (. -r\fz-fil. [. ' L.F, 'n .F Unz Unn

in minute, pentru cea de a doua po(iune de linie dreaptd a curbei de incdlzire, necesar ca curba sd parcurgi un ciclu

fa este timpul

flUnz

-

logaritmic; valoarea lui fr/Un corespunzdtoare lui g la sf6rgitul inc5lzirii. Pentru a obline aceastd valoare, in tabelele fnlUn: g trebuie sd ne folosim de /"";

- timpul, Tn minute, pentru prima po(iune de linie dreaptd a curbei de inc5lzire, necesar ca curba sd parcurgi un ciclu logaritmic; fr/Uon - valoarealui fr/Un corespunzitoane lui g in momentul in care are loc modificarea direc[iei curbei gi in acest caz trebuie folositd valoarea lui j"" pentru a gdsi valoarea fr/IJnoi r- factor de proporlionalitate care se ia din graficul din figura 11g. La aceste produse B se calculeazi cu relatia: f1,

B = fn.iog J"6 'i6+

(2-

f6) iog

g*-

f2.iog 962

Valoorea r 1000

0.3 0.4 0,5 0,(r 0.7 0.lt 0,{J 1.6

800 600 400 200

/ / / /

100

r=

bo

3

fJ0

\

60

:t.3 L +o oo ?0 I l.l 5.5s E l0 i..i3 H 3:[] ', 1/,

/ hr

\ \ \ \ /

O .t'rt

i:ii F "!v 0,55 o.3t

i)',1

0,2

l 0,05

0,I

\

f1

H'X

ti.l

\

/

l,'l

0.22

/ \ I / \

/

T';i

0.44 '

/

/ / /

I

-0.5

0,5 1,0

1,5

Log g Fig. 119. Relalia dintre r, ggi tog g.

2.0

?{

273

Evaluarea procesului de steilizare

in care: /"1este factorul de lag al incdlzirii la punctul de misurare al temperaturii; gan- valoarea lui g in momentul in care curba se intrerupe; gnz- valoarea lui g la sfArgitul incSlzirii.

Estimarea temperaturii medii a confinutului in timpul fncdlzirii/ rdcirii Temperatura medie in timpul incdlzirii se calculeazi cu relafia: Tsn = T,+ A,27'(T"n- T). Temperatura medie in timpul ricirii se calculeazd cu relafia: Ts"= T*+ 0,27.(7""- T*). Aceste ecua{ii sunt valabile pentru cutiile de format cilindric indiferent de

la produsele cu transmiterea cdldurii prin conducfie.

dimensiuni. Se mai pot folosi gi relaliile: - pentru perioada de incdlzire:

g, = J cn /r, . rog-rf iar

- pentru perioada de ricire: Yc

tar

=

I = T"n- T;

I

+l rnl

rcc./".ros-1t-*) Y"= Tcc- T*

'

,

-rj

ltr I t/.

MET'DE M'DERNE

DE

CONSERVARE

Printre metodele rnoderne de conservare menfiondm pe cele atermice gi termice diferite de cele clasice. Metodele atermice de conservare mai importante sunt: * conservarea cu ajutorul presiunilor Tnalte; - conservarea cu ajutorul cAmpului magnetic; - conservarea cu ajutorul radiatiilor ionizante; - conservarea cu ajutorul campului electric pulsatoriu; - conseryarea cu ajutorul impulsurilor ultrascurte de lumini; - conservarea cu ajutorul radialiilor ultraviolete; * conservarea cu ajutorul COzi - conservarea cu ajutorul sistemelor enzimatice antimicrobiene cum ar fi sistemul oxidazd-catalazd, mieloperoxidazi, enztme litice cum ar fi chitinaza lizozomici gi gluca naza', - conservarea cu ajutorul polimerilor policationici; - conservarea cu ajutorul bacteriocinelor. Metodele termice de conservare mai importante sunt: * conservarea prin incdlzir-e cu microunde; - conservarea prin incdlzire ohmicd; - conservarea prin incilzire cu unde de frecventd radio; - conservarea prin incSlzire indirecti cu efect Joule (actijoule). ?n cele ce urmeazd se vor trata numai cele importante metode moderne de conservare.

r"i

'l 5."1

. conservarea cu aiutorur presiunilor

inalte Presiunile inalte (intre 4000 gi 10 000 bar) distrug microorganismele, in principal formele_vegetative gi mai pufin sporii. Distrugerea iricroorganismelor este consecin{a modificirii structurii membranelor celulare (modificareJ permeabilitdlii prin acfiune asupra fosfolipidelor - constituenfi ai membranelor celulare) precum gi a inactivdrii enzimelor implicate in reac{iile bibchimice vitale (inactivare prin denaturare).

[:i

Conservarea cu ajutorul presiunilor inatte

275

Efectul letal al presiunilor inalte este in funclie de compozifia chimicd a produsului (proteine, lipide, poliglucide care au efect protector asupra microorganismelor), pH gi activitatea apei. Alimentele acide pot fi procesate la presiuni moderate (- 300 MPa) gi temperaturd ambianti, iar cele neacide trebuie irrocesate la presiuni mai ridicate (600 800 MPa) gi la temperaturi moderate (50 60 aC) sau se recomandd repetarea ciclurilor de presurizare la mai multe niveluri (in acest caz se distrug gi sporii). Daci in produsul ce se proceseazd se adaugi lizozim sau bacteriocine sau dacS presurizarea se asociazd cu conservarea ulterioard prin frig se poate lucra cu presiuni mai scizute. RezultS deci c5, presiunile Tnalte pot fi utilizate pentru pasteurizarea ,,la rece" sau sterilizarea,,la rece". in domeniul industriei cdrnii conservarea cu ajutorul presiunilor inalte se aplicd la preparate culinare, diferite produse carnate cu compozilii termosensibile, plante condimentare 9i condimente. Alte aplicafii se referd la pasteurizareal sterilizarea sucurilor de fructe, compoturilor de fructe, melanjului de oud, produse lactate acide, brdnzeturi, sosuri, dressing-uri pentru salate etc. Componentele unei instalatii de presurizare sunt urmdtoarele: - cornpresorul (pompa) de inaltd presiune de tipui multiplicatoarelor electrohidraulice; - incinta de presurizare alcdtuiti din piese fretate la cald sau autofretate. Partea centraid a incintei 9i obturatoarele sunt confeclionate din ofel inox cu limitd elastici ridicat5, iar fretele exterioare pot fi confecfionate gi din oiel carbon. in cazul in care se monteazi o serpentind de incilzirei rdcire intre doud frete, atunci acestea se executd din olel inox. Dimensiunile 9i rezistenfa la obosealS a incintei sunt optimizate in func(ie de uzura interioard gi deci de frecvenla anuali a ciclurilor. Volumul incintei se folosegte in proporlie de 50 - 6A% in cazul produselor ambalate in ambalaje flexibile gi 100% in cazul produselor lichide. Produsele solide (nepompabile) se presurizeazd ambalate in ambalaje flexibile in care caz se folosegte o instalalie cu funclionare discontinua (fig. 120), iar cele lichide se presurizeazl, de reguld, in vrac, urmAnd o ambalare aspetici, in care caz se pot folosi instalalii cu funclionare semicontinui sau continua (fig. 121 9i 122). Instalalia de pasteurizare la presiune inalti cu funcfionare semicontinud folositd pentru lichide in vrac func{ioneazd dupd urmdtoarea schemi (fig. 12X): - la inceputul ciclului pistonul 2 este in pozifia de jos. Lichidul din vasul 3 este introdus cu pompa 5'in incinta 7, dupi care vanele 11, 12se inchid; - pompa de inaltd presiune 5 (4000 bar) alimenteazd cu apd din vasul 4 partea inferioard a incintei gi deplaseazd pistonul 2; - dupi menlinerea timpului necesar, incinta se depresurizeazd prin deschiderea vanei 9. Apa cu presiune joasd este in final injectati in partea

-

-

incintei cu pompa 6 pentru a impinge pistonul 2 citre partea superioarS, astfel ci lichidul tratat este adus in vasul de stocare asepticd 14. lncinta de presiune este incdlziti/ricita prin intermediul serpentinelar 7. Avand in vedere cd presiunile inalte afecteazd legiturile de hidrogen, hidrofobice gi ionice ale macromoleculelor (dar nu au nici o influen!5 asupra moleculelor mici cum ar fi vitaminele, substanlele de gust gi miros), ele mai pot

inferioari

a

avea 9i urmdtoarele efecte asupra produselor alimentare: - inactivarea enzimelor ca urmare a denaturdrii pdrlii proteice a acestora, ceea ce este important pentru pdstrarea calitd{ii unor fructe gi legume (inactivarea tirozinazei gi peroxidazei care produc modificiri de culoare);

276

Metode moderne de conseruare

PurjI

Ieqire agent de

fncilzire/rlcire Corpul incintei ncinta sub presiune

Produs in arnbalaj suplu

?ncfilzireirflcire

Fompa de inaltfl presirure Evacuare api

\randde depresurizare

Re"druo, ulei F

i

s

l

20 s ci

i:,ffi :iff l3:H.;l?

i3iJ:

i,?H ffihTllT: f

Pompd ulei de joasi prcsiune

fff::'

e

in

a td

-

modificarea polimerilor de tipul proteinelor in sensul denaturdrii lor, consecin[a dezorganizdrii structurilor superioare (cuaternard, terliard), aplica{iile acestui efect fiind modificarea proprietelilor func[ionale gi cregterea digestibilitalii gi mdrirea susceptibilitetii proteinelof It atacul proteazelor. in ceea ce privegte

polimerii glucidici (amidonul), acegtia pot gelifica la presiuni de 600

20"'53eC, gelurile oblinute fiind transplrente. Se creeazd astfel posibilitdfi de ob{inere a unor produse pe bazd de cartofi, porumb, grAu, orez, paste fdinoase

900 Mpa gi la

care necesiti o preparare termici minimd. Gelificarea polizaharidelor gi a glucidefor mai simple (zaharozi) este importantd gi in obfinerea unor deserturi, sosuri etc.; - gelificarea proteinelor din carnea de pegte, bovine, soia,'NlaCl ou, lapte aflate ?n solufii de o anumiti concentratie, la un pH gi conlinut de conduce la geluri care diferi substan{ial de cele obfinute "nrmit pe cale termici in ceea ce privegte

caracteristicile senzoriale. Presurizarea urmatd

de

depresurizare conduce la

Conseruarea cu ajutorul presiunitor inalte

277

reformarea structurii unor proteine, efect care este folosit la restructurarea cirnii de pegte sau cirnii de viti 9i porc separate rnecanic de pe oase, la frigezirea cirnii 9i la aglomerare prin adeziune/ lipire a mugchilor sau fileurilor de pegte de talie micd;

- cregterea temperaturii de topire a lipidelor, mirimea cristalelor de trigliceride, forma gi ordonarea acestor cristale fiind determinate prin presurizarea lipidelor respective la 100 MPa gi temperaturd ambiantS, acest efect st6nd la baza temperirii masei de ciocolatd;

-

Alimentare Produs initial

Lichid de comprimat

Api

legire agent

pentru

cie

incilzire/ rdcire

compresie

I I

t incSlzire/ ricire intre +80 9i-20"C II I

i lntrare agent de

incilzire/ rdcire

Fig. 121. Schila de principiu a unei instalalii de pasteurizare la presiune inalti cu funclionare discontinud folositi pentru lichide in vrac: 7 incinti; 2 piston; 3 vas de alimentare cu produsul inilial; 4 - vas cu api; 5 pompi de inalti presiune; 5'- pompi pentru produs; 6 pompd de joasd presiune pentru injectare apd; 7 serpentine de incSlzire/ ricire; B, B' alimentare/ evacuare lichid de

-

-

-

-

-

-

-

incilzire/rAcire; 9*van6; 10-vasdestocareasepticS; 11,12,13-vane; l4-rezervorulei; 15-pompi de ulei de joasi presiune.

de topire al ghe{ii pAnd la -20eC in condiliile unei presurizeri de - 200 MPa, efect care sta la baza conserverii unor produse alimentare la temperaturi scezute, firi ca el sd ajungi in stare congelate. Acest efect std la baza congelirii (cdlirii) inghelatei cu formarea de cristale fine gi la decongelarea rapidi a cirnii fdri pierderi de suc; - impregnare prin cregterea presiunii osmotice, efect ce ste la baza

- scdderea punctului

oblinerii de fructe confiate (impregnarea fructelor in siropuri de zahdr); - intensificarea aromei unor produse alimentare prin dezorganizarea unor organite celulare (lizozomi) care elibereaz6 enzime proteolitice ce aclioneazd asupra substraturilor proteice cu formare de substanle de gust.

'4

t=* oc

;B

E

3 Lq

;i' .Y$ t'-> o =l (rh =w

o-*

q

o'X ;i g=

SrY L

FN ,=

O

IEE

F(IJ(s NN

ri'= g ; E> o,;"i

.c ",

O .*:-

-J o(EtJq 6co,H g

'qai9 ';=o E'd

p

.aog? "-=q )(! sf

=x! c ccf; n(-;\

Xnr"

;Y'n6.e ii9 s!trc.

U)

9=r E-U

() ooE dLoi i;;o " EE 'g.f s

$aid C EF

o.-= (/)\ (/)oy/ p:6

at

s

S'H d

E Fg (gog .N oq)

g"t (/) .-

s

(!r15+(d

oo.-oo EoR l!(5;: a' (U-

I

(g>E

ii,rP Cc^ C

-;

EEg-

Ji

$:

') ',9

;i

o c- ._ c o 'fc(, o (!E E:Y ru5 a o o:I (D'o d Nh3

c.i

cir

iI

r

es > es).

Dupd Lednev, campul magnetic oscilatoriu (OMF) slabegte legdtura dintre ioni gi proteina din metal-proteine.- o?gi se deranjeaz6 metabolismul nlrmal. Dupd alfi autori, campul magnetic (SMF gi oMF) afecteazi ionii legafi de calmodulini, in sensul cd slibegte legdtura chimicd dintre aceste entitali siu'modific6 starea de vibrafie continud la echilibru a ionilor de Ca2* care intri in rota{ie. De altfel, este stabilit cd atunci cAnd viteza de intrare v a ionului in campul magnetic este perpendiculard pe acesta, ionul intrd in rota{ie sau capiti o migcare elicoidali daci

Conservarea cu ajutorul cdmpului magnetic

281

ionul intrd in cdmpul magnetic cu o vitezd v sub un unghi oarecare fa{i de cdmp (fis. 125). La distrugerea microorganismelor, B pe l6ngi c6mpul magnetic, ar acliona gi cAmpul electric indus caracterizat prin E, care se determind cu relafia: EP= J/o ' in care: Eo este ,,tdria" maximi a cdmpului electric indus; Jo - densitatea de vArf a curentului; Jp= 6TtBp'f , unde: o este conductivitatea electricd a mediului; r - raza cilindrului ?n care este plasat mediu!; Bo - vdrful intensitilii cAmpului magnetic.

Inactivarea microorganismelor necesitd cdmpuri magnetice de 5 - 50 T. De reguld, se folosesc cAmpuri magnetice oscilatorii cu impulsuri scurte, un singur impuls de intensitate 5 - 50 T gi frecvenla de 5 - 500 kHz putAnd si reducd numdrul

-) Vr

de

microorganisme cel pufin cu doui -) prothice mirycarea cicluri logaritmice. Timpul total de expuin helix a ionului nere care este produsul dintre numirul de impulsuri 9i durata unui impuls este de 25 ps - 10 ms (durata unui impuls implici Fi9.125. Migcarea ionilor in c6mpul magnetic; --) 10 oscilalii dupd care cdmpul magnetic nu a cAnd v este perpendicular pe cAmpul 8;

-

mai are efect).

ln tabelul 47 se aratd efectul de distrugere a microorganismelor din unele

b

-

cAnd

V

este la un unghi oarecare fa[d de cAmpul B.

produse alimentare la aplicarea cAmpului magnetic oscilatoriu. Tabelul 47 Efectele de inactivare ale cdmpului magnetic asupra microorganismelor de alterare

Frodusul Lapte laurt Suc de portocale

Temperatura lncl

Intensitatea

cimpului magnetic [T]

Numir de Frecventa impulsuri IkHz]

23

12

4

40

1n

2A

40

1

1

416 416

Microorganisme Inr.cel./mlJ Final

Ini{ial

25000 3500 25000

970 25 6

Metode moderne de conseruare

Pentru a fi aplicat cAmpul magnetic la conservarea produselor alimentare este necesar ca: - ambalajul si fie din material plastic; - rezistivitatea electnci a produselor si fie mai mare de 10 - 25 ohmi.cm; - intensitatea cdmpului magnetic sd fie aleasd in funcfie de rezistivitatea electricd a produsului gi grosimea acestuia (intensitatea cdmpului magnetic este mai mare daci rezistivitatea electrici este mare 9i grosimea mare).

15.2.2. Surse de generare a campului magnetic

oscilatoriu CAmpul magnetic oscilatoriu (OMF) poate fi generat de electromaEneti superconductori gi electromagneli care sunt energizafi prin descircarea energiei electrice inmagazinate intr-un condensator (capacitiv). Magnelii superconductori genereazd cdmpuri magnetice de intensitate

mare (pAnd la 20 T) flrit a produce gi incilziri prin efect Joule. Magnefii superconductori sunt ,,imbricati" intr-o manta cu heliu pentru a asigura nicirea

infSguririi. Magne{ii energizali de un condensator pot genera cirmpuri magnetice > 30T. Condensatorul de B 16 kJ poate genera oMF de 5 50 T in electromagnetul din circuit, frecvenla cAmpului magnetic fiind determinatd de capacitanta condensatorului, de rezistenla gi inductan{a infdguririi magnetului. Schi{a de principiu a unei instala{ii care lucreazd cu un condensator in circuitul electromagnetului superconductor este ardtati in figura 1ZO. in schifa prezentatd, energia de la sursi este inmagazinata in condensator gi atunci ctnd circuitul este inchis se genereazi un curent oscilatoriu intre plScile condensatorului care, la r6ndul sdu, produce un cdmp magnetic oscilatoriu la electromagnet.

-

Rezistor

-

intrenrpitor

*i :---.'l

,'\

,t\

I{ezistor

,

Produs

t\ ii Sursri de putere de inalti tensi.une

ElectrclrnaEnet (de tip Magn-eform 7000 seria TM) I

Fi9.126. Schila de principiu a unei instala{ii de tratare a produselor alimentare ambalate in cAmp magnetic.

Conseruarea cu ajutorul radia{iilor ionizante

283

15.2.3, Avanatajele folosirii cAmpului magnetic Aceste avantaje sunt urmitoarele: - se pdstreazd calitatea senzorial5 gi nutrifionalS a produsului, deoarece temperatura acestuia cregte doar cu 2... 5 nC; - produsul alimentar poate fi tratat in ambalaje plastice flexibile (suple); - aplicarea c6mpului magnetic nu este periculoasd pentru operator, cimpul magnetic de intensitate mare existAnd numai in interiorul electromagnetului gi imediat in jurul acestuia. Astfel, dacd intensitatea cAmpului magnetic in interiorul electrornagnetului este de - 7 T, la 2 m distan!5 de la iegire, intensitatea scade la 7.10-5 T, intensitate comparabild cu cea a cAmpului geomagnetic; - necesarul de energie este relativ redus.

15.3. Conservarea cu ajutorul radiafillor

ionizante in categoria radialiilor ionizante, cu folosire in industria alimentarS, intrd radialiile T gi X care sunt de natur6 electromagnetici (fotoni), caracterizate prin energia E = h.v , in care E este energia fotonilor (eV), h - constanta lui Plank (ergi)' v frecvenfa (vibra[ii/s), aceasta din urmd fiind raportul dintre c/],, unde c este viteza luminii (c = 3.1010 cm/s), iar l. este lungimea de undi (l - distanla par:cursd de unde pe parcursul unui ciclu).

-

'!5.3.1. Surse de radiafii ionizante $ursele de radialii ionizante sunt: - acceleraioarele de electroni care pot atinge puteri de pAnd la 30 kW 9i care produc electroni accelerali din etectroni de joasd energie ernigi de un catod' Energia iasciculului de electroni acceieraii nu trebuie sd depiqeascd 10 MeV. Electronii accelerali pot fi folositi ca atare sau pot fi convertili in radiafii X prin interacliune cq o lintd, energia fotonilor X trebuind sd fie de rnaximum 5 MeV; - radioizotopi artificiali: Co60 gi Cs137 care emit radialii y al cdror nivel de energie este de 1,17 gi 1,33 MeV pentiu Co60 9i C,60 MeV pentru Cst3t' Radialiile iorrizante (in principal y) sunt utilizate pentru conservarea produselor atimentare {inclusiv carne 9i produse din carne) 9i anume, in scopul: - elimindrii bacteriilor patogene (radicida!ie), clozele folosite fiind de

1-4kGy;

Metode moderne de conservare

- elimindrii microorganismelor de alterare -

forme vegetative (radurizafie, respectiv radiopasteurizare), dozele folosite fiind de 1 - 6 kGy; - eliminirii microorganismelor forme vegetative gi spori, respectiv radapertizare sau radiosterilizare,la doze de 15 - S0 kGy. Distrugerea microorganismelor cu ajutorul radiatiilor ionizante este

consecinla rupturilor ce survin in molecula din structura membranei 9i din citoplasmd precum gi asupra enzimelor din membrane, citoplasm6 9i organite celulare. La aceste acfiuni deteriorative participa gi produgii de radioliza ai apei conlinuta de celula microbiand. Cu titlu de informatie, men{iondm cd radialiile ionizante mai pot fi folosite pentru: - inhibarea germindrii la cartofi, usturoi, ceapd cu doze de 0,0S - 0,15 kGy; - dezinsectizare la cereale 9i leguminoase uscate, fructe proaspete gi uscate, fiinuri proteice cu doze de 0,15 - 0,50 kGy gi chiar 1 kGy; deparazitare cirnuri de viti, porc, oaie cu doze de 1 - 3 kGy; - realizarea unui proces fiziologic (int3rzierea maturdrii la banane, mango, papaya) cu doze de 0,50 - 1 kGy; - ameliorarea unor tehnici alimentare, respectiv cregterea randamentului la presare in cazul strugurilor gi diminuarea duratei de pregdtire culinard pentru unele alimente cu doze de 2 -7 kGy;

-

gi

- decontaminarea unor aditivi alimentari ingrediente alimentare (preparate enzimatice, condimente, gume naturale, gelatini, oud, fdind.de s6nge, de carne, de pegte, legume deshidratate, amidon, pudrd de cacao, fi-ucte uscaie; cu doze de 10 - 50 kGy; - ameliorarea

capitd o

proprietdlilor foliilor de polietilend, care, dupd iradiere, stabilitate mai mare termicS, cregte termocontractibilitatea, rezisten{a

mecanici 9i rezistenfa Ia solven{i organici. lradierea se face cu doze > 50 kGy; - aseptizarea ambalajelor folosite la condi[ionarea asepticd a produselor alimentare cu doze ca cele utilizate pentru radiopast eurizare sau radiosterilizare. Ac{iunea electronilor accelerali gi a radia[iilor y se manifestd la nivel de

atomi gi la nivel de molecule.

La nivel de atomi felul interacliunii este in funcfie de nivelul energetic al electronilor acceleraii gi radia{iilor y gi X. Dacd energia electronilor accelerafi esie mai mare de 10 - 13 MeV, acegtia actioneazi nu numai asupra electronilor cJin

structurile periferice ale atomilor dar gi asupra nucleului, induc6nd radioactivitaie in produsul iradiat. La folosirea electronilor accelerali cu energie < 10 MeV, electronii

incidenfi pot fi capturafi de inveligul electronic al atomului din materialul !intd, devenind ioni negativi. in ceea ce privegte radialiile y (fotoni), acegtia pot interac{iona cu atomii {intd prin trei efecte: efectul fotoelectric, efectul Compton gi

efectul formdrii de perechi.

Efectul fotoelectrie apare la intdlnirea fotonului incident (radiafia y gi X) cu un electron care se gdsegte pe una din orbitele atomului. in aceste condilii,

electronul ciocnit primegte Tntreaga energie a fotonului gi este expulzat din atom cu

Conseruarea cu ajutorul radialiilor ionizante

o energie cineticd E" egalS cu diferenta dintre energia E, a fotonului incident gi energia de legiturd E" Q electronului pe orbita respectivi. in urma expulzirii

electronului din atom, locul rimas liber pe orbitd este ocupat de un electron de pe orbita vecind, locul acestuia fiind ocupat de un alt electron, procesul put6ndu-se repeta de mai multe ori. Aceste tranzifii de electroni sunt insofite de aparilia de radiafii X caracteristice. Efectul fotoelectric apare deci atunci cAnd Er, Er.

Efectul Compton are loc atunci cAnd fotonul incident y se intdlnegte cu un electron liber sau ugor legat. in acest caz, fotonul incident cedeazi electronului ciocnit o parte din energia sa 9i deviazd de la direc{ia sa. Electronul ciocnit, denumit 9i electron de recul sau electron Compton, este expulzat din atom. Fotonii imprigtiafi, care au energie mai scdzuti interac{ioneazd din nou p6nd la epuizarea intregii lor energii. Electronii ejecta[i pot ioniza atomii cu care interacfioneazd (devin ioni negativi).

Efectul formdrii de perechi are loc atunci cdnd energia fotonilor incicjenii este mai mare de 1,3 MeV, in care caz el poate fi absorbit de cAmpul columbian al nucleului, consecinfa fiind aparilia perechii de particule electron-pozitron. Acesta din urmd are o viafi foarte scurti gi prin intAlnire cu un electron se anihileazi, cu formare de doi fotoni de 0,5 MeV (radiafii y de anihilare). Electronii din perechea respectivd igi pierd energia prin ionizarea gi.excitarea atomilor Tnt6lniti. Dacd fotonii incidenli au energie mare ei potejecta un proton sau neuiron din nucleu'gi, Tn acest caz, in materialul iradiat se induce radioactivitate.

La nivel de maleeule radiatiile ionizante la doze de radapertizare pot afecta glucidele, proteinele, lipidele, opo, vitaminele gi enzimele dupd cum urmeazi:

- poliglucidele

pot fi depolimerizale iar cele simple pot fi degradate ld acizi organici gi produgi de oxidare; 'proteinele pot suferi modificdri fizice 9i chimice, cum ar fi scdderea solubilit6[ii, denaturare, scindare, polimerizare, modificarea activitSlii enzimatice, reducerea conlinutului de aminoacizi (triptofan, metioninS, cisteind). in mediu apos, sensibiiitatea proteinelor la acliunea radiafiilor ionizante este mai mare decdt atunci cdnd acestea se afli, intr-un rnediu complex (cazul proteinelor din produsele alimentare), lipidele exercitAnd rol protector. Prin iradierea aminoacizilor liberi din produsele alimentare se formeazS produgi carbonilici gi peroxidici; - lipidele pot suferi o muliitudine de degradSri sub acliunea directd a radiafiilor ionizante (fig. 127), degraddrile fiind influenlate de prezenla sau absenla

oxigenului, prezenla sau absenta aniioxrdanlilor. Produsele care rezultd din acliunea directd a radiaiiilor ionlzante asupra lipiCelor reprezintd 1% cJin rnasa acestora;

- apa din proCuseie aiirrentare suferd o radioiiz5

cu formare de trei produqi reacti,ri intermediari: electrcnui hidratic (euo), radicali hidroxili {'OH) gi radicali de hidrogen (.H) Acegti radicali favorizeazd acliunea r"adia{iilor ionizante asupra componentelor nutritive din produsul alimentar;

286

Metode moderne de conservare

Oxidare

i-Produsi carbonilici j rr. I i-nloroPer(]xlzl -Peroxizi

---+

Porimerizare

:

--+ lfijtit6 i'- Hidrocarburi cu lant scurt i - Rcizi cu lant scurt iiiclusiv I acizi erasi libcri i - Prodriqi cu lan[ lung fonnali ptio recombindri

Scindare si ' t' 'i nlorouza-

t

Lipide

g-*i'-elll - iradiere

Acizi organici

i

cle carbon '--I)ecarboxiliri ----.> i-:Dioxid -Hidrocarburi i cu lant iung

,-Cornpuqi caibonilici cu lln1

; I)ehidrogeniri .-->

*lzornerizdri

t......*

I-lidrogeniri

.-...-.-...F

lung -Clompupi cu duble leglturi nci

--

Izonr eri cis 'frans gi produgi d* conjugare ,_ :_t

* Compugi cu grad mai marc :-' de saturare

Fig.127.Schemd privind degradarea lipidelor sub actiunea radiatiilcr ionizante.

vitaminele sunt pa(ial distruse sub influenfa radiafiilor ionizante, cea rnai sensibild fiind vitamina C, dupd care urmeaze vitaminele Br, Bo, 812, PP gi apoi vitaminele A, E, K. Distrugerea vitaminelor este mai mare in prezenfa aerului gi se continud gi in timpul depozitdrii produselor alimentare iradiate. La doze de radapertizare (15 50 kGy), pierderile de vitamine sunt cornparabile cu ceie inregistrate la sterilizarea term ici; - enzimele rezistd chiar la doze de 50 kGy, fapt ce impune tratamentul termic prealabil al produselor ce se supun iradierii (opdrire, blangare)" Ca efect al radiatiilor ionizante asupra componenteior atimentelor, se pot modifica gustul, mirosul, culoarea gi textura prcduselor alimentare, gradul de modificare fiind dependent de doza utilizat6. La doze mici, modificirile senzoriale sunt imperceptibile, ele devenind evidente la doze de sterilizare. F/odificdrile senzoriaie au fost bine studiate la iradierea cdrnii. Astfel, pdnd Ia doze de < 20 kGy, textura rdmAne nemcdificatd, iar la doze de 40 kGy este afectatd sensibil. F/lodificarea culorii este evicientd la doze mai mari de kGy, in prezen[a Oz formdndu-se sulfmioglobina, iar in prezenla azotului Eazos se regenereazi oximioglobina din metmloglobinS. La iradiere

-

-

I

conseruarea cu aiutorut cilmpului etectric putsatoriu de inalli in:lenslfafe (pEF)

287

sub 40 kGy, mirosuf cirnii este asemindtor cu cel al cerealelor umede, iar la doze > 100 kGy, mirosul este asemdnitor cu cel al pdrului umed de c6ine. Mai poate apiirea 9i miros de bulion sau de legume risfierte (vaza). Datoritd iradierii apar substanle cu prag de percepfie ridicat (H2s, mercaptani,

amine, aldehide). Radia{iile ionizante pot infruenfa gi ambarajere, dupd cum urmeazi: -sensibile -ambalaiele plastice sunt, in general, la acfiunea radiatiilor ionizante. La doze mai mari de 10 kGy din ambalaj poate rlgr" in pt"or. #ri"ii folosifi la confeqfionarea materialului plastic respectiv (citrat de sodiu, sulfat de lauril gi sodiu, cloruri de polivinil, amidele acidului erucic, linoleic, palmitic, steai.ic, stearatul de aluminiu., calciu, magneziu, potasiu, sodiu, propionat de calciu gi sodiu, BHA, BHT, trietilenglicol); - Ia ambalaie de sticld nu au fost constatate modificiri fizice gi chimice Ia dozele folosite pentru radiosterilizare, - la ambalaie metalice, la nivelurile dozeior utitizate, radialiile ionizante nu afecteazd nucieul atomic Ai deci nu induc radioactivitate. Riginile epoxi-fenolice folosite la vernisare iSi pdstreazd adezivitatea gi supletla iar materialele termocolante igi menfin proprietdlile fizice; - materialele celulozice la doze < 10 kGy nu sunt modificate sensibii. La doze mai mari, scade rezistenta la tracfiune datoritd ruperii legdturilor covalente in cazul celulozei, acetatului de celulozi, celofanului.

'l

5.4. Conservarea eu aiutorul c6mpului electric pulsatoriu de Tnafte intensitate (PEF)

CAmpul electric pulsatoriu de inalti intensitate se uti!izeazd pentru pasteurizareal sterilizarea produselor alimentare ?n stare lichidd (sucuri de fructe, lapte degresat, melanj de oui, supe concenirate de legume, sosuri). Se considerd ci distrugerea microorganismelor cu ajutorul cAmpului electric pulsatoriu de inalti intensitate (PEF) se datoreazd unei modificiri ireversibile a membranei celulai'e prin formarea de pori in membrana gi liza acesteia atunci c6nd poten[ialul de transmembrani celulard depdgegte valoarea critici de 1 V in membrana celulard. Efectul letal este in funclie de intensiiatea cAmpului, durata tratamentului (duraia unui impuls x.numdrul de imputsuri). Procedeul ca aiare nu are efecte negative asupra valorii nutritive gi proprieid[ilor senzoriale ale produselor tratate. Se folosesc cAmpuri electrice pulsatorii cu intensitate de '16 75 kV/crn. durata unui impuls de 2 prs, iar numdrul de impulsuri intre 10 32 in funclie de produs. Cregterea temperaturii produsului este de maximum 0,3oC pentru fiecare impuls. ln cazul sporilor, distrugerea s-ar datora produgilor de electrolizd format! ia tratamentul cu PEF (efect indirect bactericid).

-

-

Metode moderne de conseruare

Instalafia PEF este formatd, in principal, din generatorul de impulsuri de inalti tensiune (capacitor repetitiv cu descircare modulatd), camera de tratare propriu-zis5 unde impulsurile de inalti tensiune sunt transformate in pEF de inaltd intensitate, cameri dotati cu doi electrozi a ciror temperaturd este controlatd prin intermediul unui sistem de ricire care recirculd apd printre electrozi, serpentini de rScire a produsului, pompd pentru lichidul de tratat, recipient pentru produsul de tratat gi pentru produsul finit, traductoare de temperaturd, sistem de monitorizare (computer gi osciloscop digital). Tratamentul PEF poate fi combinat cu un regim termic moderat (45...55 aC),

15.5. conservarea cu impufsuri urtrascurte

de lumini

lmpulsurile ultrascurte de lumind produse de generatori tip laser sau generatori tip ldmpi flash (l5mpi cu strdpungere in gaz in regim de impuls) pot provoca distrugerea microorganismelor de la suprafafa produielor alimentare gi suprafafa interioard a ambalajelor, astfel cd prin ambaiarea asepticd a produselor tratate se poate prelungi durata de conservare, mai ales dacd depozitarea ulterioard a produselor se face in condilii de refrigerare sau congelare. lmpulsurile ultrascurte de lumini au fost utilizate gi pentru deshidratarea unor vegetale (cartofi, morcovi) la un regim termic de - goec. in acest caz,

straturile exterioare ale produsului absorb energia radiatd care este transformata in cdldurd ce determind o vaporizare a apei, vaporii de apa fiind preluali de un curent de aer. Dupa o pauzd (- 20 s) necesard migrarii apei din interior spre suprafa!6 se aplici un nou impuls, ciclul repet6ndu-se.

15.6. Folosirea radiafiilor ultraviorete in industnia cirnii pentru sterllizare gi prelungirea dunatei de conservare Radialiile ultraviolete sunt de naturd electromagnetici gi au lungimi de undd cuprinse intre 0,2 (200 nm) gi 0,4 p (a00 nm) putAndu-se clasifica in: radialii UV-A cu ]. = 400 - 315 nm; radialii UV-B cu l. 315 _ 2g0 nm; radiatii UV-C cu =

)" = 280

- 210 nm.

Fslosirea ndia,tiilor ultraviolete in industria cdmii pentru steilizarc

289

in

industria atimentard (9i deci in industria cdrnii) se folosesc radiafiile UV-C, in special cele cu l, = 240 nm, deoarece au o puternici acfiune bactericidi gi germicidi. Efectul letal este dependent de doza de iradiere, unitatea de dozd de iradiere fiind produsul dintre intensitatea de iradiere (pWlcm2) gi durata de iradiere (secunde). Acfiunea sterilizantd se poate exprima prin aga-numita unitate U care reprezintd ac[iunea unei doze de 10 pW/cm2 timp de 60 secunde. Acliunea letald a radiafiilor UV-C este explicati prin: inhibarea/ inactivarea unor enzime care con{in grupiri SH- active, ac[iunii unor produgi de radiolizd ai apei (anion superoxidic, oxigen singlet, radical hidroxil, radical hidrogen, anion hidroxil, peroxid de hidrogen), dezorganizirii structurii proteinelor, mai ales prin scindarea legiturilor -SS- gi chiar ruperea legiturilor peptidice, formarea dimerilor de timini care determind distorsionarea macromoleculei de ADN la nivelul timinelor intercatenare, ce se apropie gi se leagi ciclobutanic, avdnd drept rezultat slibirea legdturilor de hidrogen, prin care se leagd de adeninele complementare. AvAnd in vedere cd radiafiiie UV au o putere penetranti redusd, ele se folosesc pentru sterilizarea de suprafali a cirnii, nemodificAnd componentele chimice sensibile la ac{iunea nemijlocitd a radialiilor UV. in straturile interioare (cele de la 0,1 mm de suprafa!5) ac[iunea radialiilor UV este nul5. JinAnd cont de cele menfionate, radialiile UV se folosesc la prelungirea duratei de pistrare a cdrnii in semicarcase sau sferturi in combinafie cu frigul. Deoarece sub acliunea radia[iilor UV are lsc Ai o sterilizare a aerului din depozitele frigorifice, se poate miri umezeala relativi a aerului din depozite, ceea ce contribuie la micaorarea pierderilor in greutate ale cirnii in carcase, semicarcase, sferturi, neambalate. in condiliile folosirii radiafiilor UV se poate accelera gi procesul de maturare al cirnii prin menfinerea acesteia in prima etapd la temperatura de 16oC 9i e= 85 -gTo/o, timp de 24- 48 ore, ldmpile fiind montate deasupra liniilor aeriene din depozite, pe care sunt suspendate carcasele, semicarcasele, sferturile. lradierea intermitentd. se face la intervale de 10 - 12 ore, intensitatea de iradiere fiind de 150 pW/cm2. Dupi terminarea maturirii, cirnurile se refrigereazd rapid 9i se p. streaz. la temperatura aerului de - 2eC. AvAnd in vedere penetrarea redusd a radia{iilor UV, acestea sunt folosite 9i pentru sterilizarea saramurilor de injectare gi acoperire, in strat sub[ire, la suprafala a doud rdcitoare - panouri ondulate, intre care se monteazd doui rAnduri de l5mpi tip TUV 30 W (gase l6mpi/ rAnd). Radiafiile UV sunt folosite gi pentru sterilizarea aerului din depozitele de maturare a salamurilor crude, pentru a se evita pdtrunderea de mucegaiuri banale sau toxicogene; care s-ar dezvolta in dauna celor nobile (dorite) cu care se insdmAnf eazdsuprafala batoanelor (sub formi de spori). in acest sens, ldmpile UV sunt montate in canalele de aduc[iune a aerului Tn scopul ventildrii artificiale a depozitelor de salamuri crude.

-

Metode moderne de conseruare

290

15.7. Conservarea prin Tncilzire cu microunde gi curenti de inalti

frecvente 15.7 .1.

Considerafii generale

Microundele sau undele de frecven[5 superinalti (SHF) gi curenlii de inaltd se caracterizeazd prin frecven{a (in Hz), vitezi (v= 300 000 kmis) gi lungime de und6 }". in practicd se utilizeazd microunde cu frecvenla de 91 5 25 MHz gi 2450 t 50 MHz, lungimile de undi fiind de 32,8 cm gi respectiv 12 cm. cazul curenfilor de inalti frecvenld se utilizeazd in mod obignuit urmdtoarele frecvenfe: 13,5 MHz gi ], = 3000 cm,27 ,0 MHz gi ], = 1700 cm, 40 MHz gi l. = 1200 cm. Microundele se caracterizeazd prin urmdtoarele proprietSfi: traverseazl aerul, materialele plastice, po(elanul gi sticla; sunt reflectate de suprafelele metalice; sunt absorbite de apd, substanlele proteice, zaharuri, grdsimi etc., deci de alimente in general. Absorb[ia microundelor de cStre produsele alimentare se manifesti prin transformarea energiei microundelor in cdlduri prin urmitoarele mecanisme: conduc!ie ionicS, rota{ia dipolului, electrostrictiune, piezoelectricitate, rezonan{d fero- gi ferimagnetic5. Cele mai importante mecanisme sunt conduclia ionici gi rotafia dipoluiui. Conducfia ionici se datoreazd faptului cd in orice produs alimentar se gisesc substanle cu sarcini electrice libere capabile sd se deplaseze sub influenta. cdmpului microundelor gi sd intAlneascd in calea lor substanle cu sarcind electrici nu16. in funclie de numdrul gi frecventa gocurilor de ,,intdlnire", energia microundelor se transformd intr-o multitudine de energii cinetice slabe qi dezordonate care insumate formeazd energia termici. O mare parte din energia termici produsi este acumulatd in produs in funcfie de capacitatea termicS masicS, iar cealaltd parte, mai micd, este difuzatd mediului inconjuritor. Substan{ele din alimente care au sarcini electrice legate sunt organizate Tn dipoli (in principal apa din produsul alimentar, dar gi proteinele gi glucidele) sub influenla undelor electromagnetice de inalti frecventd intri in rotatie cu revenire la starea ini[iala la schimbarea de frecven{i. Rota{ia produce frecare, iar aceasta din urmd genereazd energie termicd, care va fi cu atAt mai mare cu cAt frecvenla undelor electromagnetice este mai mare. Rezultd cd in produsul alimentar au loc diferite polarizdri sub influenla undelor electromagnetice, cele mai importante fiind: - polarizarea electronicd (Pe) care duce la aparifia momentului dipol; - polarizarea atomica (Pa) caracterizatd prin orientarea ionilor in reteaua cristalind; - polarizarea dipol (Pd) care rezultd in urma cdmpului electromagnetic asupra moleculelor polare care prezintd moment dipol propriu (api, proteine, glucide);

frecvenli (UHF) sunt formate din doud cdmpuri (electric ai magnetic) gi

t

in

Conseruarea

pin incdlzire cu micrcunde gi curcn{i de inaltd frccvenld

- polarizarea

microstructural5 (Pm), care apare

291

ca rezultat al

orientdrii

electronilor gi ionilor; - polarizarea electroliticd (Pefl. Cele mai importante tipuri de polarizdri care apar la tratarea cu microunde a produselor alimentare sunt Pm gi Pd, efectul total de polarizare fiind dependent de mdrimea moleculelor, frecven{a undelor electromagnetice, starea mediului (lichidd, semisolidd, solidd).

15.7.2. Deosebiri dintre incilzirea cu microunde gi curenfi de inalti frecvenfe AtAt in cazul microundelor cdt gi al curenlilor de inaltd frecvenli, incdlzirea este de volum gi se bazeazb pe proprieta[ile dielectrice ale produsului alimentar. Deosebirile intre microunde gi curen[i de inaltd frecvenli (exceptdnd diferenlele de lungime de undi gi frecvenli) sunt urmitoarele:

modul de cedare a energiei cdtre produs. in cazul curenlilor de inalti frecvenid, produsul alimentar trebuie si facd parte integranti din circuitul electric, in sensul cd se plaseazd intre doi electrozi plici, acliondnd deci ca un condensator. Acest lucru impune anumite restriclii privind grosimea produsului. in cazul microundelor, energia este condusd de la generator Ia incinta in care se afld produsul prin canale de ghidare, varialiile de greutate, grosime 9i conlinutul de apd ale produsului (dielectricului) avAnd efect minim asupra generatorului de micro-

-

unde, dar influen[eazd viteza procesului; * intensitatea cAmpului electromagnetic intr-o camerd de incdlzire cu curenli de inaltd frecvenld trebuie sd fie mai mare decAt intr-o camerd de fncSlzire cu microunde, in vederea ob[inerii aceluiagi efect de incilzire; -la inc6lzirea cu curenti de inaltd frecvenld, spaliul dintre electrozii - plici este redus, fiind o fracfiune din ]., in timp ce la incSlzirea cu microunde, dimensiunile camerei sunt mai mari decAt ),s, aceasta reflectAndu-se in dimensiunile produselor ce se pot trata.

15.7.3. Factorii care influenteaz| Tncilzirea cu

microunde Acegti fa,ctori pot fi grupali in trei categorii: - factori care [in de proprietafile alimentului supus incdlzirii care, la rOndul lor, pot fi factori legali de proprieti{ile dielectrice ale alimentului; factori care !in de proprietd[ile fizice gi termice ale alimentului; factori legafi de proprietd{ile sursei de microunde 9i curenli de inaltd

-

frecventd;

-

factori legali de proprietalile ambalajului utilizat.

292

Metode moderne de canseruare

Proprietitile dielectrice ale alimentelor se referd la: a) conductivitatea dielectric6 care este datii de rela[ia. o=o)t", iar @=2n.f , in care: e" este partea imaginard a constantei dielectrice complexe gi caracterizeazi frecven[a intramolecu lari; f - frecvenla undelor electromagnetice; b) constanta dielectricE complexi care este datd de relafia:

t*=t'-J.e",

in care:

E' este constanta dielectricd absolut6 sau partea reald lectrice complexe; J- coeficientul pe$i imaginare a unui numdr complex. c) tangenta de pierdere care este datd de relafia:

a constantei

die-

fs5=;, Ftt

r*

in care 6 este unghiul de pierdere, respectiv unghiul format pe direc{ia dreptei g. gi dreapta e, care este

perpendiculard pe dreapta e" (fig. 129). d) constanta dielectrici relativl e) care este dati de rela[ia: Ei =e'l Eo, go Tn care 0o = 1O-el (constanta dielectrica a aerului). Proprietilile dielectrice ale alimentelor sunt dependente de temperatura gi de frecvenfa undelor Fig. 128. Reprezentarea in coor- electromagnetice gi depind in principal de confinutul donate rectangulare a proprietifitor de apd din produs. Atunci cand undele electromagnetice vin in contact cu produsul alimentar (dielectricul), o parte din energie poate fi reflectatd, iar cealalti va pdtrunde in produs unde se va atenua treptat, transformAndu-se in cilduri. Atenuarea este exponenfiald, iar valorile cAmpului gi puterii vor fi de forma:

r"

dielectrice'

E=Eo.f*,

p=po.f2*

,

in care: E este energia absorbitd la o distanla x flla de suprafala produsului; c - coeficient de atenuare; Es - efi€rgia microundelor ?n momentul impactului cu produsul; P - puterea absorbitd la o distanfd xfalEt de suprafafa produsului; P6 - puterea microunderor in momentul impactului cu piodusul. Distanla p6nd la care penetreazd undele electromagnetice (microundeie) este determinati in principal de propriet5file dielectrice a-le alimentelor gi de lungimea de undd l"e a undolor in spaliul de incdlzire. Ad6ncimep de penetrare a undelor electromagnetice va fi datd de rela{ia: D(m) = iar dacd

1,0

zpJ{.rs6

lo = 1 2,2 cm, atunci D(m) =

1,94

zp,E tsa

conseruarea

pin

incdlzire cu micrcunde gi curen,ti de inattd frccvenld

293

Proprietilile fizice gi termice ale alimentelor. Se referd la forma produsului, aria suprafefei, densitatea, mdrimea gi masa produsului, confinutul in umidi-

tate, temperatura produselor, conductivitatea termici, capacitatea termicd masicd. Forma produsului trebuie sd fie cdt mai regulatd pentru ca incilzirea acestuia fie cdt mai uniformS. Trebuie evitate formele cu margini gi colluri datoritd supraincilzirii acestora, deoarece cdmpul electromagnetic se concentreazd in locurile menfionate (aceleagi consideralii sunt valabile gi pentru forma tdvilor in care se ambaleazi produsul) (fig. 129).

si

T6vila cu produs

Cffmp de dcnsitate mare deci tenrperatu'd mare

Efect de margine colfuri

,si

Clanal de ghidarc

microunde

Fig. 129. Schild privind concentrarea cAmpuluide microunde la margini, colluri, vArfurile ambalajului cu produs (sau tivi[a) care conduce la supraincdlziriin locurile menlionate.

Aceste supraincdlziri se manifestd atunci cdnd se lucreazd in sistem de ,,operatie-bloc" (fig. 130). Aceste neajunsuri sunt depigite atunci cAnd se lucreazd in sistem de ,,opera[ie impuls" in care caz temperatura produsului ambalat este nrai mare in partea centrald a acestuia (fig. 131). Existd posibilitatea ca fiecare tip de produs agezat separat intr-un compartiment al tavi{ei de ambalare si primeascd cantitSli diferite de energie electromagnetici de la sursd: compartimentul cu carne primegte 100% din energia sursei, compartimentul cu vegetale primegte 60% din energia sursei, iar cel cu paste (taie[ei) primegte 40o/o din energia sursei (fig. 132). Se preferi ca produsele ambalate si aibd formi sferici gi cilindricd. Aria suprafelei cu cAt suprafala totalS a produsului este mai mare cu at6t incSlzirea cu unde electromagnetice este mai bund. Produsele cu raport suprafafd/ volum mare se incSlzesc mai repede, Densitatea produsului influenfeazd constanta dielectricd a produsului, aerul din produs contribuind la reducerea acestei constante. Constanta dielectricd cregte liniar cu densitatea produsului. Produsele ,,aerate" (deci cu porozitate mare) permit penetrarea pe adAncime mai mare a undelor electromagnetice, ceea ce conduce la scurtarea timpului de tratare.

-

294

Metode moderne de conseruare

€80 H', 60 E

E40 o

820

Luugime tdvi!n

Fig. 130. Schili privind operatia-bloc care cauzeazd supra-

inJatziri la collurile, marginile 9i vArfurile ambalajului cu produs: perioa1 - tavili cu produs; 2 - linie centrare magnetron; 3 da de iniirzier.e la nefunc{ionare;4- perioada de int6rziere la functionare; 5- directia de deplasare a tivi[ei cu produs'

Es> Ez> Et

E=0V/m

r ['c] Fig. 136. Relafia o -lemperaturd pentru produsele solide incilzite ohmic.

lnterdependen{a

in c|re:

o.- f este datd de relafia: or = orer 11 + m (T - 7,")l

,

est€ conductivitatea electricd la temperatura I, in S/m; arer- conductivitatea electrici la temperatura de referinfd (7,"), in S/m; m - coeficient de temperaturi. Valorile lui orer $i m pentru unele produse vegetale gi animale sunt prezentate in tabelul 49. o.7

'

Tabetul49 Valorile lui crergi m pentru uneie procluse alimentare

Conseruarea

pin

incdlzire ohmicd

303

La produsele solide se poate imbunatdfi conductivitatea electrici injectare de saramurd (ceea ce se face Tn mod curent la cirnurile sdrate

prin prin

injectare).

in cazul incSlzirii ohmice a

lichidelor cu pulpi (suc de tomate, citrice), conductivitatea electrici scade o datd cu cregterea conlinutului de pulpi ca rezultat al prezenfei constituenfilor nepolari in pulp5, Rela{ia dintre o gi f este insi liniard indiferent de conlinutul de pulpd (fig. 137),

SrcSz 130'c gi tirnp de cateva rninute) concluce

Opti mi zare a tratam

e

ntelo r

te rmi

323

ce

co =

Jjto:P

dt

in cazul pasteurizSrii, Cooking value poate fi determinati

(calculatd) in funcfie de temperatura centrului termic (Co) gi in funclie de temperatura apei de pasteurizare (Cor), in care caz sunt reflectate modificirile de la suprafala produsului. in ambele cazuri se line seama de ratele letale care sunt aritate in tabelul 56. Procedeul de determinare a mirimii Cooking value este aseminitor cu cel de determinare a valorii de pasteurizare (Proto) sau a valorii de sterilizare (Fs). Tabelul 56

Ratele letafe 1 g(r-100/z pentru determinarea Cooking value

Temperatura centrului termic sau a apei ["C]

Rata letali

71

0,043 0,o47 0,050 0,053 0,057 0,061 0,066 0,072 0,076 0,081 0,087 0,093 0,100 0,108 0,115 0,123 0,132

72

aJ42

55 56 57 58 q,o

60 61

62 63 64 65 oo R7

68 69 70

Temperatura centrului termic sau a apei ['C[ 73 74 75 76 77 78 79 BO

81

82 83 84 85 86 87 88 89 90

Rata letali 0,152 0,163 0,175 0,188 0,201 0,216 0,231 0,248 0,266 0,285 0,306 0,326 0,350 0,376 0,405 a,132 0,465 0,498

Cu c&t Cooking value are valori mai mici cu atOt produsul igi pistreazi mai mult valoarea nutritivd 9i calitatea senzoriald. in cazul produselor sterilizate, pentru prognozarea gradului de distrugere termicd a unui component termolabil (de reguli vitamina Br) se poate folosi qi relalia:

r=D,(loga-logb)

,

in care: t este durata sterilizdrii, in min; Dr- timpul de reducere decimald a componentului termolabil, in minute:

D,= 130 - 160;

a - concentratia iniliala a componentului termolabil; b - concentralia finald a componentului termolabil'

Daci produsele se trateazd in sistem UHT (temperaturi mari 9i timp scurt)

se obtin valori Fe mari gi o valoare C0 acceptabili. Orice tratament termic care se incadreazd in sistem UHT (temperaturi > 130'C gi timp de c6teva minute) conduce

324

I

nfl u e n(a tratamentelo

r

te rmi

ce c/asrce

la ob[inerea de produse conseryabile la iemperatura ambianti gi cu ca]itate global5 superioard celor care se trateazi dupd procedeele clasice, un exemplu in aceastd direclie fiind edificator (tabelul 57). Tabelul 57

Influenfa pozitivi a sterilizirii la temperaturi ridicate Si timp scurt asupra distrugerii factorilor nutritivi Temperatura de sterilizare ['C] 115 125 135 Durata tratamentului termic (a)

Intensitatea reacliilor chimice in unitatea de timp (b) Degradarea chimicd a substantelor nutritive (ax b)

1

0,1

0,01

1

2,0

4,00

1

0,2

0,04

16.3. Comportarea produselor din carne la

tratament termic Comportarea diferitelor produse din carne la tratament termic este diferiti, in functie de structura lor gi de severitatea tratamentului termic. Structurile de bazd in care se incadreazd majoritatea produselor din carne supuse tratamentului termic sunt: firi structurd fibrilard; cu strueturd fibrilari. Compozifiile fdra structurd fibrilari pot fi omogene (parizer, crenvurgti, pateu) 9i neomogene (diferite salamuri), la care in masa de legdturi a produsului (bradt) sunt incluse bucili mai mari sau mici de carne gi slSnind in functie de sortimentu I respectiv. ln cazul structurii omogene o pozifie speciald o ocupd pastele pentru pateuri. in ceea ce privegte compozi[iile f5ri structurd fibrilara (omogene sau neomogene), din punct de vedere al comportdrii la tratament termic, ne putem situa in unul din urmdtoarele doud cazuri prezentate.

Compozitia pentru prospdturi sau salamuri semiafumate are

o

structurd vdscozo-plasticd 9i se transformS, sub influen[a tratamentului termic (afumare caldd -'pasteurizare), in structurd elastico-plasticd ireversibili in care proteinele (inclusiv cele solubilizate) sunt denaturate. Proteinele solubilizate denaturate (coagulate) asigurd formarea unui schelet rigid tridimensional in care sunt inglobate celelalte componente cu un grad mai mare sau mai mic de divizare. Compozitia preparatelor de tip pastd (lebervurgti, pateuri) este initial tot vAscozo-plastici gi aceasti structuri se menfine 9i dup5 aplicarea tratamentului termic. Aceasta se explic5 prin aceea cd materiile prime inifiale se folosesc dupi o prealabild blangare (cu excep{ia ficatului), care conduce la denaturarea proteinelor,

Modificdile care au loc la tratarea termicd

325

deci a pierderii capacitifii acestora de a forma structuri interspa{iale rigide dupd distrugerea (mirunfirea) mecanicd a structurii materiei prime blangate. Excepfie fac produsele cu un confinut mare de colagen care, in urma tratamentului ternnic, se transformi in mare parte in gelatind care unegte intr-o masd compacti intregul produs dupd ricirea acestuia, Produsele cu structurd fibrilari (mugchi figinesc, guncd presati, semiconserve) igi pistreazd structura gi dupi tratament termic, cu modificiri la nivel macroscopic ai microscopic, la nivel de organizare structurald a proteinelor miofibrilare gi sarcoplasmatice, precum 9i in ceea ce privegte proprietafile fizico-chimice gi biochimice. in cazul conservelor din carne, comportarea lor sub influenfa tratamentului termic este, Tn general, asemindtoare cu a preparatelor din carne, in funclie de structura lor, daci se ia in considerare evolufia transformirilor pAni la 90...95 "C, dupd care, p6nd la temperatura de sterilizare gi in timpul sterilizirii propriu-zise, transformdrile sunt mult mai profunde sub toate aspectele. Pentru conservele de carne, modul de transmitere a c6ldurii, dependent de structura gi compozilia chimicd a produsului, prezintd o deosebitd importan[i, Tn sensul cd la produsele compacte transmiterea cdldurii se face prin conducfie. Aceste produse necesitd, in general, tratamente termice mai severe, cel pu[in ca duratd. La aceste produse, straturile periferice se incSlzesc mai repede gi stau mai mult sub influen[a temperaturii, in comparalie cu stratul din jurul centrului geometric. in schimb, partea centralS a produsului se ricegte mai greu, ceea ce face ca gi aceastd zond, Tn final, sd sufere modificdri importante.

16.4. Modificdrile care au loc la tratarea termici a cernii Si produselor din

carne in func{ie de tratamentul termic, in carne gi produsele din carne, au loc cu intensitate mai mare sau mai micd, urmdtoarele modificdri: - dezorganizarea structurii macroscopice gi microstructurale a fesutului muscular (numai la produsele care pdstreazi structura fibrilard, respectiv specialitSli din carne, semiconserve, unele conserve cu buc5fi mari de carne, unele mezeluri cu bucdfi mari de carne); - dezorganiziri la nivel de structuri a proteinelor miofibrilare 9i sar-

coplasmatice (carne

gi toate produsele din carne, inclusiv semiconserve

9i

conserve); - modificdri fizico-chimice, in principal modificarea pH-ului gi capacitdlii de re[inere a apei; - modificiri senzoriale (culoare, gust, miros, texturi);

326

I

nfl

ue

nta tratame ntel or

te rmi

ce c/asice

formarea de suc (pierderi de substanle azotoase, lipide, minerale etc.), deci contribu[ie la sciderea valorii nutritive; - scSderea valorii nutritive din alte cauze.

-

Dezorganizarea structurii macroscopice gi microstructurale a fesutului muscular. La nivel macroscopic se constati urmitoarele: pdnd la temperatura de 50"C, fibrele musculare i9i micgoreazd diametrul; la temperaturi cuprinse intre 50 gi 60'C se continui contractarea fibrelor musculare 9i a lesutului conjuctiv care alcdtuiegte perimisium gi endomisiumi - la temperaturi mai mari de 70'C, contractarea lesutului conjuctiv continuS, avAnd loc Ai fragmentarea acestuia. La nivel mieroscopfc se constatd urmitoarele:

-

-

pAnE

la temperatura de 50"C are loc o

scurtare insemnati

a

sarcomerului 9i o degradare a liniei Z; - la 60'C se iniliazi coagularea filamentelor groase (de miozini) gi incepe dezintegrarea filamentelor subliri (de actind) gi pierderea structurii liniei M; - la 70'C are loc dezintegrarea masivd a filamentelor sub[iri gi coagularea in continuare a filamentelor groase; - Ia 80...90 oC, structura filamentari este pierdutd.

Dezorganiziri la nivel de structuri a proteinelor. Modificdrile de structuri a proteinelor miofibrilare gi sarcoplasmatice sunt in funclie cie temperatura atinsi de produs. PAna la atingerea temperaturii de 90...95'C, transformdrile, pe etape, suferite de proteinele cirnii sunt urmitoarele: -intre 30...50 "C au loc modificdri ale proteinelor miofibrilare care includ

deplierea lanturilor polipeptidice gi formarea de legSturi transversale relaiiv instabile. in acest interval de temperaturd incepe denaturarea proteinelor sarcoplasmatice. Modificdrile proteinelor influen(eazd capacitatea de re[inere a apei, solubilitatea proteinelor, punctul izoelectric, numdrul de grupdri ;SH disponibile, numirul de grup6ri acide 9i capacitatea proteinelor de a lega Ca" 9i Mg'-. Cregterea pH-ului gi deplasarea punctului izoelectric se datoreazd cregterii numdrului de grupiri imidazol disponibile; - intre 50 gi 60'C are loc o diminuare severd a solubiliti{ii proteinelor miofibrilare gi o diminuare progresivd a solubilitetii proteinelor sarcoplasmatice. Tot in acest interval are loc Ai o rearanjare a proteinelor miofibrilare, fapt care conduce la o intirziere a modificdrii pH-ului, capacitalii de relinere a apei, a numdrului de grupiri acide, a capacita[ii de legare a ionilor de Ca" gi Mg". In acest interval de temperaturd se formeazd noi legdturi mai stabile intre lanlurile polipeptidice. Denaturarea proteinelor sarcoplasmatice se continud fn acest interval de temperaturS;

sarcoplasmatice gi miofibrilare sunt total denaturate gi deci solubilitatea lor este minimd. Colagenul incepe sd se contracte la 65'C Ai ta temperaturi mai mari incepe si se transforme in glutini (gelatina); - peste 80'C are loc o diminuare a numirului de grupdri -SH cu formare de grupdri -SS-. De ase,'nenea, incepe si se formeze H2 S (peste 90'C) gi are loc o diminuare a numirului de grupiri acide gi a capacitdfii proteinelor de a lega Ca"* gi Mgt*. Reacliile Maillard incep la > 90'C gi se intensificd o dati cu cregterea temperaturii gi duratei de incdlzire. Colagenul este transforrnat din ce in ce mai mult in glutind, iar trdgezimea cirnii se Tmbunati[egte degi proteinele miofibrilare devin mai tari, mai dure, in urma denaturirii acestora gi a eliminirii apei imobilizate,

- intre 60 gi 80oC, proteinele

Modificdrile care au loc la tratarea termicd

327

libere gi din stratul multimolecular. Prin denaturarea proteinelor, cantitatea de apd legatd nu este modificatd, constat€rndu-se chiar o cregtere a acesteia, fapt explicat prin: ruperea legdturilor de hidrogen, a legdturilor ionice, hidrofobice; - la temperaturi peste 95'C are loc Ai o hidrolizd parliali a proteinelor, in special a celor sarcoplasmatice cu formare de polipeptide cu masd moleculard mai mic5. Nivelul de hidrolizd este dependent de nivelul de temperaturd atins, avdnd in vedere acelagi timp de inc5lzire. Pentru aceeagi temperaturd, gradul de hidrolizd este in funclie de durata tratamentului termic; -la temperaturi de sterilizare (> 100'C) au loc decarboxilSri, dezamindri gi desulfurizdri. Proteinele structurale sunt principala sursi de Hz S. Cantitatea de Hz S care se formeazi la sterilizarea cdrnii in conserve este in funclie de felul gi gradul de prospelime al cdrnii, de temperatura gi durata de sterilizare. Formarea de Hz S incepe practic la > 90'C gi cregte apoi liniar pe misuri ce cregte temperatura. La temperaturi sub 100oC, NH3 provine din glutamina iar COz din glutation. La temperaturi mai mari de 100"C, NHs gi COz provin prin dezaminarea gi decarboxilarea aminoacizilor liberi sau a grupdrilor aminice gi carboxilice din proteine gi polipeptide. Conlinutul de NHs poate ajunge la 50-60 mg/100 g produs dar, in medie, valorile sunt cuprinse intre 35 9i 45 mgl100 g produs. Dupi V" Gheorghe, nivelul de NH3 din conservele de carne in suc propriu poate ajunge la urmitoarele valori: - conserve din carne de porc: 24 - 45 mg NHy' 1 00 g - calitate superioarS; calitate 68 mg NH/ 100 conserve din carne de porc: acceptabild; -conserve din carne de bovin6: 30 50 mg NHy' 100 g calitate superioard; conserve din carne de bovinS: 50 68 mg NH/ 100 g calitate acceptabilS.

g

46

-

gi la

-

-

Modificdrile fizico-chimice. Aceste modificdri se referi in principal la pH capacitatea de retinere a apei gi sunt strdns corelate cu modificirile

proteinelor:

general, cregte p€rni la 70"C, in carnea care este consideratd ca un produs difazic solid-lichid, pH-ul fiind considerat pentru faza lichidd care este in echilibru cu faza solidi. La un pH inilial al cirnii de 5,6, cregterea pH-ului este de 0,4 unititi. Dacd pH-ul inilial este 7,0, la tratament terrnic nu are loc o modificare a pH-ului. Totugi, Savin gi Karan-Djurdjic au ardtat cd pH-ul cregte daci pH-ul cdrnii crude este > 6,4 gi scade dacd pH-ul cirnii crude este < 6,4. Dupd Sherman, cregterea pH-ului tn cursul tratamentului termic s-ar datora ruperii legdturilor in care intervin grupirile imidazol, sulfhidrilice, hidroxilice; - capacitatea de relinere a apei este modificati in sensul diminuiriimaila temperatura de 40'C Ai mai ales ?ntre a0 gi 50'C. Diminuarea este cu atAt

- pH-ul cdrnii, in

mare cu cdt temperatura produsului ajunge la 90"C (fig. 153).

Pierderile de suc. Pierderile de suc, respectiv bulion de carne, la aplicarea unui tratament termic sunt influenlate de: - felul cdrnii (de vitd, porc, oaie, pasire);

328

I

nfl u e n(a tratamentel o r te rmi ce c/asice

- pH-ul cirnii gi core-

u L

lat cu acesta capacitatea de

d

re[inere a apei;

uAq

.=

- structura

9-

;iq ()x

50 "c 60 0c

HF'55 o. .{

bioch im

70'c 80'c 90'c

)u

ici postsacrif icare - tipul de tratament ;

termic aplicat (blangare, pas-

teurizare, fierbere,

th

5 min

,,Tnchisd"

sau ,,deschisi" a cdrnii care caracterizeazl o anumiti fazd

60

Durata inc[lzirii Fig. 153. Varia[ia capaciti{iide re{inere a apeiin functie de temperatura gi durata de incilzire.

prdjire, coacere, sterilizare) caracterizat prin temperaturi 9i duratd; - grosimea buc5lii de carne; - prezenfa sau absen{a unei membrane carac-

terizati prin permeabilitate

la

vapori de ap6; adaosul unor aditivi care mdresc capacitatea de hidratare gi refinere a apei (NaCl, polifosfafi). Mecanismul pierderii de suc este explicat astfel: cregterea temperaturii antreneazi o modificare a structurii cirnii de la nivel macroanatornic la nivel ultrastructural, deci se modifici raportul dintre diferitele categorii de apd in favoarea apei libere. Aceasta inseamni ci noua structur6 tisulard a cdrnii intrd intr-o noud stare de echilibru cu cantitatea de suc liberi. in condifiile in care sunt posibile schimburile cu mediul de incdlzire, sucul din carne poate fi eliberat Tn mediul respectiv, dependent de noua structuri a cdrnii sau produsului din carne gi vAscozitatea sucului (confinutul in substanfd uscatb). Mecanismul pierderii de suc este aritat schematic in fijura 1b4. Sucul (bulion, suc) este format din apd gi subltanfd uscata. Cantitatea de substan!5 u_sc_atg in sucul expulzat este in priniipal in furicfie de pH-ul cirnii. La PH = 5,0 - 5,5, degi pierderile de suc sunt maxime (capacitatea de relinere a apei este minimd), cantitatea de substan!5 uscati din suc este minimd. pierderile'de

,.

Stare,nou$ de echilibru intre api qi carne

I

i

*--

1' TemPeratura de incllzire i. Structura produsului

Schimbrri cu mediul de incdlzire

Pierderi de suc

i' Vdscozitatea

sucului Structura produsului 1..

Fig. 154' Reprezentarea schematici a mecanismului pierderiide suc.

Modificdile care au loc la tratarea termicd

329

substanfd uscati antrenati de suc pot ajunge la 10% din substanla uscati totald in cazul cirnii tocate gi chiar 20% Tn cazul cdrnii Tn buc5fi. Substanta uscati este formatd din proteine solubile, substanfe extractive azotate gi neazotate, lipide, siruri minerale, vitamine. Pierderile de substanf5 uscatd Tn sucul eliberat in apa pentru fierbere (ca de altfel gi pentru pasteurizare gi blangare) depind de: raportul carne/ ape; suprafala bucdlii de carne care vine in contact cu apa; calitatea inifiala a cirnii gi in special con{inutul in grisime; temperatura mediului in care se face tratamentul

termic; temperatura

in

stratul cel mai profund

al bucifilor de carne;

ciurata

tratamentului termic; structura produsului din carne (in cazul bucdlilor de carne la care se pdstreazi structura fibrilari, transmiterea cSldurii se face mai bine in lungul fibrelor, pe de o parte, iar, pe de altd parte, eliminarea de suc din lesut este mai ugor de realizat; adaosul de siruri (NaCl, polifosfafi) in carnea care este supusd

tratamentului termic care duce la micgorarea pierderii de substanfd uscatS, deoarece aceste sdruri miresc capacitatea de re[inere a apei de cdtre carne. Pierderile de suc la fierbere la presiune atmosfericd sunt dependente in principal de temperaturS, felul cdrnii 9i durata incdlzirii (fig. 155). Ele sunt mai mari decAt la fierberea indbugiti. Sucul conline api, substanle azotoase, grisime gi substanle minerale (tabelul 68).

97 "C 90 "c g0 "c 70 0c

840 CJ

7, 30

60 0c

o

'E ?o 4) 'd

50

"c

10

15

rnin

Ih

Durata incirlzirii Fig. 155. Pierderile de suc la fierbere in funclie de temperatura gi durata incilzirii.

Tabelul 58

Pierderile de substante nutritive in suc (respectiv apa de fierbere) Felul

pierderi cirnii Total(suc)

Pierderi, in %, fati de componentele iniliale Subst. azotoase Grisime Subst. minerale Aoi 0,51

1,49

9,64 0,28 6,26

0,86

2,08

4,25

1,84

34,93

32,15 26,64 26,87

24,48

21,30

Bovind Vitel Berbec

35,17 28,69

Porc

1,46

0,32 0,38

330

I

nfl u e nta tratamentelor

te

rmi ce cl a sice

in cadrul substanlelor azotoase intri gi o parte din gelatina rezultatd in

urma hidrolizei colagenului. Aproximativ 30 - 40o/o din gelatina format6 trece in suc (apa de fierbere) in bazul unei fierberi prelungite. O parte din proteinele eliberate cu sucul in apa de fierbere pot coagula sub formS de spumi care se indepirteaz6. Substanlele extractive trec in propo(ie de 80 - 90% fafi de conlinutul lor din carne, in sucul care ajunge in apa de fierbere. in timpul fierberii, carnea pierde 40 56% din conlinutul de potasiu 9i sodiu, 10-20% din cel de rnagneziu gi calciu 9i 30 -40% din cel de clorgi fosfor. Pierderile de substan{e alcaline (K, Na, Ca), fiind mai importante decdt cele in substanle acide (?n mval), fac si creascd acliunea acidifiantd a cdrnii fierte. Pierderile de lipide sunt mai mari acolo unde carnea este acoperitd de grdsime gi vor depinde de gradul de rupere a celulelor grase ale lesutului adipos de la suprafa!5 gi din interiorul cirnii. Grisimea expulzatd in interiorul cdrnii se poate dispersa in masa acesteia gi va fi protejatd de glutina rezultatd din colagen care joaci rol de emulgator/ stabilizator. Aceste pierderi de substanle nutritive nu conteazd in economia nutritivi a cirnii fierte ?n condi{iile in care supa respectivd (in care a trecut sucul) este consumatd. Pierderile de substanle nutritive conteazi in cazul blangdrii cdrnii cu destinalie pentru fabricarea unor tipuri de conserve, dar la blangare pierderile sunt mai mici, deoarece operafia este de scurti duratd (cAteva minute). Prdjirea, frigerea, coacerea se aplici mai rar in industria cdrnii, fiind operalii frecvente in gospoddria individuali. Dintre metodele menfionate, prdjirea se diferenfiazd de celelalte metode prin aceea c5: tratamentul termic este de scurtd durat5; existd o diferenfi mare de temperaturd intre sursa de cildurd (grdsimea de prdjire) gi produs; grdsimea care joacd rol de mediu pentru transferul de cSldurd este supusd unor modificdri importante cu repercusiuni negative asupra calita[ii cirnii; suprafa[a produsului este modificatd substanlial in cursul prajirii datoritd deshidratirii produsului gi formirii unei cruste din substanfele proteice solubilizate in apd care se evaporS. Modificdrile fizice care au loc la prijire sunt: - evaporarea apei care lasd substan{ele extrase la suprafata produsuiui, de unde o parte trec in grdsimea care s-a separat din carne in acelagi timp, formAndu-se un sos; - ridicarea temperaturii suprafetei produsului care produce o imbrunare a acesteia; - dimensiunile produsului se contractd; - absorbfia grdsimii din sistem; - modificarea densitafii produsului care produce flotarea acestuia sau il face sd rdmAnd imersat. Absorblia de grdsime este determinati de factori care depind de produs (compozi[ie, structura suprafetei) 9i de factori care depind cie procesul de prdjire gi de compozilia grdsimii. In cazul cirnii, datoriti conlinutului ridicat de proteine, absorblia de grdsime nu este aga de mare ca in cazul altor produse. Cu c6t tempenatura de prijire este mai ridicatS, cu at6t absorbfia de gr5sime este mai redusd. Pand la un anumit nivel, absorb{ia de grdsime este dependentd de durata

-

prSjirii.

Pierderile totale la prdjire (and evaporatd + buiionul scurs) sunt dependente de: durata prdjirii, masa bucalilor gi grosimea acestora, mediul de prdjire (untur5, ulei) gi felul cirnii. Pierderile de unturi sau ulei se datoreazd absorbliei acestora de cdtre carne gi volatilizdrii unor componente care se formeazi in cursul prdjirii.

331

Modificdrile care au loc Ia tratarea termicd

Prijirea, coacerea, frigerea, se diferenfiazi intre ele gi prin mirimea pierderilor de proteine, grdsimi, siruri minerale, vitamine. ln general, la frigere se pierde o cantitate mai micd din constituenlii amintili, in comparalie cu coacerea cu adaos de apd, fdrii adaos de api sau prijirea in grisime. Pierderile totale la coacere gi frigere sunt formate din apd evaporat6 gi bulionul (sosul) scurs. La prijire, coacere, frigere, pierderile de proteine solubile, substanle extractive, substanle minerale sunt mai reduse decAt la fierbere, in schimb sunt mai mari cele de grislme in bulionul care se formeazi. Proteinele, in acest caz, se denatureazdchiar in,bulionul respeciiv sub forma unui precipitat care se inchide la culoare gi care contribuie la aroma bulionului (sos) respectiv. Cantitatea de grisime care trece in buiion (sos) va depinde de: - tipul cdrnii gi porliunea anatomicd prelucratS; - cantitatea de grdsime din carne; - metoda de tratament termic; - temperatura gi durata tratamentului termic. AvAnd in vedeie ci bulionul rezultat la coacere se poate consuma o datd cu produsul, pierderile reale nu sunt substanliale. Frigerea se constituie ca un tratament termic mai bun av6nd in vedere relinerea mai mare de proteine 9i lipide in carnea tratatd termic, dar bulionul scurs in general nu poate fi recuperat. La sterilizarea cirnii in recipiente ermetic inchise, degi existd treceri de substan{e nutritive in partea lichida care se formeazd sau care este adiugati, practic nu exist6 pierderi deoarece partea lichidd se consumd impreuni cu cea solidS.

Modificdri senzoriale. Aceste modificiri se referd la culoare, arom5, texturd.

Culoarea - carnea gi produsele din carne care nu au fost sdrate in prezen[d de azotit vor cipdta o culoare brun-cenugie atit la suprafald, cit qi-Tn profunzime la pasteurizare, blangare, fierbere, sterilizare, datoriti transformirii pigmenli in stare oxidati. Chiar dacd itigmenlilor din stare redusd sau oxigenatd in complet la 80.'.85 "C, bt6Uin"'(partea proteici a mioglodinei) se denatur'eazd iuloarea'biirnii inbepe sd se modifice inceptnd de ta 40"C. coacerii, prdjirii, frigerii, culoarea la suprafa!5 La carnea supusS 'in principal reabliitbr de iip Maillard.. La frigerea cdrn.ii..esie pe brun-rogcata, datoriti gritare, cutoarea brun-roqcata se datoreazi gi combinaliei dintre CO 9i mioglobind, i*speciiu hemoglobine reziduali (frigerea pg gritare prin arderea mangaiuiui).. La frigbiea pe plitfincdlzitd, culoarea lE suprafat," tu datoreazd in principa! reac[iilor Mailtard. Cuioarea in profunzime a cirnii coapte, prijite, fripte este, de asemenela, brun-rogcat, depinzAnd de temperatura atinsd.

'ta

de

azoti{i, cuioarea prod.uselor pasteurizate, blangate, fierte, steriiizate se ilatoreazd transformdrii piEmenlilor de prirr denasdnare (nitrozomloglobina gi nitrozohernoElobini) in nitrozocromogeni, turarea p5(ii proteice a pigmenfilor respectivi' Aroma (gusf Ei **"osi - in afara ingredientelor de aromatizare addugate la fabricarea Citeiltelor produse din carne (preparate, semiconserve, conserve 9tc.)., la forrnarea compugiloi de aromd participd pi'ecur"sorii cje aromi solubiii 9i insolubili (unii dinir* *itii''to de fapt chiar substanle.de aromd voiatile qi nevolatlle). i; ' "pt in categoria precursortlor de aramoa solubili in apd intrd: -- baze'azotaie: adenina (6-aminopurina), guanina (2-amino-6-oxipurina), hipoxantina (O-oxlpurina), xantina (2,6-dioxipurina), cit,ozina (Z-oxt-A-aminopirimidina)' tim ina {2,4-dioxi-5- meti I'pirim idini), u racilu | (2, -dioxipi rim idina) ;

'

produsele siratei ?n prezenii

a tratamentelor termice clasice

-

nucleozide: adenozine, guanozine, inozini, xantozinS, citidinS, timidind,

uridinS;

nucleotide monofosfat: acidul adenilic (AMP), acidul guanilic (GMP), acidul inozinic (lMP), acidul citidinic (CMP), acidul timidilic (TMP), acidul uridilic

-

(UMP);

-nucleotide difosfat: adenozin-5'-difosfat (ADP),

guanozin-5'-difosfat (UDP); (TDP), (CDP), uridin-S'-difosfat timidin-5'-difosfat (GDP), citidin-S'-difosfat - nucleotide trifosfat: adenozin-5'-trifosfat (ATP), guanozin-5'-trifosfat (GTP), citidin-5'trifosfat (CTP), timidin-5'-trifosfat (TTP), uridin-5'-trifosfat (UTP); - creatind, creatinin6, carnitinS; - dipeptide (carnozin6, anserina) gi tripeptide (glutation); - aminoacizi liberi (in special cei cu sulf); triozofosfali, - substan[e extractive neazotate: glicogen, hexozo (glucozd, ceilalli acizi organici, ribozd), acidul lactic fructozd, zaharurile simple Ai inozitolul; - vitamine solubile in apd (81 9i C). in categoria precursorilor de aromd insolubili in apd intrS: - fracfiunea insaponificabilS (steroli, pigmenli liposolubili, vitamine gi provitamine, in pricipal o-tocoferolii); - grdsimi propriu-zise gi acizi gragi liberi. Intensificarea, respectiv formarea mai completd a aromei cirnii 9i produselor din carne, are loc sub influenla diferitelor tratamente termice ca rezultat al: - ac[iunii directe a c6ldurii asupra proteinelor; - acfiunii directe a cildurii asupra unor componente azotate solubile in ?pe; - reacfiilor de termodegradare oxidativd a lipidelor gi acizilor gragi liberi; - reacliilor de imbrunare neenzimaticd (reacfia Maillard); - acfiunii substanlelor din fum; - reacfiilor de pirolizd a zaharurilor 9i aminoacizilor; - reactiilor de degradare termicd a ribonucleotidelor.

gi

ln cele ce urmeazi se vor mentiona cele mai importante cdi de intensificare a aromei prin tratament termic. . Acliunea directd a cdldurii asupra proteinelor se manifest5, in principal, prin eliberarea de HzS (temperaturi > 90"C), in special din proteinele miofibrilare. . Acliunea directd a cdldurii asupra componentelor neproteice solubile in apd se manifesti prin eliberarea de NHg gi H2S din aminoacizii liberi gi glutation. Reacliile de termodegradare a lipidelor gi acizilor gragi liberi conduc la formarea de carbonili care participd ei insdgi la aroma produselor din carne tratate termic sau se constituie ca precursori in formarea heterociclilor sau altor cornpugi de aromd. o Reac,tiile de imbrunare neenzimaflcd contribuie la formarea aromei, in principal, prin reaclii de tip Strecker, reac{ii de ciclizare (formare de heterocicli), reacfii de aldolizare. De remarcat cd heterociclii se pot forma plec6nd 9i de la alte surse $i pe alte cii gi anume (fig. 156): - din zaharuri reducdtoare gi aminoacizi prin reac{ii de pirolizS; - din vitamina 81 prin reaclii de pirolizd; - din lipide gi acizi gragi liberi via compugi carbonilici; - din ribonucleotide via rnetilfuranolinS.

.

Modificdile care au loc la tratarea termicd Zaharun reducitoare

,+

Reactrie

333

Harlland

Arninoacizi

roxidare e hidrolizd r deshiclratare r decarboxilare

re Strecker

Aminoacizi

Cornpuf carbonilici (aldehic{e)

Hidropercxizi

I{eterncicli Ribozo-5-fosfat Aminoacizi degradare { (proteolizl)

I

| P$:teine

-,,----l-'-

i

Fig. 156. Surse de heterocicli la tratamentul termic al cirnii gi produselor din carne,

Heterociclii identificati

in

carnea tratatd termic,

in

special prin prdjire,

frigere, coacere, pot fi incadra{i in urmdtoarele tipuri (tabelul 69). Reaclia Maillard dacd reaclia Maillard este completd, ea conduce la formarea unei cantita{i mici de substanle de aromd in comparalie cu cantitatea de pigmenli bruni formafi. In cadrul reacfiei Maillard, cele mai importante mecanisme pentru oblinerea compuqilor de aromd sunt. reactia de ciclizare, degradarea Strecker gi relativ reac{la de aldolizare. Reac{ia Maillard implicS mai multe etape principale (fig. 157), care sunt prezentate in continuare. Condensarea aldozelor (1a, 1b) (zaharuri reduciitoare) cu acizii aminali (sau amine primare qi secundare), conduce la aldozamine N-substituite (2). n Rearanjament in mediu acid a N-glicozilaminelar (intermediari Arnadori). in aceasti etap5, aldozarninele N-substituite (2) conduc la produgi N-substituili 1-amino-1-deoxi-2-cetoze (3) care pot exista in echiiibru cu numeroase alte forrne tautomere (3a, 3b, 3c, 3d). FlecAnd de la prociusul 3d, prin eliminarea unei molecule de aminoacid se ajunge la produgi intermediari de formd cetoenolic5, respectiv s.-dicetonicd (4 a, 4b).

-

.

334 *i

I

ltt'tr'1fi1:lL{IIDIIiiLT;[{}

{.R=tr{ $tsU

Tff

ItL:t

I

CI{*(:}[,Il

Aldozfr {ell}

nfl ue nta tratam

ltN

t{t:nfirtLcn{JJt

I

ilrl

\

or

nte

I

ltf

lt:tl,l

e

Aldozfr

I

"*ry

R

tlitil}t {Jh}

t{.} !fi

I.{

laCll*6 lEll'ld$ T

u, If.{l [if-]:Et{.l l {t.}l f [. i t.EI

RCll lCIt

t{Ciifl [I ],ill.{*N 'J

*y'

'

----'-

RCulf;II(IrI6{fIr*g

L-l

\

ildll

Itff

r

{

*lIN'\ -*G

I'I{}Htltfi l

l?

*.4\

,,

I{lg*g1 16qq-1g:lj.*{1.tr

t"{x}

iIt I

itfl t I *i!flI{$t {c1'*{} tci

l

I

"'-i:'""'"

{.'t:t{.:{-}(:}t{)

itttitr- fr ri ry:n cil{:l: t3 {,trrr \ ' {6r lf iJ{ltx:i{?{Ul () -{tJ

JH' rj*"' \u/ L \}A \o,n {d:. {}f}}

{.t

li

l\ tnt

\ {i,'} *'12r} ;l*il_,,,1il_;;;"*.il '

rii

$t{)l.l{.}t'!i{':l'{il1}h[:{{i}li={;*51

r' #.***.*

It6ll t{)t tg:tfi.ti ttlt{-flt{iglfc-t},I-w*+

i-l,,1/\. . qfug ;igr*u:::1",,,j,'1 ,"....-;r ,,/\ 1,1.:{'tfi{\t',.1'l=i * ---*ltx{ // \\ ,m n{ ,r{*}cno,t f{.ill:|'l)'Ftr{.I:l-t::}It-]ild'!.I-5J

*

I

'.

{

!+t

R{_.-

I

Iilt

tr

fl }t*C.[.i

C

iiH:lt

(}6}

}r'r,,, b'lr:,r

tj

ltt

tlii*t

J[:l?

+ t.]*{l[

ll:]O{=.{'! iP.

cl:nu:u{tF'i i{1{i

I

i'Ii I

tltJl

I- H*ill ii F{iHjt*{^rtIq"

I1.1i.l${t:}

q

t: llnt { + fi:-{rlli -il-i}.r lin2 t'i flli

il

*c ;

I l

r!,,r

*lol'c{ nzr#{ *lrffi r

t'-.-t.--

i'i

""

.ll

$ *orr,-, fi r Ljl

;*f*L:t l{iif

J,

{= (rr v r-:

I

l--* l{*J tt.'

/

l*fif $l'l ){: I,${ 1

itlr

tni

t

+''

ilTI

tl

/

N-substituitH I

-r{

l#tl*l;

clasrce

l_ ft:J \ Aldozaminfl

RCI

_,_i.f-_,f

fsrma furazonica { lti)

I tr,l ttflI ItllJ{f,l,lrlfiIjl.t Ctt}Itr},gfi-X'" t Ial

te rmi ce

hi)

FiE. 157. Principalele etape ale reactiei frlaillard.

*

1

335

Modiftcdile care au loc Ia tratarea termicd

Tabelul 59

Heterociclii prezenfi in cirnurile tratate termic Formula structurali de bazi

Heterociclii cu 5 atomi, monoheteroatomici

Heterociclii cu 5 atomi, poliheteroatomici Heterociclii cu 6 atomi, monoheteroatomici

Furani Tiofeni Piroli Derivati de la pirol: - pirolind (dehidroPirol) - pirolidini (tetrahidropirol) - pirolidond Oxazoli lmidazoli Tiazoli

UUU OSNH

n Ft-l \/ \/ \./=o

Furan. Tiofen

NH

Pirol

NH

NF{

Pirolind Pirolidini Pirolidoni

v-

Oxazol Pirani Pirone Piridine Piperidine

.1\"

[-J- s\/ru lmidazol

CH Tiazol

o

A a\ il ) ( )

( OONH )

Piran Pironi Heterociclii cu 6 atomi, poliheteroatomici

Pirazine Tiazine Pirimidine

PiPeridina (hexa-hidroxioiridina) NH

N (t

tt

rI

tltl

|il

\./

N

Pirazind

lllt \) S

Tiazind

Q-

Pirimidind

de la produsul mici cum ar fi aldehida (4b), prin reacfii Oe-retroaldolizare"* oqtit molecule mai intramorecurard se

c Degradarea zaharurilor gi

hete.rociclizare. Plecdndu-se

niJroxiacetoni (7) prin^ a cSrei cicfizare piruvicd (s), oiacetit ioi 'oin proou.uiiaol'piin ao4n unei funclii hid.roxil la nucleofilul obtine o cicrotenilei. care este 4-hidroxi-3-furanons, ;;t[ild'"oiii"nurri se ajunge r" oi6oriul (t'i) .qd;. care este maltolul (R = cHzol-{). produsur (10) care uit" iuo*ariorui;i bi"orirt produsul (3a) in:arq glu.cidul ce Deshidratarea zaharurilor.'PiecAnd de la sau D-glucozi, prin elimina'rea intrd in structura fiioOusutui respectiv este D-xilozi online'or"orrrt i12a) forma enoric5 care este in echilibru unei morecure de !pe, cu produsul (12b) forma cetonicS'

.

i"

Prinpierdereauneiadouamo|ecu|edeapdseajungel?'o..?!915.*fi:: nol 9i prin eliminarea unel saturatd (13) caie iltera o ciclizare intramolecular6 C.ul".:"-hidrolizeazd gi se (14) rnolecule de ape se ajunge ta J ba,ze Schiff ,formeazi furturjuiilsi. Ftecano ioi o* ta prborisut (13) se. poate obline,o aminoacid. Din reductona (16) reductond (16) prin itiniinarea unei morecure de formeazd furfural (15)' iar in prin eriminare"",i,i"i?;i;;;i"-a? ipa 9i^r'."iir"1e se (17)' Dacd, temperatura de prezenta ,nu, u*ino""iO t" a;u].'q,il"= Z-tot*il-pirol umidiiate al produsului.este tratare termicd este de 100...11b:c gi conlinutrit oe dehidroreductone' foarte redus, se formeaze o caniitate i,ai mlre de reductone 9i joacS cjeci un ror il i*liliirJ de imbrunare. Reductonere urtimere fiind impTi;;taratd in figura 158' central in formai[u **pugilor de aromd aga cum se

336

I

nfl u e nla trata m e nte

Io

r

te

rmi ce c/asice

Reductone

utn" ft't'n-'n-'-'t'

i

"t".'' ,- +-Acid aruinat _rf\r.rr\

I

Aldehide(Cr-l) o*inoceto*e

Cic Iizere

Scindare gi reilralugre I

*t

* Clioxal * Aldehidd piruvicd * AldehiEld slicerici r"rI i * llloroxtacetona x Dihidroxiacetoni * I{idroxiacctil

--.------'-'f'-'*.'.,1sH, -* *-"-' | Tiol'eni Furanone

i

? I Ciclizare Piranone l+hlH: +NIil3,,,"'\*.g.sI-I2 I Piroli *piridine *Imidlzoli x Pirazine x Piroli

* Tiazoli

* Oxaeoli * Dicetopiperazine Fig. 158. Locul reductonelor in producerea de compugi de aromd.

,.

. Degradarea oxidativd a aminoacizilor dupd Strecker. Aceastd etapd este

una dintre cele. m3 importante in cadrul i'eaciiiior Maillard. in aceasti etapd, aminoacizii liberi (18) din carne gi produse de carne tratate termic, in prei-hfi compugilor cr-dicarboxilici (19) cum ar fi dehidroreductonele, aldehida'piruvicd, diacetilul etc., q9u a compugilor. carbonilici a, B nesaturafi, prin eliminarea unei molecule de ap5, conduc la produsul (20) care, prin elimiriarea unei molecule de CO2 trece in produsul (21a) care este in echilibru'cu produsul (21b),iar acestj Oin urm5, prin pierderea unei molecule d9 api, conduce la o aldeh iaa .on1in" eZ) un atom de carbol.f3i ""i" decdt aminoacidul de la care s-b .pufin ftecat gi la o aminocetone (23) Aldehidele care se formeazd din diferili aminoacizi sunt iritate

in tabelul 60. o Formarea de heterocicfr. Heterociclii se gdsesc in frac{iunea volatili ce rezultd in rea.cliile Maillard. in aceastd frac[iune s5 gisesc comiugii 3-furanone, maltol, izomaltol, furfurali, piroli, dar. s-e pot iorma gi 5qi produgi d-at|ritd prezenlei HzS elibe-rat prin degradarea termicd a aminoacizitoi bu suit icistine,'cistein'e, metionini) Si a tiaminei. Pirazinele din frac{iunea volatild rezulti prin ciclizarea intramoleculard a aminocetonelor urmat5 de 6xidare dar gi din aminoacizi hidroxilati. Condensarea cx-mercaptocetonelor cu aldehidele gi ' NH3 conduce la tiazoline gi. tiazoli. ln conditii similare, s-hidrocetonele conduc la formarea de oxazoline gi oxazoli. in ceea ie privegte izotiazolii, acegtia provin prin acliurJifrf H, gi l-'l2S asupra compugilor p-dicarbonilici. Prin actiune..a H3$. asupia aldehidelor se formeazd heterociclii mono-, di- gi trisu ifu rati,. nterined iaru f fiind o disu lfu 16 tCH3 CH 1SHryrl. H2S asupra hidroiifuranonetoi'ib ob[in compugi sutfurali ai {,,-^^,,,,.llitl,]tule.a turanulul si tiofenului. 2-Acetil-tiazolii qe pot forma prin condensarea cisteinei gi cistinei cu aldehida piruvici, iar alkilpiridineie se pbt forma prin condensarea NH cu aldehide gi alfi comougi carbonilici; i

Modificdile care au loc la tratarea termicd

337 Tabelut

60 compugi de aromi aldehidici formali in cursul degradirii strecker Aminoacid Aldehida Alanina Acid qlutamic

Acetat sau etanal

Cisteini

Etanal, propanal Metanal sau formaldehkld 2-Metilbulanal sau izobutiraldehida 3-Metilbutanal sau i-otaleEtdehid5 M etio n al, p ropa na l.Ero ei n-e Butanal Pirolind, pirolidond Fenilacetal Pirolind, pirolidond Glioxal sau glicolaldehidE 2-Hidroxipropqnat, metilglioxal 2-Metilpropanal

Glicind lzoleucind Leucind Metioninii Norvalina Ornitind Fenilalanind Prolind Serind Treonind Valind

Butanal,crotanaF

I

.

Formarea melanoidinelor. Reac[iile de aldolizare intre aldehide, pe de o qtttg, 9i reac{iile de polimerizare intre aldehide gi potavea -aamine, pe de alt6 parte, 'prin 'tiatament consecinte: de modificare substanfial5 produsi aromei 9ouq termic Ai de formare a pigmenfilor colorbg lmetanoidine) care sunt decelati la sfdrgitu I reacfiilor Maillard. Aldehidele sunt formate in diferite moduri: prin deshidratarea gi scindarea zaharurilor, prin reacfii Strecker etc. Reac[ia de aldolizare afecteazd calitatea senzoriali a produselor in sensul cd aldehidele inferioare, cu masd moleculard micd, cu miros de rAnced sunt transformate in compugi cu masa moleculari mare, nevolatili 9i produgi bruni macromoleculari insolubili (fig. 1 5g). Pe de alti parte, aldehidele cu masi moleculari mici pot fi indepirtate din sistem gi prin legare directd de proteine, cAnd se formeazd iardgi derivali nevolatili. fceasti proprietate de combinare a aldehidelor inferioare cu proteinele este folositd pentru modificarea gustului de rdnced al lipidelor autooxidate. In condifiile in care hidroperoxizii sau produgii de descompunere ai acestora reacfioneazd cu proteinele la incdlzire, se vor forma precursori de aromd neutrald, in principal baze Schiff, astfel mirosul dispare. Acegti produgi intermediari, incolori (sau aproape incolori), sunt rapid transformafi in piezenqi aerului, cu formare de pigmenfi macromoleculari bruni, cu aromi neuiri. TotodatS, se formeazd o cantitate mici de substanfe de arom5, prin reaclii de aldolizare (fig. 160). Aminele prezente in carne gi produsele de carne tratate termic (prin decarboxilarea aminoacizilor) pot juca rol de catalizator in reacliile de aldolizare, dar pot reacfiona cu aldehidele gi derivafii lor cr, B nesaturali, compugi cr-dicarbonilici cu formare de aldimine 9i cetimine care polimerizeazd in rSgini (melanoidine), polimerii formali putand fi nesatura{i, fluorescenfi gi colora{i. Dacd din punct de vedere senzorial reacfia Maillard are un rol benefic, in plan nutri{ional, reac[ia Maillard are doud consecinle negative: - pierderea selectivi de lizind Tn raport cu alfi aminoacizi esen(iali, deci o pierdere de valoare protidicd (reacfia Maillard este deosebit de prejubiciabild la produsele destinate copiilor care necesitd un aport mare de lizini); - anumite substanfe formate au caracter toxic Ai antienzimatic.

ci

338

I

nfl uenta tratamentelor termice clasice

*,_.n_im._{o L I \H\tl |

*-ou f*: ^

R1*cFr2-;""n'gicrH

II

.R2

H2t) I{1--CI-{2--CI^I

*C*C

,i

a0

tlp**.-[lR" _\* t

.

\,, 'll trO R3*CI.{2*C f1

Rr*C l'I2-L:l:{*Cl -CH*

I R2

\

H

t1( tH i R"3

Aldoliziri n:ultiple rii deshid:raiSri

l.irrne de produqi

Pign'ien!:i b,luni rr acrenroleculari. insolubili

volatili activi

Fig. 159. Reacliile de aldolizare care conduc la disparitia aldehidelor cu miros rAnced.

Produgi carlronil.ici cu nriros de rinced. rezultali prin autooxidarea lipidclor

+

Reacf i.i ds aldoliza.re |

de aron:il ncutr:alii

_'!-

..'--..'".-

t I

lJrme de produqi volatili activi

.Pigmen.ti bmni cu rnasa nrolccu]aril m&fe ctl arornd neutrui. insolubili

Fig. 160. Mecanismulde disparilie a substantelor cu miros de ranced prin combinare cu proteinele gi prin reactii de aldolizare.

Modificdile care au loc la tratarea termicd

339

De remarcat cd un tip de reaclie Maillard are loc in condi{ii fiziologice. Ai Astfel, la diabetici, s-a pus in evide.nfd un compus caracteristic rearanjamentului Amadori gi anume 1-amino-1-deoxi-valil-fructoza care se formeazd piin reaclia dintre glucoza sanguind gi N-terminal din lanful p al hemoglobinei A, aceasta din urmd avand gi denumirea de hemoglobini glicbzilatd. t Formarea de heteraciclii prin reaclii de pirotizd: - piroliza zaharurilor. Prin piroliza D-glucozei se formeazi furani de tipul

,4r\JFlz Ro-( .o,) R'

la care radicalii Rr, Rz, R3 sunt ardtati in

2-metil-3-tetrah idro-fu ranond si benzofu ran

tabelul

61

. se

formeazd

:

Tabelul 61

Semnificatia radicalilor Rr, Rz gi Rs Rr

Rz

Rs

Rr

Rz

Rs

H

H

H

H

H

CHs

H

H

1-1

CHs

H

CHs

CHs

H

H

CeHs

H

H

H

CHs

CHs

H

CHs

cis-CHs-CH=CH cts-CHs-CH=CH trans-CHs-CH=CH trans-CHs-CH=611 cHo

H

H

CHa-CH-

H

H

H

cHo

H

n -CgHz CsHz

H

H

CHsO

H

H

H

H

H

CHg

CzHs

H

CHs

cHo cHo

CHs

H

CHe

CHs

CHs

CHsO

H

CHs

- CsHz

H

CHs

HCOO

H

H

CHz-CH-

H

CHs

HCOO

H

CHs

- CsHz

H

CHe

H

H

CzHs

H

CzHs

CHs-CO-CO CHz-CH-CHz-

H

H

j-

I

n

- piroliza aminoacizilor. Prin piroliza aminoacizilor

cu sulf se formeazd tiazolidind, tiazolind gi piridina precum gi tiazoli gi tiofeni. Prin piroliza taurinei 9i cisteinei se formeazd tiofen 9i 2-metiltiofen. Prin piroliza prolinei 9i oxiprolinei se formeazd N-metilpirol 9i pirol. Prin piroliza serinei gi treoninei se formeazd piroli gi pirazine; - piroliza tiaminei (vitamina 81) conduce la 4,5-dimetil-tiazol, 3-metil-tiofen gi 5-metil-2-metiltiofuran (fig. 1 61 ). Formarea heterociclilor din ribonucleotide. Ribonucleotidele sub acfiunea enzimelor conduc la formarea unui intermediar de bazd in formarea heterociclilor 9i anume ribozo-S-fosfatul care, la r€rndul siu, prin incilzire se transformd in 5-metil-4-hidroxi-3-furanond. Sub acfiunea H2S eliberat prin degradarea termici a aminoacizilor cu sulf (cisteind, cistinS, metionini), compusul 5-metil-4-hidroxi-3-furanond conduce la derivafi sulfurali ai furanului gi tiofenului care joacd rol important in aroma cdrnii tratate termic (prdjire, frigere, coacere) aga cum se aratd in figura 162.

.

..:.

l;' ;-::i i

i';7i.' l.-.tA: i

34O

HO-H2C

Influen,ta tratamentelor termice ctasice

-C

i/r

N+/ tl

il

ts /

N.,\

HzN

Vitamina

81

I ,/'

\S 4,5-dimetil tiazolal

// (/ \/\/ \/

\\ \\

+

scH" -oH-

\s/ 3-metil tiofen

H2S

+ CH2-CH2-CHz-sH |

5-metil, metiltiofuran

Fig. 161. Degradarea piroliticd a tiaminei cu formare de heterocicli.

Textura cirnii (frigezime + suculenf5) este nrodificati in urma tratamentului termic ca o consecintd. a:. deshidrbterii cirnii (pierdere de ape prin evaporare gi sub ,forlna de suc), deshidratarea fdcdnd si icadd atdt frdge zimea (rezistenfa la masticalie cregte) cdt gi suculen[a; expulzarea de gr-sime din celulele grase gi dispersia acesteia in masa cdrnii car6 conbuce la imOrinatalirea trageiimii gi suculenfe.i; hidroliza colagenului care conduce la imbunatdtired tragezlmii gi sucul.el{ei; lenaturafga proteinelor, in special a celor structurale, care conduce la.

inrautSlirea frdgezimii gi suculen(ei. ge.neral, textura cirnii se imbundtafegte la temperaturi superioare celei de 80"C, deci o dati cu solubilizarea unei cantitaii mai marioe Coiagen.

Sciderea valorii nutritive. Sciderea valorii nutritive a cdrnii gi produselor din carne dynd aplicarea tratamentului termic se dato reazd uneia sau mai multor reac{ii, pierderi sau distrugeri gi anume: - pierderilor de suc (deja semnalate) care antreneazd pierderi de substante-

nutritive;

-

'

- reacliilor proteinelor cu hidrafii de carbon, care au ca rezultat blocarea unor amin oacizi esenliali 9i modificarea digestibilitdfii proteinelor de cdtre enzimele

proteolitice; - reactiilor proteinelor in absenla hidralilor de carbon, care au ca rezultat sciderea OispioniUititalii unri din' structura proteinelor (se pierde metionina,. triptofanul, "rinoaiid Ob tiput .arg.inina). Este posibili gi formarea unor dipeptibe gfutamil-lizin6, aspartil-lizind, iizine-alinine, cdre nu sunt atacaie 'de enzimele digestive; - reactiilor proteinelor cu lipidele,.in special cele oxidate sau cu produgii de oxidare ai- lipiOetoi. in acest caz, sciderea valorii nutritive a proteinelor se datoreazd fie oxiddrii unor aminoacizi din structura proteinelor Cisteinai fie participirii acestora la formarea unor tegdturi rezistente culmeiioi-rina, compugii carbonilici rezu'ltafi la oxidarea lipidelor;

Modificdile care au loc la tratarea termicd

@

341

t

Oe9raOare enzimatici

I

OI.I OH OH I

O=,P*0*HzCl

\t

I

ot{

-0I'r

/ n

'Riboza-S{osfat

I

* OH Hzc=

,i-a \

o

on 0r.l

OI.I *{.Jifi

/

fr,

(/) \/

--">

o I

| *I.I.0

oHo\tt f I

\

//\

1/\s/ "

u,*

v

oH0

=* ,n \ C}H

I-I?S

.r__

{

6

+

ll

HS(}

1/\ \*/

O

1u-*etil-4-hidroxi-3-furanoni

lLs

ll sHo

\u/ ^

$so

,>-\. \"/

l.xs

l.{s

>--

)-\

\u/

^(\

\o/

Fig. 162. Formarea de heterociclidin ribonucleotide.

I nfl

ue

nla tratame ntel o r te rmi ce c/asrce

-

reacliei de hidrolizi a proteinelor care sunt evidente in cazul sterilizirii. Pierderile de azot proteic variazd intre 4 gi 14% cu o acumulare corespunzdtoare de azot neproteic care trece in mare parte in frac{iunea lichidd a conservei; reaciiilor de dezaminare 9i decarboxilare a aminoacizilor liberi, cei din structura proteinelor putdnd fi dezaminali gi decarboxilafi in misura in care

grupdrile amino

gi carboxi nu participii la formarea

legdturilor peptidice (monoamino'dicarboxilici, diamino-monocarboxilici gi diamino-dicarboxilici); - reac{iei dintre unii compugi ai fumului cu grupirile amino din lanturile polipeptidice sau din aminoacizii liberi; - termodegradiril lipidelor in prezen(a oxigenului, in care caz se distrug acizii g ra gi esen[iali - pierderilor de vitamine prin suc sau prin distrugere termicd, pierderi care sunt in funcfie de felul tratamentului termic Ai severitatea acestuia; - reacfiilor de tip Maillard cu participarea unor produgi din fum gi a reacfiilor ie tip Maillard cu participarea unor zaharuri reducitoare (s-i mentinuf la formarea aromei). Av0nd in vedere cd s-au fdcut referiri cu privire la pierderile de proteine, ,pide, siruri minerale, in cele ce urmeazd se vor da unele date referitoare la -rierderile de vitamine. in general, retenfia de vitamine este mai bund la carnea de :rc in comparatie cu carnea de vitd. Retenfia de vitamine este in func{ie de temperaturd, durata tratamentului termic, po(iunea anatomici consideratd plecum gi starea in care a fost tratati termic carnea respectivd (in stare proaspdti, decongelatd in frigorifer sau decongelatd in timpul tratamentului termic). ' In cazul conservelor de carne, datoritd ternperaturii ridicate de sterilizare si duratei mari de sterilizare, conlinutul de vitamine este redus simtitor. in catut vitaminei 81, pierderile sunt cu atAt mai mari cu cAt temperatura de sterilizare este mai mare. La aceeagi temperaturd de sterilizare, pierderile de vitamind 81 cresc proporfional cu durata de sterilizare. Conservele de carne pistreazd, totugi, cantitili semnificative de vitamine (tiamind, riboflavind gi niacind). La sterilizarea conservelor din carne de pasire s-au constatat urmdtoarele pierderi de vitamine 72o/o pentru tiamind, 38% pentru riboflavind gi 26% pentru niacinS. La sterilizarea conservelor de pegte ta 415"C timp de g0 min se pierde 75% din tiamind iar la o sterilizare la 121"C, timp de 11b min, tiamina este in totalitate distrusi. Biotina gi riboftavina sunt mai pu{in afectate la sterilizarea pegtelui; acidul pteroilglutamic este distrus in propo(ie de 46 T4o/o, iar vitamini 812 dl,B o stabilitate mai mare la sterilizarea conservelor de pegte. Vitamina C este in mare parte distrusi. In concluzie, tratamentele termice conduc la o micaorare a valorii nutritive; valoarea biologici a proteinelor scade cu 5 7"/o, iar digestibilitatea cu 4 6/.. ;

.

-

aI -,Z I

I J I-

17.1 .

-

TEHNOLOGTA FABRTCARTT PREPARATELOR DIN

ICARNECOMUNE

Clasificarea preparatelor

Preparatele din carne comune se clasifici dupS doud criterii de bazd: - criteriul tratamentului termic; - criteriul mirunlirii componentelor care formeazd compozilia. in funclie de primul criteriu, preparatele din carne comune pot fi: - preparate din carne crude'. cirnali cruzi (proaspe[i), pastd de carne pentru mici, carne tocatd; - preparate din carne pasteurizate'. tobe, caltabogi, singerete, lebervurgti, sldnini fiartd cu boia sau usturoi, cag de carne cu ficat (drob); - preparate afumafe: cArnati afumali, sldnini afumatd, costild afumat6, ciolane afumate, oase garf afumate; - PreParate arunnte Ia c":li*f;::'t:X'";,"spdturi): parizer, crenvuret polonez, f rancf urteri; - preparate cu structurd eterogend: salamuri gi cirrna{i; - preparate afumate Ia cald/ pasteurizate/ afumate Ia rece: salam de vard clasic; - specralitali pasteurizafe: ruladd, mugchi picant, 9unc5; specialitdli afumate: piept condimentat, cotlet haiducesc, mugchi Montana; specialitdli afumate la caldl pasteurizafe: piept fiert gi afumat, ruladi cu limbS; specialitdli pasteurizatel afumate'. mugchi liginesc; specialitdli afumate/ uscafe: pastramd de oaie. in functie de cel de-al doilea criteriu, preparatele din carne se clasificd in: - preparqte din carne netocatd: toate specialit6lile; - preparate din carne tocatd: restul preparatelor. in general, preparatele din carne ?n membrane care se consumi fdr6 o prealabild pregitire culinard ulterioard se numesc mezeluri. Avdnd in vedere gama sortimentalS extrem de variatS, in cele ce urmeazd se fac referiri la tehnologia generald de fabricare a mezelurilor.

i,

-

344

Tehnologia

fabicdii preparatelor din came comune

17.2. Materii prime Materiile prime utilizate la ob{inerea mezelurilor sunt carnea, slinina

gi

subprodusele.

Carnea poate fi: carne de minzat proveniti de la tineret in vArstd cie 6 luni - 3 ani; carne de vitd adultd proveniti de la bovine in vdrstd mai mare de 3 ani; carne de porc tip I (cu sldnind) gi tip ll (fara sldnini); carne de oaie (oaie, berbec, batal). in funcfie de starea termic5, cirnurile recepfionate, conform legisla{iei in vigoare, pot fi: refrigerate, adici rdcite la +4'C la os 9i pistrate maximumT2 ore la temperatura aerului de 0...4'C; congelate la minimum -12"C la os gi pistrate la temperatura aerului de minimum -12"C. in cadrul fabricii de preparate din carne, cdrnurile primite in stare refrigerat5, pdnd la intrare in fabricafie, se depoziteazdla rece (2...4 "C) pentru maximum 72 ore, respectAndu-se incircdrile specifice (kgi mz util) gi anume 180 250 la sferturile de bovine , 120 2AA la jumdtdlile de porc Ai 140 160 la carcasele de oaie. La depozitare se inregistreazi pierderi in greutate, in func{ie de felul cirnii gi durata depozitdrii (tabelul 62).

-

-

-

Tabelul 62

Pierderi in greutate la depozitarea cirnurilor, in functie de durata depozitirii Durata de depozitare Felul

cirnii

Carne de bovind Carne de porc

- opirit - cu sl6nind (upuit) Slinina recepfionatd trebuie sd fie cu consisten{a tare gi poate fi primiti

stare refrigeratd, congelati sau conseryatd prin sdrare cu 2yo Nacl.

in

Subprodusele pot fi atdt organe (limbd, inimd, ficat, pulmoni) cat gi subproduse propriu-zise (cap vitd, cap porc, gorici, carne de pe beregug vitj, sdnge, picioare de porc). subprodusele pot fi recep{ionate in starei - refrigeratd, in care caz se depoziteazd in tdvi la2...4 'c, - congelatd, in care caz, pdni la utilizare, se depoziteazd la cel pulin

-12C

Ai apoi se decongeleazd la utilizare;

- conservate prin sdrare simpld (numai cu NaCl) sau cu amestec de sirare rapid B (care confine azotit). Pentru proiectare sunt necesare unele caracteristici fizice gi termofizice ale cdrnurilor gi fesuturilor (gras gi osos) 9i anume. . masa volumicd p: - carnea de viti, oaie, porc cu ingrdgare medie: 10?o - 1070 kg/m3; - materii prime grase (la 15.C): gS0 - g70 kg/m3; - oase: 1 130 - 1300 kg/m';

345

Materii prime

o capacitate caloricd masicd c: - fesut osos compact: 1,26 kJ/(kg.grd); - [esut osos spongios: 2,973 kJ/(kg.grd). Tabelul63 Capacitatea calorici masici a diferitelor tipuri de carne Felul

cirnii

Carne de vitd de calitate peste medie Carne de vitd de calitate sub medie Carne de porc (porci de carne) Tesut gras de vitd de acoperire

Capacitatea caloricd masici la temperatura de ['C] 30

0

3,810

3,810

3,810 3,810 3,349

4,312

Slinind

t conductivitatea termied I

tkJ(ks.srd)l -10

-20

-30

4,270

3,306

2,847

3,810

4,396

3,306

2,889

3,810 4,103 4,689

4.312 2,428

3,306 1,968 3,433

1,717

4,187

[kJ/(m.h.grd)]: Tabelul 64

Conductivitatea termici a cirnurilor in funclie de temperaturi Conductivitatea termici la temperatura de ['CJ Felul

cirnii sau lesutului

Carne de vitd de calitate oeste medie Carne de vitd de calitate sub medie Carne de porc (Porci de carne) lesut gras de vitd de acooerire

Sldnini

30

0

lkJ(m.h.grd)I -10

-24

-30

1,758

1,717

4,310

5,150

2,847

1,758

1,717

4,857

5,652

5,947

1,758

1,717

3,559

4,647

5,234

0,854

0,733

0,816

0,917

1,008

0,670

0.670

0,917

1,047

1,132

. difuzivitatea termicd a 1m2/h1: Tabelul 65

Difuzivitatea termicd a cirnurilor in funcfie de ternperaturi Felul

cirnii sau lesutului

Carne de viti de calitate oeste medie ' Carne de vitd de calitate sub medie Carne de porc (porci de carne) Jesut gras de vitd de acoperire Sldnind

'

Oifuiiuitatea termici, a'104, la ternperatura de ['C]

lm'ftj 30

0

-10

-20

-30

4,5

4,2

11,0

17,0

24,3

4,5

4,2

10,0

15,5

24,1

4,5

4,?

9,0

14,0

2,8

1,9

J'C

4,9

6,1

1,8

1.6

2,3

3.2

4,2

346

Tehnologia o

fabicdii preparatelor

ciin came comune

entalpia masici h [kJ/kg]: Tabelul 66

Entalpia masicd a cirnii in functie de temperaturi

Felulcimii Came vitd Came oaie Came porc (porcide carne)

'17

Entalpia masici la temperatur:a de [.C] tkJ/kgl 30 25 2A 15 10 5 0 { -1 329.1 312.8 296,0 280,5 2M,6 248,3 232.4 185,9 57.4 318,6 302,7 286.8 zt t,o 255.4 239,9 224.0 179,6 55,7 314,0

288,4

272,6

257,0

242,0

226,9

211,9

170,0

54,4

-10

-15

30,1

29,7

13.0 12,6

28,9

12,1

.3. Materii auxiliare

Materiile auxiliare intri in compozilia preparatelor din carne.

Apa potabild trebuie sd indeplineasci condiliile STAS 1342t1g84 din . punct de vedere chimic, iar din punct de vedere bacteriologic nu trebuie sd contind gerT.-e! P.a!90e1i p-i parazifi (lipsd Escherichia colillOO mt; lipsd streptoioci fecaiiiSO ml; lipsa sulfitoreducdiori/2O ml). Din punct de vedere al tehnologiei produselor de carne, nivelul de clor rezidual liber trebuie si fie in limitele admisibile (0,1 - 0,25 mgidmt), deoarece in cantitate mare favorizeazi descompunerea acidului ascorbic i5r in combinatie cu fenolii existenti in apd sau folosi{i ca aditivi (fum lichid, aromi de fum), tormeaia clorofenoli, cu'm.iroi particular pdrsistent. in aceasta direcfie, Co*prgii feJrolici din apa clorinati trebuig !a fie zero, admilAndu-se exceplionail 0,001 'm[lqmt. in apa neclorinatd compugii fenolici trebuie sd fie de maximirm 0,0i mg/dir3 Si in rbJ exceplional 0,030 mg/dm'. Apa potabild este folositd ca adads la fabricarea bradtului, la prepararea saramurilor gi la igienizare. Clorura de sodiu de tip A (obfinutd prin evaporare, recristalizati) de calitate extrafind 9j d.e .tip g (sare gem5'come'stibilS) de calitate extrafini, find, ur.uiald gi bulgire, trebuie sd corespunda STAS 146511972. pentru industria'cdrnii intereseazd ca sarea sd aibd un grad de puritate cdt mai mare (fa16 impuritdfi sub formd de cloruri de calcil Si maSneziu care au efect defavorabil ln s6rare). Sa'ea treb.uie depozitatd in inciperi uscate, curate, deratizate, fdrd miros. Depbzitarea sacilor de 50 kg se face pe gr*tare cJe lemn, in stive. Zahdrul trebuie si corespundi STAS 11/68. Sacii (50 kg) se depoziieazi in

incdperi uscate, cu,rate, deratizate, firi rniros gi bine aerisite, cu u"miOitatea relativd de maximum 80% g1fqrd varialii brugte'de ternperaturS. Depozitalea se face in stivJ [e grdtare de lemn, Zahdrul se utilizeazd numai pentru anumite mezeluri.

Azotitul (NaNO2) se utiiizeazf; pentru obfinerea cuioril de sSrare, avind gi acliune antisepticd. Din cauzi cd este tcxic in' cantitate mare, utilizarea lui i'n industria cirnii trebuie fdcuti sub supraveghere. Se depoziteazd in incdperi uscate gi ricoroase cu umiditatea relativi < 756/0. lntri in componenta amebtecului de

sdrare tip B gi.?n cgmpgzifia saramurilor de injectare gi imeisie. Depozitarea se face in saci de hArtie ciptugiti cu polietilend.

347

Materii auxiliare

Acidul ascorbic Ai sirurile de sodiu, respectiv acidul izoascorbic Ai sirurile sale de sodiu, se adaugi in propo(ie de 300 - 400 mg/kg compozilie 9i numai dupd ce la cuterizare s-a addugat amestecul de sirare B. ln condiliile addugirii de acid ascorbic, culoarea rogie se formeazd rapid 9i este stabilS la lumini gi oxigen (nu mai este necesard maturarea bradtului pentru formarea culorii). Sub formi de ascorbat de sodiu, se utilizeazd gi in saramuri de concentralii 1A

- 25o/o in propo(ie de 0,7 -

1,5o/o

(saramuri de injectare, acoperire, malaxare).

Polifosfatii sunt, in general, amestecuri de polifosfali alcalini cu urmStoarele acfiuni benefice: asigurd relinerea apei in produse, fdri producere de suc, gel; imbundtaleg,te suculenla produsului, cregte randamentul in produs cu 2 - 7"h prin cregterea capacitdfii de re[inere a apei. Pentru preparatele din carne se irtilizeazd polifosfafi al ciror pH in solur{ie 1% este 7,0, iar continutul in_ FzOs

minimum 58,5%. Adaosul este de 5 g/kg compozilie (exemplu: Fibrisol417). Pentru saramurile de injectare, acoperire, malaxare, se utilizeazd polifosfalii instant solubili in ape rece. Pentru a ajunge la 0,5% polifosfat in produsul finit, adaosul in saramuri este urmitorul: Tipul de saramura [%] Polifosfat tkq/100 | saramurSl

10 5

12 4

15

3,5

20 2.5 -.3

Polifosfatii de tip instant au un pH in sotutie de 9,1, iar conlinutul in PzOs de minimum 58% (exemplu: Brifisol 512). Aromatizanfii pot fi: condimente gi plante condimentare; oleorezine; uleiuri esenfiale. Acliunile aromatizanfilor se referd la: - imbundtilirea gustului 9i mirosului; (unii); - proprietatba loi antiseptici 9i antioxidanti produsele in care au fost (prin digestiei influenla favorabild asupr6

'

-

introduse).

iondimentele gi plantete condimentare, pot fi, dupd natura lor: - frunze. magheran, leugtean, ment6, busuioc, rosmarin, dafin; - muguri florali: cuigoare; tarhon, ctmbru (partea aeriand), cimbrigor; mdrar, - ptalttaintreagd'. - fructul: ienibihar, piper negru, cardamon, ardei, chimen, coriancir'u,

fenicul, ienupdr, anason; semin{e: chimion, negrilicd, muqtar alb 9i negru; -* bulbi. ceaPd, usturoi; rizomi: hrean, ghimber (ingver); * coaid. scorligoar5; - nucd'. nucgoari. Mirosul speiific esie dat de uleiul eteric iar gustul de substanlele tanante, capsaicin&, alil-senevoli, disulfuri de propil, de alil etc., in funclie de condiment. Mai contribuie la gust zaharurile simple, lipidele existente, Dup6 u.frn*u principali, condimentele qi plantele condimentare pot fi: picante: piper, mugtar, boia de ardei iute; hrean, praz', - aliaceae: usturoi, ceapd, -- aromate: coriandru, chimen, ienibahar, cimbru, leugtean, tarhon, mEi"ai, pdtrunjel, cjafin, sco(igoari, anason etc. Avantaiefe f6tosirii condimentelor ql plantetor condimentare sunt urm6toarele: simpli mdcinare la cele uscate, - nu necesiti prelucrare avansatd: - contin substanle cu acliune antioxidanti 9i antisepticS;

-

-

348

Tehnologia fabicdrii preparatelor din came comune

- se folosesc Aiprincipiile d.e gust pe l6ngi cele de miros (uleiuri eterice);

: pot fi folosite in combina{ie prin simpli amestecare. Qezavantaiele folosirii condimentelor

urmdtoarele.

gi

ptantelor condimentare sunt

-

nu pot fi distribuite yllform in compozifie, inconvenient care poate fi inl6turat prin amestecare prealabild cu un supor{ corirpatibil cu carnea; - folosite ca atare, condimentele gi'plantele'condimentare au Tncdrcdturi microbtologicd mare (sterilizarea condimentelor la cald reduce activitatea de

arornatizare); - pot imprima culoare particulari produsului; -- la pisjrare indelungatd igi pieril din activitatea de aromatizare, mai ales cele sub formd de flori, frunze. se recomandd pistrarea condimentelor in stare nemScinatd (macindtura pistreazd se ca atare maximum 15 zile). Condimentele trebuie mdcinate foarte fin gi pot fi piistrate ca atare pe o perioade indelungati dac6 se amba leazd in folii impermeabile la vap.ori de apd g_i laze (ambalare s"uO uiO; C"ntru o buni distribuire

in compozifie, condimentele mbcinate se pot amesteca cu un izolat prot"L, praf degresat, cazeinat etc., suporturi compatibile cu carnea.

6i;

Oleorezinele se obtin 9in plante condimentare gi condimente uscate, micinate gi percolate cu un solveni orglnt."il/iscela obtinuti este distilatd

iar reziduul rdmas constituie oleorezina, care-se poatJlm"rti"S Jr-un suport de sare, dextrozd, lactozd sau se solubilizeazd intrjun solvent .Lrpitioil ..in""

cl ii autorizat din punct de vedere alimentar Sa gllin oteoiezlne (aoi, pi[Jr oin nucaoard (12%), cor.iandru (2,?"(); ustu.roi (2%), (qw), i6;iri. oleorezinele nu prezinti dezavintajele conoireriielor gi plantelor condimentare.

.iroi,

jri"i

Uleiurile esenfiale.se obfin din condimente gi plante condimentare prin extrac,tie cu solvenfi o-rgianici, urmaie de recuperarea solventului din misceld. Ceea ce a rimas (congletul) se extrage cu alcool etilic unde trece uteiut eteric. Avantajele folosirii uleiurilor eterice sunt urmitoarele: au putere de aromatizare mare (de .mare decAt a rnaterialului \ - 100 ori mai r's'vvv\ destart);

- necesitd_spalii mici de depozitare; - nu modificd. aspectur pe secfiune ar produsurui; - sunt pure din punct de vedeie microbiologic; - pot fi ugor combinate in asociafii specifici fiecdrui produs.

de start;

Dezavantaj ele folosirii u leiu rilor esehtiale su nt u rmetoarele: - uleiul esenfial nu con{ine toate elementele aromatitint" ale materialului

. - pot fi ugor oxidate in prezenla luminii gi oxigenului atmosferic, deoarece nu mai confin substanfe antioxidante: - pot fi falsificite cu aromatizanti de sintezd: - sunt ugor. volatile gi se pot pi'erde la tratamentul termic al produselor in care s-au incorporat; -. nu pot.fi, dispersate cu ugurin(d, av6nd in vedere cantitatea micd ce se adaugd gi solubilitatea lor redusd. Oleorezinele gi uleiurile esenfiale se pot utiliza sub urmdtoarele forme: - solufiiJg g"fp solvenfii sunt: glicero-lul, propilen-glicolut, itcootut izopropilic; - emulsii de tipul U/A, emulgalorul 5i ron6,-ru, oigricbricjere; *fixate pe un suport care poate fifiind'leiitina sarea, dexiroza, amidonul, zerul praf, ,^^r-_ lactoza: - produse incapsulate.

Materii auxiliare

349

Cele mai utilizate metode de incapsulare sunt: uscare prin pulv erizare; incapsulare in pat fluidizat. In primul caz, etapele incapsurdrii sunt urmitoarere: - se amestecd oleorezina sau uleiul eteric cu un stabilizator (gelatini, gumi vegetali, amidon, maltodextrine); - se adauge yn emulgator solubil in gr6sime; - se omogenizeazd amestecul pentru a se obline o emulsie de tipul U/A; - amestecul omogenizat se usucd prin atomizlare intr-un turn de uscare.' in cel de-al-doile.Z.caz, particulele'solide pe care dorim ia le Tncapsulim (condimente fin md-cinate) sunt men{inute in pat fluidizat intr-o coloan5,anumitd temperaturS. Materialul pentiu incapsllare (amidonul, maltodextrinete, emulgatorii, lipidele) se introduce sub formd de solufie/ suspensie prin prfuJrir"r., in coloand,- acoperind particulele de condimente cu o peliculi cdre se usuci in continuare in coloana respectivd.

d;

Potentiatorii de aromi au rolul de a poten[a aroma, Tn aceastd categorie intrAnd glutamitul de sodiu gi ribonucleotidele. Glutamatul dE sodiu excitd papilele gustative sensibilizdndu-le pentru perceperea mai totalS a gustului specific produsului. in functie de concentratia NaCt in produs, glutamatul poate intensifica sau diminua gustul de sdrat. Se utilize azd in propor{ie de 0,5 - 1%. Ribonucleotidele Tn aceasti categorie intrd s',lMP (acidul inozinmonofosforic) _gi 5'-GMP (acidul guanozin-monofosforic), cunoscute 9i sub denumirea de 5'-ribonucleotide, iar comercial sub formi de RIBOTID. Se folosegte i1 ryo^go(ie-de_p.,065 0r03-o/o_pentru poten{area aromei. Pragul de percepfie eite de 0,01 -0,A25o/o pentru s'-lMP gi 0,035 -0,02/o pentru S'-GMP.

-

-

Hidrolizatele proteice din carne de calitate inferioari, fiini de soia, gluten, sunt oblinute prin hidrolizd acidi cu HCl, neutralizare cu Na2CO3 sau NaHCOs qi uscare prin pulverizare. Se constituie ca aromatizanfi buni dacd se utilizeazd in propo(ie de 1% (se are in vedere gi confinutul de NaCl al produsului uscat). Schema de oblinere este ardtati in figura 163. Cele mai bune hidrolizate se ob[in din drojdia de panifica{ie prin plasmolizi gi autolizd, inclusiv cu adaos de preparat enzimatic de naturi fungicd, conform schemei din figura 164. Acest extract uscat contine proteine solubile in apd gi produgii de degradare ai acestora, inclusiv aminoacizi liberi,'nucleotide, nucleozide, baze libere. Se utilizeazi in produse pe bazd de ficat (leber) avdnd 9i utilizdri la conservele de carne (1ru, saramuri de injectare (0,2- 0,5%), sosuri (0,5%), supe de carne sau vegetale (1 -2%). Derivatele proteice folosite in industria cdrnii sunt prezentate in continuare.

Glutenul se obfine din fiina de gr6u prin indepirtarea amidonului gi

proteinelor solubile in apd, masa umedd de gluten fiind solubilizatd Tn solufii saline gi uscatd prin pulverizare. Glutenul uscat se poate utiliza in propo(ie de 1% (se line seama de con{inutul in NaCl). Glutenul se hidrateazdin raport 1: 3. Concentratele proteice din soia. Aceste concentrate sunt produse imbogdfite Tn proteine, in comparafie cu fdinurile de soia, putind confine ptnd la 75% proteine (fa{i de substan{a uscata). Se obfin din paiete sau fiinuri degresate prin indepirtarea oligozaharidelor solubile (zaharoza 6 Bo/o, stachiozd 4 5"/1", rafinozd 1 2%), parte din substanlele minerale gi alte componente, in principal prin metoda spdlSrii cu api acidulati (pH = 4,5), urmati de neutralizare cu NaOH gi uscare prin pulverizare (fig. 165). Sunt produse de urmitoarele firme: Staley (StaPro gi Procon); Uni-Mils (Unico-75; 600 gi 75T); Central Soya (Promosoy 2A16A', Promosoy 400); Arkady (Solve 65, Solve 75).

-

-

-

350

Tehnologia

fabicdii preparatelor din came comune

Materii prime vegetule

Cirtrune activ

sau

animaile

rolizd acidi t

I

R.lcire

I .. Neutftrhzare I

I

t

I"iltrare I

+

I)ecolorare I

*

Filtrare I

Corlcentr:are suL: vi cl I

i

Uscare prin pulver:izare

Fig. 163. Schema tehnologicd de obtinere a hidrolizatelor proteice.

compozi{ia chimica gi microbioiogic5 medie este urmetoarea:

4-g%: -umiditate proteind 04 -70,5%fala de s.u.; liPide 03 -_ Zdh: ' 4,5 7,5/o; - cenugS fibra 1,S _ 5,S%; 8_12/50_75: -PDt 104 _ 105/q: - NTG gi drojdii mucegaiuri max. lOrt6; - enterobacterii lipsii; - Escherichia coli absenU 0,1 g sau 1 g; - Salmonella absent/g sau ZO g. -

concentratele proteice se hidrateazdin firopo(ie de 1:3 gi se utilizeazd in propo(ie de maximurn 2o/o. lzalatele proteice. Reprezinti forma cea mai rafinatd a derivatelor proteice, deoarece..coniin minim 9?% proteine. Tehnologia OJ onlinere inciur:e urmdtoarele operalii: exti'a"clia proteineior din fSinuri sau piiete de soia cu p5.l N.Sl mari; separarea reziduutui oe extract: precipitarea proteinelo, din extract $ la pH-ul punctului proteic; cbagul = sotubitizur* rougri 119elqqtr!c,ipl-l 1?)j l"p"rare proteic in alcalii (\aoH, KgH, ca(oH)2); uscare prin [ulve rizare (fig. 166). r Se comercializeazd mai multe tipuri de iiolate: - Firma 9entral S-oya: promine, D, K, R, F; Cempro TM, p, G, M; purina

- Firma. Ralston-Furina: S00 E; - British Arkady: lrloduspro gi Ardex 506 HS; - Protein Technolcgies Internalio1al Inc.: Supro-s00E, Supro-590 gi Supro-5g5. lzolatele proieice se utilizeazEin propo(ie de 1,5 2Yo gi se hidrateaza in propo(ie de 1:4.

Materii auxiliare

Nu[.ll-]t1o fa16 de dmjdi*

351

Apil

Drcidie du pan ificngit:

*

Plasnrolizl

I Lr4rte de

cu

til+jtiii;

l5-"rir SLI

I

Aut*tizd l,1h i.u 5{}''('l gi

plrl,*S,$

I

{"orrctsre pH

l,a

i,5

+

Autalize 3$ lr la {r{}o{l +

Rflcire le 3U$C pi crwectiue

pl'l Ia 5.fJ

+

AdauE sruirn* +:L{}g*}}r}

in principal prurt*rrlitice +

Enzirnolira 4S lr !s 3*'Cl +

{.le

,$trilirSnr{r

t*

Re,r.iduu

*

Cnncsntrnrc

*

i.rsc*ri: pdn ptrlverizar+

t H,xi.rsct rilicutr

Fig. 164. $chqma tehnologici cle nbfinere a plasmolizatului-autolizatului din drojdia de panificalie.

A'vantaj e! e folosi rii izoiateIor sLl ni u rmeioarele. - emulsioneaze gr-sirnile 9i stabilizeazd emulsia;apei; 9l relinere a - mdregte capacitaiea de hirJratareprodusului; - meregte valoarea nutritionalS a

a apei.

-

mire$te randarnentui in produs finit prin cre$terea capacitelii de relinere

3s2

Tehnologia fabricdii preparatelor din came comune

Fdindl

Fdini 2000

apd

kg

[52% proteind] [10%

1:10

Apd 20 000

|

Acidificare la pH = 4,5

api]

La canal

Centrifugd, Apd pAnd la volumul initial

La canal

Centrifugi Apd pAni la votumul initial

La canal

Centrifugd NaOH pentru pH = 6,5

- 7,1

Apd

Uscdtor

1400 kg concentrat

68% proteini 4o/o aDA

Fig. 165' schema tehnologicd de oblinere a concentrateror proteice din soia,

Un izolat proteic se caracterizeaze pnn: - proteinii, minimum ge%: - umiditate, maximum 67oi - cenugd, rnaximum't%:4,5o/a; - lipide, maximum - sodiu, maximum 1,za/CI (dacii este izorat de sodiu); maximurn 30000/ g; *- ryTG, Salrnonella- lipsa; - drojdii, maximum 100/ g; - Escherichia coti- lipsal Pentru a. mdri dispersabilitatea in saramurile de injectare, izolatele se supun unei hidrolize enzim3lice_ partiale, saramura cu izoiii Oispersaoil fiind foiositi la injectarea gunciror, afumdturiror eic.(du u*-r!tr, supro-ssO ii supro-595).

Turrc dc arrlustoc

Scparator

tlX

$egl*ratttr NX

Ilurr4ri

Separutor NX

.4p{, NcOI{ _

cr:lrtntrlg!l

Pomp* tle presiunt

in$lti

Fig. 166. Schema tehnologici de ob{inere a izolatelor proteice din soia.

354

Tehnologia fabicdrii preparatelor din came comune

Zerul praf (lactoser) se ob[ine prin concentrarea gi uscarea zerului care rezultd la fabricarea brdnzeturilor gi cazeinei la care coagularea s-a fdcut cu cheag. Produsul conline 15 20"/" proteine, 70 80% lactozd gi B 10% cenugd. Se utrlizeazd in propo(ie de maximum 0,5oA. Cazeinatii reprezintd sdrurile de calciu ale cazeinelor. Se ob{in din cazeind acidd deshidratati pa(ial, prin solubilizare in bicarbonat de Na, NaOH, KOH sau Ca(OH)2. Solufia cu pH = 6,6 7,0 se usucd prin pulverizare. Cel mai des utilizat este cazeinatul de sodiu, in proporlie de 2%tald- de carne, cu rezultate excelente. Se hidrateazdTn raport 1:4. Coprecipitafii se oblin din lapte degresat prin precipitarea simultand a cazeinei gi proteinelor serice. Se ob{in 3 tipuri de coprecipitate: cu confinut redus de calciu (0,5 0,8%); cu con[inut mediu de calciu (- 1,5%); cu continut ridicat de calciu (2,5 - 3%). Se utilizeazd in proporlie de maximum 2oh gi se hidrateazd in raport 1:4. Sunt mai valorogi din punct de vedere nutrifional dec€rt cazeinatul de sodiu. (Detalii privind cazeinalii gi coprecipitafii se gdsesc in cursul Tehnotogia produselor lactate uscate - prof. dr. ing. C. Banu). Plasma sanguind La separarea centrifugald a sdngelui integral se obtin doud mari fractiuni: plasma gi concentratul eritrocitar (fig. l1l1. plaima contine 9,0 g,1o/o suostanla uscat'e, cea mai mare parte iiino tor.n"ii*ti;"p;;iJ;; (albumine, globuline, fibrinogen); celelalte substahle (substante extractive azotate

-

-

-

-

-

-

Plasma care rcFrezinti 63 67% gi care confine:

-

proteine 7,9o,r,, linide t).1atb * si^ruri rninerale e

.

Centrifirgare

.

l.

ap5 91,9st,t

Concsntrat eritrocitilr care reprezintd 33 37% $l cart} conllne; . avfi 65o16 .pr:oteine 3396

-

. sdruli minerale

l9lt,

Fig. 167. Fracfiunile proteice ce se separd la centrifugarea sAngelui.

gl neazotate, lipide, glucide, siruri minerale etc.) se gisesc in cantiti{i reduse. Proteinele.. din plg1Te au capacitate mare de emllsionare gi stabilizare la concentrafia de A,5o/o precum 9i capacitatea de a forma geiuri la incdlzire. Proteinele din plasmi absorb apd numai atunci cdnd gelificd. Foimarea gelului este dependentd de: temperaturd (67. i 6,g), concentralia oe Nacl _79 "c), pH (5,5 (cregte liniar cu concentratia NaCl) 9i de concentrafia' proteinelor plasmatice (minimum 4% proteine in f'aza apoasS;. Prin denaturarea' termicd a proteinelor plasmatice are loc o depliere a moleculelor proteice prin care se scot la suprafafi regiuni active hidrofile, diminudndu-se influenla negativa a regiunilor hidrofobe. Se pot forma 9i legituri disulfurice care contribuie-la tiria g"elului. Are loc ai o

355

Materii auxiliare

polimerizare ca o consecinld a condensirii prin intermediul grupirilor aminice gi carboxilice. lnfluenta importantd a pH-ului gi concentra[iei NaCl denotd faptul ci formarea gelului este dependentd de prezenla legiturilor electrostatice. Plasma lichida trebuie utilizatd in intervalul a 24 h, Tn acest timp fiind pistrati la 4'C. Pdstrarea la 4"C poate fi prelungitd pdni la 72 h, daci se adaugd 2

- 2,5/" NaCl.

-

Plasma uscati care confine 5 1Aa/o ap6, 70 - 75ok substanle azotoase, 4,5 5o/o lipide, 18 20% sdruri minerale, se conservi dificil la depozitare, cdpdtand miros neplScut dacd se conservi la temperaturi mai mari de 20'C. Adaosul de.plasma lichida [a fabricarea preparatelor din carne poate fi analizat sub doud aspecte: - ca inlocuitor de api, consecinla finald fiind o cregtere a conlinutului proteic al produsului respectiv dar 9i o imbundtilire a consumului specific. Astfel la fabricarea bradtului cu adaos de 25% api, prin inlocuirea apei cu 25% plasmd lichidd care conline - 7o/o proteinS, se vine cu un aport de 1,4 kg proteinS, dacd la B0 kg carne se adaug e 20 kg plasmd, ceea ce reprezinti 7 kg carne cu 20% protein5. Acest bradt folosit in compozilia unor preparate din carne va face ca respectiva compozilie sd mai primeascd api de hidratare gi sd o relini mai bine la tratament termic; - ca inlocuitor de carne, in care caz 3 kg plasmd lichidd cu 7o/a proteini corespund la 1 kg carne vitd slabd. Lu€rnd in considerare numai un adaos de 10% plasmd fala de carne, atunci pentru ob[inerea a 100 kg bradt vor fi necesare urmitoarele componente: 77 ,4 kg - carne vitd plasmd 8,0 kg (echivalentul a 2,6 kg carne) lichidd * 14'6 kg 100 kg bradt Plasma uscati, inainie de utilizare, se hidrateazd in raport 1:3 (daca plasma uscati are 80% proteini, ceea ce inseamni cd 1 kg plasmi uscatd este echivalentul a 4 kg carne de vitd slabd). Plasma uscatd dupi hidratare 9i menlinere la frig va forma un gel. Plasma uscatd se folosegte in propo(ie de 1% fa{d de

-

-

apd

TOTAL:

carne.

Laptele praf degresatse obtine prin doud procedee de bazd 9i anume: incSlzili in - proced'eul Hatmaker, ?n care uscarea se face pe cilindrii < interior cu abur. Pulberea obfinuti dupd mdcinare are solubilitate 90%; - procedeul Spray, in care uscarea se face prin pulverizare la temperatilri ale aerului > 150'C, solubilitatea fiind > 95%. Compozilia chimici este aritatd in tabelul

67.

Tabetut 67

Compozifia chimici globali a laptelui praf degresat in funclle de procedeul de obfinere Procedeu Caracteristica Umiditate [%l Proteine |.%] Laclozir lo/o1 Grasime [%l Cenusd [%l

Hatmaker

-

4,00 34.00 50,00 0,25 6,00

-

6,0 36,0 52,0 1,0 7,0

Spray 2,00 36,00 52,00 0,25 7,00

-

3

- 38 - 55

-

1

B

356

Tehnologia fabricdii preparatelor din came comune

Laptele praf degresat se preteazi foarte bine la fabricarea prospiturilor, unde se adaugd in cantitate de - 1o/o in compozifie. Texturatele din sola se obfin pe doud cii: extrudare termoplastici (- gO/" din totalul texturatelor) gi filare (- 2% din totalul texturatelor). Se pot obline texturate din fiinuri de soia sau concentrate (mai bune) dupd o tehnologie care include: pregitirea amestecului, prelucrarea in extruder, uscarea gi rdcirea extrudatelor (fig. 168). Texturatele se folosesc in proporlie de maximum2o/o gi se hidrateazd Tn raport 1:3. Vas depozitare

fiind

ttt:]

Recipient NaOH

Recipient

arome-doloran!i

n

Recipient saramurd

Alimentator

Fierbitor

z

Extruder

,_-|

-Alimentator t_'l

trmT-ffiI ll ln5citor-iiscatoi

I I rt ,r ll \\ll g

I I

tx-Fl--*Laambalare

G

Banda

transportoare

I

Fig. 168. Schemi tehnologicd de oblinere a texturatelor din fiind sau concentrate de soia prin extrudare termoplastici.

Moduri de utilizare a concentratului din soia, izolatutui din soia gi cazeinatului de sodiu. Concentratele gi izolatele din soia, precum gi cazeinatul de

Materii auxiliare

357

sodiu 9i coprecipitafii se pot utiliza sub formi de gel, emulsii, dispersii dar se pot folosi gi direct, ca pulberi. Utilizarea sub formd de geluri. Gelurile se obtin prin hidratarea la cuter a izolatului gi cazeinatului in raport 1:4 gi a concentratului in raport 1:3, astfel incAt con{inulul proteic al gelului sd fie 15%. Gelurile pot fi formate cu sau fdrd adaos de NaCl (1,2 2%) sau polifosfat (98% derivat gi 2% polifosfat). Cuterizarea se poate face cu apd rece sau caldS (40...50 "C) pAnd ce pasta devine adeziv6 gi lucioasd (mai ales in cazul cazeinatului). PAnd la utilizare, gelul se pistre az6 l"a temperaturi de refrigerare (0....4'C). Cantitatea de gel adiugati in compozi[ie se calculeazd astfel incit sd nu se depigeasci nivelul de 2% produs uscat taia Oe gompozifie. Pentru realizarea culorii normale a compoziliei se poate adiuga 0,8 - 1% sdnge integral fafa de derivatul proteic hidratat (gel). Utilizarea sub formd de emulsie. Emulsiile cu derivate proteice de tip concentrat, izolat din soia gi cazeinat de sodiu se pot ob[ine plecAnd de la lesuturi grase reci (slinind refrigerati) sau de la grisimi calde (unturd, ulei). Oblinerea de emulsii cu lesuturi grase reci se realizeazd prin doud

-

-

procedee:

a) procedeul Ia cald, in care caz slSnin a (25%) se toacd la volf prin sita cu ochiuri de 3 mm gi apoi la cuter pdni la consistenla de pastd. Se adaugd apoi derivatul proteic (in proporlie de 12,5% pentru izolat sau cazeinat 9i 18,75% pentru concentrat), apoi in continuare api fierbinte (90"C) in proporlie de 62,5o/o in cazul izolatului gi cazeinatului 9i 56,260/0 in cazul concentratului din soia. Se cuterizeazd 5 min pAnd la oblinerea emulsiei de culoare alb-crem. in final se adauge1,5-2% NaCl gi eventual qi singele necesar coloririi (0,8 1% sange integral sau 0,5 - 0,6% hemolizat eritrocitar). Emulsia astfel obtinutd are temperatura de 45...50 "C gi pentru a fi incorporati in compozi[ia preparatelor din carne trebuie rdcitd la 3...5'C prin depozitare in tdvi de aluminiu sau inox, in strat de 10 cm la temperatura camerei frigorifice de 2...4'C. Emulsia se folosegte in intervalul a 24 h, adiugdndu-se in asemenea cantitate incit si nu depSgeasci in compozi{ie

-

2% derivat proteic uscat (pulbere); b) procedeul la rece, in care caz se cuterizeazi mai intAi derivatui proteic cu 4Ao/o din apa de hidratare pdni la completa hidratare, dupi care se adaugd sldnina miruntitd la volf prin sita cu ochiuri de 3 mm gi se continui cuterizarea 5 - 10 min. in iinalul cuterizirii se adaugd restul de apd (22,5% in cazul izolatului gi cazeinatului gi 16,25oh in cazul concentratului) sub formd de fulgi de gheala, sarea (1 ,5 - 2%) gi eventual s6nge sau hemolizat eritrocitar pentru colorare. Emulsia are in final temperatura de 20"C, fiind pdstratd la 2...4 'C pAnii la utilizare in productie (- 24 h). in practica industriali se aplicd o variantd simplificati, in sensul cd derivatul proteic se hdirateazdla cutercu apd ricitd cu gheafd, pAnd ce se obline o pastd fini, consistentd, lucioasS, dupi care se adaugd sldnina rdcit5, in prealabil mdrunfiti la volf, continuOndu-se cuterizarea 5 7 min. ln finalul cuterizirii se adaugd NaCl gi eventual s6nge sau hemolizat eritrocitar pentru colorare. Oblinerea de emulsii cu grdsimi catde (unturi, ulei). in acest caz, grdsimea caldd, la 65...70 "C, se introduce in cuva cuterului gi se presard cu derivatul proteic pAni la incorporarea acestuia. in continuare se adaugd apa caldd la 90...95'C gi se continui cuterizarea piini la emulsionarea finald. Emulsia se rdcegtela2...4"C prin depozitare in incdperi frigorifice.

-

358

Tehnologia

fabicdii preparatelor din came comune

Emulsiile oblinute cu slSnini conlin 13,75% proteine, avdnd in vedere ci se utilizeazd un izolat sau cazeinat cu 90% proteini gi un concentrat cu 60% proteind precum 9i slSnind cu 10% proteinS. Acest conlinut proteic este similar cu cel al compoziliei prospdturilor realizate dupd releta clasicd (70% bradt vite + 30% slSnini), carnea de viti pentru bradt avAnd - 19% proteine (s-a avut Tn vedere un consum specific pentru bradt de 0,783). Utilizarea sub formd de dispersii. Cdrnurile destinate unor specialitdli (mugchi file, mugchi figanesc) sau semiconserve se sdreazd prin injectare cu ajutorul maginilor de injectat cu ace multiple. Saramura de injectare contine in mod curent NaCl, NaN02, polifosfali, zahdr, erisorbat 9i conduce la imbunitdlirea caliti[ii de prezentare a produsului finit (culoare, suculenfi, gust), precum gi la cregterea randamentului. Randamentul in produs finit poate fi mult imbunitdlit prin folosirea derivatelor proteice ugor dispersabile (cazeinat, modificate enzimatic). Saramura de injectare proteici se obline prin dispersarea in ape cu temperatura de 5'C, sub agitare, a derivatului proteic, dupd care se adaugd treptat polifosfatul 9i in final sarea gi celelalte ingrediente. O saramurd proteici de calitate are o stabilitate fizicd bund, fdrd a avea proteine precipitate, putdnd fi pistratd 48 h la +5'C. Procentul de injectare poate varia intre 10 gi 40%. Dupd injectare, carnea trebuie masatd in malaxoare speciale, pentru a favoriza difuzia sdrii gi a agentilor de inrogire gi pentru a solubiliza o cantitate suficientd de proteine (miofibrilare), care vor lega bucSlile de carne in timpul tratamentului termic, astfel ca produsele finite si aibd o capacitate de feliere superioari. in tabelul 68 se dau re{etele pentru doud saramuri proteice de injectare. Se poate practica gi o altd metodd de utilizare a dispersiei proteice gi anume carnea se injecteazi mai intai cu saramuri normalS, iar la masare (malaxare) se introduce dispersia proteicd cu o concentralie de 12,So/o proteind, care se realizeazd separat la cuter. Pentru ugurarea formirii dispersiei, se reconrandd si se adauge gi zahirul, care in mod normal intrd in compozitia saramurii.

izolat

Tabelul 68

Retete pentru saramuri proteice de injectare (a)

Componentul APa

lzolat sau cazeinat Polifosfat Sare Erisorbat de Na

Injectare la nivel de 40o/o Compozitie % in produs finit t%l 79,6 8,0 1,3

9,5

17,8 (b) 2,4 0,4 2,9

Injectare la nivel de 30% Compozifie % in produs finit

l'/4

80,3 6,0

13,2 (b) 1q

11,V

2,9

2,0 100

0,5

NaNOz

Zahdr

1,6

TOTAL

100

0,5 24

18,1

Dispersiile proteice pot fi utilizate gi ca liant (in loc de bradt) pentru carnea care intri in compozilia unor salamuri tip Poiana. Astfel, dacd se doregte un nivel de 1% proteind (din derivat) intr-o compozifie de 140 kg, in care 100 kg sunt

Materii auxiliare

359

reprezentate de carnea de porc, iar restul de 40 kg de dispersie 9i saramurd, este necesar si se adauge 1. (1401100) = 1 ,4o/o proteini (de reguld se face un amestec de 98% proteind gi 2% polifosfat). Dispersia va fi formati prin hidratarea unei p5(i proteini cu 4 p5(i api, adici dispersia va fi formati din 1,4o/o proteind + 5,6% api = 7%. Cantitatea de saramurd necesard pentru cregterea in greutate de 40o/o va fi. 4A 7 33%. lngredientele saramurii se pot calcula in funcfie de cele care se doresc in produsul finit, utilizdnd relatia:

- -

% in saramurd =

o/o

Tn

produs x

% produs mdrit % adaos saramurd

="/"Tn produs x (1a0l33)

.

Tehnologia de formare a compozi[iei va fi urmdtoarea: se malaxeazd carnea cje porc Tmpreund cu saramura (33%) pdnd ce aceasta este complet absorbitd, dupi care se adaugd dispersia (7%) gi se continui malaxarea pAnd ce dispersia este inglobata. Compozilia se menline 24 h la 2...4'C gi apoi se malaxeazd din nou circa 10 minute. Literatura de specialitate recomandd niveluri 9i mai mari de proteine Tn dispersiile proteice (10 - 12%), acestea putAnd fi utilizate in proporlie de pAni la 30%. Reletele pentru dou6 tipuri de dispersii proteice in saramurd, care acfioneazi ca adevdra{i ,,extenderir', sunt aritate in tabelul 69. Tabelul 69

Compozifia a doui dispersii proteice in saramuri pentru salamuri Dispersia A lY.l

Dispersia B

lzolat proteic sau cazeinat Sare Glucozi Polifosfat Glutamat monosodic Azotit Azotat Concentrat proteic hidratat 1:3

10,000 6,500 1,500 1,200 0,500 0,035 0,070

Api

80,195

10,000 6,500 1,500 1,200 0,500 0,035 0,070 6,000 74,195

Componentul

l"/"1

Se considerd ci preparatele obfinute din carne cu adaos de 50% dispersie proteici au o elasticitate gi o capacitate de feliere foarte bund, iar pierderile de masd la tratament termic se reduc la 1,5o/o. IJtilizarea derivatelor proteice sub formd de pulbere. Derivatele proteice sub formi de pulbere se utilizeazd la fabricarea bradtului sau compozifiei pentru prospdturi. in cazu! bradtului oblinut din carne de vitd maturatd ca grot, se incepe cu tocarea la cuter, unde se adaugd treptat apa de hidratare, in funclie de calitatea cirnii, in continuare, se adaugd derivatul proteic Ai apa de hidratare a acestuia, cantitatea de sAnge sau hemolizat eritrocitar necesard colordrii derivatului proteic,

360

Tehnologia fabicdrii preparatelor din came comune

sarea suplimentari pentru derivatul proteic hidratat gi se continui cuterizarea pini la ob[inerea unei paste fine, lucioase, adezivd. Daci acest bradt este destinat ob[inerii compozi[iei pentru prospdturi, se adaugd in continuare sldnina conservatd, condimentele, executdndu-se cuterizarea pind la realizarea compoziliei. Daci acest bradt este destinat preparatelor din carne cu structurd eterogend, el poate fi pistrat pAnd la utilizare maximum 48 h la 0...4'C in tdvi de aluminiu sau inox in strat de 10 cm. Poate fi folosit gi imediat prin malaxare cu celelalte semifabricate previzute in refetele diferitelor sortimente, inclusiv ingredientele de aromatizare. in cazul reatizdrii compoziliei pentru prospdturi din carne de porc, se cuterizeaza inifial derivatul proteic cu apa de hidratare (ini[ial se introduce in cuter 30% din apa de hidratare a derivatului pentru a nu se,,prdfui" derivatul sub ac{iunea cu{itelor cuterului), p6ni la obfinerea unei structuri de gel, dupi care se adaugi carnea de porc conservati, tocatd in prealabil la volf prin sita cu ochiuri de 3 mm, apa de hidratare pentru carnea de porc, sAngele sau hemolizatul eritrocitar pentru colorare, sarea suplimentari pentru derivatul proteic hidratat gi condimentele. Se continud cuterizarea pdnd la realizarea compozi[iei care se prezint5 ca pasti o fina, lucioas5, cu adezivitate bun5. Pasta de carne din oase. La dezosarea industriala a diferitelor po(iuni anatomice de vitd gi de porc, circa 5% din carne rim6ne pe oase, recuperarea manual5 a acesteia necesitdnd fo(a de munci. Recuperarea economicoasd a cdrnii de pe oase este posibila pe cale mecanici. Se recomandi si se foloseascd urmdtoarele categorii de oase: bazin, spete, vrdbioare, coaste, oasele gdtului de la bovine gi bazin, spete, oasele tubulare de la porcine. Literatura de specialitate recomandi ca raportul dintre carne gi os la materia primi utilizatd si fie'l:1 gi si nu depdgeascd 1,5:1. Aceste raporturi se intAlnesc insd la materii prime unde dezosarea manuali intervine ca factor predominant in productivitatea muncii in seclia de trangare. P6ni la prelucrare, oasele recoltate in silile de trangare, in care temperatura aerului este de 10"C, pot fi pistrate 24hla +1"C. in condi[iile in care oasele nu pot fi prelucrate in intervalul a 24 h, acestea pot fi congelate la temperatura aerului de -23'C....-25"C. Pentru separarea mecanicd a cirnii rdmase pe oase se pot folosi utilaje (separatoare) cu func[ionare continuS (Paoli, Beehive, Prince) 9i cu func[ionare discontinua (Baaijens, Kartridg, Selo). in prezent, o largd rdspAndire o au instalaliile MRS-20 P 9i MRS-40 P, livrate de firma Selo (Seefellar et Looyen BV-Olanda),la care separatorul este de tip presi cu piston gi instalafiile Beehive (fig. 169) la care separatorul de carne este de tip presd cu gnec. In cazul MRS-20 P 9i MRS-40 P s-a demonstrat ci randamentul ih pasta de oase va depinde de specia de la care provin oasele gi de felul acestora, de presiunea de lucru, de durata de presare gi de gradul de incircare a maginii. Randamentul normal in pasta de carne din oase este de circa 18%. Dupd o primd presare a oaselor in instalafia MRS-20 P se recupereazd 60% din carnea aderentd in cazul oaselor de bovine 9i 58% in cazul oaselor de porcine, presiunea de lucru fiind 240 - 260 bar. Dacd reziduul rimas dupd prima presare se supune unei noi presdri la 320 - 350 bar, se recupereazd 100% din

Materii auxiliare

361

carnea aderentd pe oase. Pasta de carne recuperatd la presarea compozitia chimici indicatd in tabelele 70 9i 71.

I gi ll

are

Fig. 169. Schila de principiu a instalaliei de dezosare mecanici a oaselor tip Beehive: f - volf mirun{iie oase, 2 - transportor de oase mdrunlite; 3 - separator carne/oase, 4 - bazin primire oase separate;4'- bazin de primire pasti carne ricit6; 5- ricitorde pasti de carne separati de pe oase; 6- cAntar 9i ambalare pastd de carne de pe oase.

Tabelul 70 presare Compozifia chimici a pastei de carne din oase, dupi prima

Componentele

Oase bovine

Proteine totale [%l Proteinele tesutului coniunctiv fata de proteinele totale [%] Proteine libere de cele ale tesutului coniunctiv [%] Lipide [%l Apd l%l Cenusd [%l Calciu lmq/kql Oase, particule 0,5 mm [%]

16,2 18,6 13,7 17,3 14,0 15,4 18,2 - 26,71 64,5 - 53,6

-

Oase porcine 16,9 - 18;9 4,7 - 6,1 16,1 16,8 63,6

400 0,5

Cornpozifia chimici a pastei de carne din oase, dupi

- 60,3 1,0

1,1 1

- 17,7 - 19,8

1

200 0,42

Tabelul presarea a ll-a

71

Gomponentele

Oase bovine

Oase poreine

Proteine totale [%] Prote nele tesutului coniunctiv fatd de proteinele totale [%] Prote ne libere de cele ale lesutului conjunctiv [%] Lipide [%l Apd t%l Calciu lmqikql Oase, particule 0,5 mm [%]

13,7 15,4 16,8 - 22,1 11,4 12,O 32,7 40,6 51,7 - 42,1 4500 1,74

-

16,3 17,7 4,5 6,2 15,5 16,6 19,7 - 26,3 62,8 - 54,8 3250 1,24

-

-

362

Tehnologia fabricdrii preparatelor din came comune

Mediile rezultatelor analizelor chimice efectuate de cdtre Sfafe Veterinary lnspection Bureau-Krefeld, State Veterinary lnspection Bureau Oldenburg gi Chemical and Food lnspection Bureau Aachen pentru pasta de carne din oasele de bovine gi porcine sunt prezentate in tabelul 72. Tabelul 72 Media rezultatelor analizelor chimice efectuate de citre trei institutii din Germania in comparatie cu datele furnizorului de utilaj

Pasti de carne din: Componentele

Proteine totale I%l Proteinele tesutului coniunctiv [%l Proteine libere de cele ale tesutului coniunctiv [%l Proteinele lesutului conjunctiv fatd de proteinele totale [%] Proteinele libere de cele ale lesutului conjunctiv, fald de proteinele totale [%l Lipicje [%l Apit l%1 Lipide/ Proteine Apd/ Proteine Minerale [%l Calciu lmq/kql Cenugd din oasele rdmase in pasta [%] Proporlia de oase din pasta de carne [%l

oase bovine

oase porcine

14,7

12,74 0,86

13,8

11,80

0'0

7,00

93,4

93,00

lVrC 64,0

25,50 59,90 2,0:1 4,7:1 1,10 908

1 ,41: 4.35:

1 1

Date ale furnizorului de utilaj

Pasti de carne Pasti de carne din oase din oase porcine bovine 15,0

13,0

a a-t ^1 tv

27,A 58,0

58,0 1,80: 1 3,87: 1

2,0:1 4,5:1

0,25

0,37

0,30

0,30

0,60

1,14

1,20

1,20

Mdsurdtorile de temperaturd au ardtat cd pasta iese din separator cu temperatura de 14...12 "C, in condifiile in care materia primd are temperatura de 5...7 oC, ceea ce Tnseamnd o cregtere de temperaturd de 4...5'C. Aceastd situafie este valabila pentru instalalia MRS, unde materia primd nu este mdruniitd iar separarea cdrnii se face prin presare. Aceastd cregtere redusd a tempei"aturii nu are efect asupra capacitSfii de refinere a apei gi nici nu influen{eazi Tncircitura microbiani a pastei. in cazul instalaliei Beehive, cregterea temperaturii este mai mare, ceea ce implicd existenla unui rdcitor de pasti in linie. Dupi datele din literatura de specialitate, pasta de carne din oase-amestec trebuie si con[ind minimum 14% proteine cu PER = 2,5, maximum 30% lipide gi maximum 0,75o/" calciu. Nivelul de calciu este limitat, deoarece este corelat cu cel de fluor qi plumb din particulele cje oase cu Q de maximum 0,5 mm care, la rAndul lor, nu trebuie si depdgeascd 1%, astfel ca, prin adaos de pasti de carne din oase, produsul finit sd nu conlini mai mult de 0,1 -A,2o/o oase cu @ < 0,5 mm.

-

363

Materii auxiliare

Un conlinut ridicat de calciu in pasti este diunitor pentru consumatorii care au capacitate mare de absorblie a calciului (hyperabsorbers).

Pentru cd pasta de carne din oase obfinutd la a doua presare are un procent prea mare de oase cu @ de 0,5 mm, a fost pus la punct aga-numitul proces Herta-KS, in care pasta de carne de la presarea a doua se amesteci cu fulgi de gheala in raport 0,741 1 pdnd lall l,2incazul oaselorde bovine gi 0,5/ 1 in cazul oaselor de porcine. Amestecul se separi intr-un decantor, faza solidi fiind formatd din oase gi lesut conjunctiv iar cea lichidd reprezintd de fapt o suspensie in care se gdsegte grdsimea gi carnea separatS. Aceasti suspensie poate fi transformati in emulsie stabili daci se cuterizeazd in prezen\a a 2% amestec de sdrare B. O asemenea emulsie con[ine numai 0,7 1,2o/o particule de oase cu @ < 0,5 mm 9i are compozilia chimicd menlionatd in tabelul 73.

-

TabelulT3

Compozilia chimici a emulsiei oblinute prin procedeul Herta-KS Oase bovine Oase porcine 8,4 - 10,9 7,6 - 9,3 Proteine totale [%] 3,2 - 4,5 18,7 - 23,2 Conlinutul de proteine conjunctive fald de total proteine [%] 8,1 - 10,4 6,2 - 7,1 Proteine libere de cele conjunctive l/"1 13,6 - 17,4 19,3 - 24,3 Lipide [%]

Componentele

72,7

Apa [%] Cenuga [%] Calciu [mglkg]

-

66,0

0,4 100

97 ,6

- 7'1 ,3 0,4

100

pasta de carne de la presarea I a oaselor (fari amestec de sdrare) poate fi pdstrati 2hla 0...10'C, fiind intrebuinlatd in acest interval gi24 h la 1...3'C, in cazul Tn care este siratd cu 2% amestec de sirare B. Depozitarea se face Tn tdvi de aluminiu sau de inox in strat de 10 - 15 cm. in caz de nevoie, pasta de carne poate fi congelatd in saci de plastic, in grosime de * 10 cm, la -18'C, pistrarea fiincl de maximum 2 luni. Emulsia oblinuti Oin pasta de carne rezultatd la a doua presare se folose$te imediat sau se congeleazi gi se depoziteazd la temperatura aerului de -25"C pentru 2 luni. Degvat proteie din materii prime colagenice. Proteinele colagenice din gorici, picioare de porc aijumdriie rezultate la topirea grdsirnilor (sldrnind, os€inza) in instalalia De Laval sau AVJ pot fi utilizate pentru oblinerea unor emulsii proteice singure sau in combinalie cu derivate proteice din soia (concentrat, izolat) 9i cazeinat. Avgncl in vedere

ci

principalele proteine colagenice, colaEenul 9i elastina, sunt prcteine iricomplete (nu coniin cistini qi triotofan), este bine ca la oblinerea se adauge gi un derivat proteic pentru echilibrarea deficitului ernulsiilor

si

anrinoacidic.

l,ltilizarea produseior amifaeeae, ?n gcspodiriile ldriinegti din Ardeal, la fabricarea artizanali a unor salarnuri qi c6r'na!i se utilizeaz6 pasta de cartofi fierli, care dr1pi ricire se toacd la cuter" impreuni cu Zo/a NaCl. Aceastd pasiS de cartofi se rnaiax eazd cu celelalte componente care alcituiesc compozilia produsului.

364

Tehnologia fabricdrii preparatelor din came comune

Amidonul pregelificat (12,5 kg amidon + 5 kg NaCl + 100 | apd) ricit la

+4"C poate fi folosit:

- la malaxarea cSrnii cu saramuri, in care caz carnea saramurata se pdstreazd maximum I h; - la cuterizare, in cazul compozi[iilor cu structurd omogend; - la malaxare, in cazul compoziliilor cu structurd eterogeni, Pentru a nu se diminua culoarea normald a compozifiilor prin adaos de amidon, se folosegte sdnge in propo(ie de 0,8 - 1% ta\a de pasta de cartofi sau de amidonul pregelificat.

17.4. Materiale Materialele folosite in industria cirnii sunt: membranele, materialele de legare gi ambalare gi combustibilii tehnologici.

Membranele. Membranele folosite in industria cirnii pot fi: - naturale, obfinute de la bovine, porcine, ovine, dupi tehnologii speciale qi conservate prin sdrare sau uscare; - semisintetice, pe bazd de produse naturale animale (membrane

colagenice); - sintetice, care pot fi pe bazd de vAscozd sau pe bazd de material plastic (poliamidice). ldeal, membranele ar trebuie sd indeplineascd urmdtoarele condifii: - sd aibd permeabilitate la vaporii de api gi gaze. Aceastd permeabilitate

este obligatorie pentru membranele utilizate la salamurile crude unde

este necesard eliminarea apei gi CO2 gi penetrarea moderatd a 612. Permeabilitatea este necesard 9i la salamurile semiafumate unde trebuie eliminatd o cantitate de api. Permeabilitatea nu este necesard la prospdturi, unde trebuie s6 se menlini un consum specific subunitar, dar membranele impermeabile prezinti dezavantajul menlinerii exsudatului de grdsime + apd intre membrani gi compozitie, cee" duce la un aspect necorespunzdtor al produsului finit; fie retractabile, adicd sd urmeze retrac{ia cornpoziliei, calitate necesarS in cazul salamurilor crude gi salamurilor semiafumate rnai puternic deshidratate (de exemplu, salam de vard); - sd adere la compozi{ie, insd sd se desprindi ugor de aceasta, dupd felierea produsului; - si aibi rezistenli [a umplere, legare sau clipsare cdt mai conrpact*; - sd fie rezistente la tratament ternric uscat gi umed (afumare caldd/ pasteurizare), cAnd trebuie sE se componte ca membrane elastice (si nu se rupd, sd nu se crape); - sd aibd diametru constant pe toatd lunglmea lor; - sd nu prezinte miros care poate fi preluat de pastd (compozi{ie); - sd poati fi colorate gi imprimate gi si aibi luciu caracteristic.

t"

si

365 Toate proprietifile menfionate nu pot fi indeplinite de acelagi tip de membranS; de aceea, in cazul membranelor semisintetice gi sintetice s-au realizat

tipuri de membrane cu utiliziri specifice (pentru anumite preparate). Membranele naturale pot fi uscate sau sdrate, originale sau calibrate. Ele

prezintd calitafi de rezisten[5, elasticitate, inclusiv permeabilitate, dar nu au diarnetru uniform pe toatd lungimea lor, calitatea lor generald fiind dependentd de calitatea prelucririi lor tehnologice gi de condiliile de conservare. principalele membrane naturale folosite sunt prezentate in tabelul 74.

7a

Denumirea 9i caracteristicile dimensionale ale membranelor natura ,[abelul Denumirea anatomicd Esofaq Intestine subtiri Cecum Colon Rectum

Vezici urinard

Denumirea co-

L

o

L

o

L

(D

merciali

lmI

lcml

lml

lcml

lml

lcrnl

Berequs Male subti

ri

Fund Rotocol tsumbar

Bdgici

Bovine

Porcine

- 0,8

4,0

28-44

3,6

0,7 -2,0 5,5 - 12 0,3 - 0,9

8 -20 4-6,5

0,4

0,15

- 0,2

8-20

0,3

- 0,5

13-35 0,2 2,0 0,5

- 0,4 - 3,5

- 1,0 0,15 - 0,2

Ovine

3,0

Nu se prelucreazd

- 4,0 22*28 5-10 1,4 - 1,5 4-10 2,5 - 3,5

2,5

- 0,8 0,1 - 0,2 0,5

- 2,2 4,0 - 6,0 1,4 - 2,2 2,0 - 3,0 1,4

Nu trebuie folosite membrane naturale cu defecte:

- din timpul vietii animalului (noduli provocali de larve, de parazifi gi boli

microbiene; abcese, pligi gi ulceralii; catar intestinal; parazili); - din timpul prelucrdrii tehnologice (giuri, ferestre, murd6rie externd;.resturi de con{inut intestinal; resturi de grdsime; spumozitdfi); - din timpul conservirii (ruginS; pete de sare; culoare schimbati, putrefaclie; fermentalie acidd; rdncezire; zb6rcire); - din timpul conservirii (atacate de molii, de gAndaci, de rozdtoare, mucegdite). inainte de folosire, intestinele de porc ai de vitd conseruate prin sdrare se inmoaie in apd t* 2 h),se spalS cu apdi curgitoare 9i se dezinfecteazd 15 min cu o solu{ie 2%o hipermanganat de potasiu, dupd care se spali dirr nou. Membraneie naturale uscate se inrnoaie in apa cdlduld gi se leagd la un capdt cu sfoar6. frllembranele semisintetice sunt memhrane colagenice care se caracterizeazl printr-o buni absori:lie ff coilipor-rentelor utile din furn, pot fi stufuite, pot fi impriniate, au retractabiiitaie b'und, sunt uqor de tfiat ia decuparea produsului finit, se desprlnd uQor de pa produsul finit, ar"i diametru constant; sunt obirnute la diferite diametre, i'n func{ie de proCusul la care se utilizeazd. llemLrrarrele semisintetice-ccrlagenice au in compozi{ia lor un anurnii procent de colagen (60 86%), piastifianfi (glicerol, ulei vegetal), un umectant (sorbitol, celulozi) gi in unele cazuri gi un colorant (de exemplu, oaramel). lu4odul de prezentare a mernbranelor semisintetice (colagenice). Aceste membrane sunt comercializate sub fornrd de:

-

Tehnologia fabricdrii preparatelor din came camune

366

branei;

-

role cu diferite diametre, metrajul/ rold depinzAnd de diametrul mem-

- batoane gofrate; - bucali tiiate, in pachete (minunchiuri); - prelegate la un capdt gi cu ochi de agifare; - preclipsate la un capdt 9i cu ochl de agdlare.

Rolele au in general diametrul de 500 mm, metralull ro16 depinz6nd de diametrul membranei. in general, pentru diametre ale membranei de 32 - 60 mm, metrajul/ rold este de 750 m, iar pentru diametre ale membranei de 65 -'100 mm, metrajul/ rolS este de 500 m. Rolele se depoziteazi la temperaturi < 20'C gi q < 75h iar, la utilizare, membranele se taie la dimensiunile dorite 9i se imerseazi intr-o soluiie salini (1 -2%) latemperaturacamerei, timp de 10- 15 min, dupa care se leagi la unul din capete (dupd tdiere la dimensiunile cerute ele se pot gi coase la unul din capete, dupd care se inmoaie aga cum s-a aritat mai Tnainte). Batoanele gofrate sunt batoane cu lungime variabild (35 - 65 cm), care prin degofrare ajung la lungimi de cd[iva zeci de metri. Degi sunt comercializate membrane gofrate care pot atinge diametre ale tubuiui gofrat de 71 mm, cele mai des utilizate sunt cele utilizate pentru crenvurgti care au diametre ale rnembranei de 18 - 21 mm, cu lungime degofratd de 14 - 2A ml baton gofrat. Aceste membrane gofrate pentru crenvurgti prezinti urmdtoarele avantaje: se folosesc direct din ambalaj (cutie); nu necesitd inmuiere prealabil5; sunt comestibile; sunt pretabile ia umplere cu magini obignuiie gi automate. Suiul gofrat se introduce pe leava gprilului cu capitul la care orificiul este mai mare. Bucd{ile tdiate in pachete pot avea lungimi de 200 1500 mm, pachetul conlinAnd 100 buci[i taiate. Membranele prelegafe pot avea lunrgimi de 200 X 000 mm gi diametrul maxim de 120 mm. Se executi gi ochiul de agilare. Membranele preclipsate pot avea lungimi de 250 1400 mm gi diametrul maxim de 165 mm. Se executd gi ochiul de agafare. Membranele sintetice-celulozice (de vdscozdJ sunt membrane retractabile, cu suprafald rugoasd (pot avea inse(ie de fibre pentru mdrirea rezistenlei gi ?mbunitdfirea aderen[ei la pasta de carne). Pot fi utilizate la toate tipurile cle preparate din carne, inclusiv la salamurile crude cu qi fdr'5 mucegai pe rnernbran5. lilembranele sintetice-celulozice prezinti urmdtoarele avantaje' ai:sorbtie buni a fumului; urnplerea ugoard cu magini obignuite sau automate, forma stabilii cu calibru exact; pot fi legate sau clipsate, pot fi stufulte, sunt irnp:eri-neabile la grisime, pot fi imprimate, sunt retractabile. Ele sunt comerciaiizate sub foi'm5 de role, bucd[i tdiate Tn pachete, mernbrane prelegatel preclipsate. lnainte de utilizare, membranele se ieagS sau se clipseaz5 ia unul din capete gi se imerseazd ?n apd la temperatura camerei tinrp de 10 - 15 min. Dup* umplere, membrane[e igi mdresc dimensiunile cu circa 5.mffi, datoritd

-

-

I

elasticitd!ii.

Membranele sfnfetice-po{iarnidice pot fi colorate drvers gi pot ii imprrrnate. Sunt impermeabile gi neretractabile, pret6ndu-se mai bine ia fabricarea sixianrurilor de tip parizer, Mcrtadella, Bologna gi la tobe, siingerete, ieber, caliabcE. l''4ernbranele sintetice-poliamidice se comercializea:i sub fci-nid de role, buc*ri t*iate in

Tehnologia ggneratd de fabicare a preparateror din carne

367

pachete, membrane prelegate/ preclipsate. Pot fi legate cu sfoari sau clipsate gi pot fi stufuite. inainte de utilizare, dacd membranele provin din role, se taie la dimensiunea doritd gi se leagi la un capit cu sfoard sau se clipseazd Ia un capdt. se pot gi inmuia in prealabil in apa rece unde se menfin 5 s0 min. -

Materiale de legare gi ambalare. Materialul de fegare este reprezentat de sfoara 2C pentru l-egarea pieparatelor obignuite gi sfoa-ra 3F (irei fire) pentru salamurile de duratS. Materialele de ambalaie sunt hartia albi obignuitd, foliile din material plastic Ai ldzile din plastic (navete) pentru transportut pioOuietor.

Combustibilii te-hnologici. Combustibilul lemnos se folosegte pentru obfinerea fumului. Se preferi lemn, respectiv rumegug, din categoria esen{elor tari, care nu conlin substanle rSginoase, ceea ce ar puiea impriria produselor grri amirui gi culoare inchisi. Esentele cele mai indicate sunt stejarui, a4arul, arinul, fagul, frasinul. Umiditatea materialului lemnos trebuie sd fie 31a/o. Rumegugul se depoziteazdin spafii amplasate l6ngd generatoarele de fum.

-

17.5. Tehnologia generald de fabricare a

preparatelor din carne din grupa mezelurilor gi cflrnafilor Tehnologia de fabricare a preparatelor din carne din grupa mezelurilor (cu exceplia c6rnalilor cruzi, tobei, caltabogilor, s3ngeretelui, leberului, slininii fierte cu boia sau usturoi) cuprinde mai multe opera{ii, care sunt prezentate in continuare.

17 .5.1 .

Trangarea-dezosarea-alegerea

Trangarea este operafia de secfionare a carcasei (intreag5, jumdtate, sterturi) in porliuni anatomice mari, in vederea dezosirii gi alegerii pe calitili. La trangarea cdrnii de bovind, primiti in sferturi anterioare gi posterioare, se oblin urrndtoarele piese anatomice: spati, gAt, cogul pieptului, rasol anterior, mugchi, vrdbioard cu fleici, pulpd gi rasol din spate. La trangarea cdrnii de porc (;umdta!i) se oblin urm5toarele piese anatomice: sl6nina, mugchiulelul, rasolul din fali, spata, gusa, garful, pieptul, pulpa, rasolul {in spate. Dezosarea (denumitd gi ciontolire) este operalia de separare a cdrnii de pe oase.

Alegerea (alesul) cdrnii este operalla prin care se indepdinteazd grisimea

gi lesuturile cu valoare alirnentari redus6, cunoscute sub denumirea de ffaxuil (tendoane, fascii conjunctive, cordoane vasculo-nervoase, cheagurile de sAnge,

gtampilele), realizAndu-se gi irnpS(irea pe calitili.

368

Tehnologia

fabicdii preparatelor din came comune

Carnea de vitd este aleasd pe trei calitdfi, in funclie de cantitatea de fesut conjunctiv pe care o conline: - calitatea l, care conline pini la6% lesut conjunctiv; - calitatea a ll-a, care confine pdnd la20% lesut conjunctiv; - calitatea a lll-a, care contine peste 20% lesut conjunctiv. Carnea de porc, aleasi dupd cantitatea de grdsime, se sorteazi in: - carne grasd (50% grisime intramusculard); - carne semigrase (30 - 35% grdsime intramusculara); - carne slabi (

----+ --+

mediului de dispersie din sistem. Compozifia mediuluide dispersie (natura gi concentra!ia substan!elor solubilizate). Tdria legdturilor dintre mediul de dispersie gi particulele dispersate.

T-

dintre particulele

Particule de tesut nruscular cu $< 80p

i.it-

I

i I

i I

!r{

.-..

Fragmente de fesut gras cu cH - cHzCHs din leucind

CHp'- CH"

NH din prolind

din

cHe-cHz-cHI

CHs din izoleucind

c-cH2-cHa-i

ozc-cH2-

Moleculele de apd din acest strat monomolecular sunt orientate specific, intr-o stare rigidS, forlele Van der Waals dintre grupdrile hidrofile gi moleculele de api fiind foarte intense (interacfiuni Keesom). Acest strat monomolecular reprezinti 5 - 10ot'o din apa totali a sistemului fiind constituit din: - apa din stratul multimolecular care urmeazi legea Brunauer-EmmetTeller (BET), se gdsegte sub o stare pseudo lichidd gi reprezinti piina la 10% din apa totali a sistemului. Ea se leagd de proteind prin intermediul fo(elor inductive care igi au originea in grupdrile ionice ale proteinelor gi care se transmit celor mai indepdrtate straturi prin legdturi dipol-dipol; - apa capilard care existd intre filamentele sub(iri gi groase din alcdtuirea sarcomerului, filamente care intrd in constitulia miofibrilelor. Aceastii api este in stare lichidi sub tensiune gi reprezinti - 650/o din apa totald a sistemului; - apa dintre fibrele musculare ce alcituiesc fasciculele de fibre gi dintre fasciculele de fibre este in general apd liberi relinuti mai pufin prin capilaritate gi mai mult imobilizatd mecanic. La hidratarea cdrnii, mai ales atunci cAnd aceasta este mdrunliti, se miregte substanlial cantitatea de apd din stratul monomolecular, multimolecular prin cregterea numdrului de grupiri polare hidrofile, in special a celor Tncircate negativ, avAnd in vedere cregterea suprafelei cdrnii prin mirunlire, cregterea pH-ului prin adaos de polifosfali, cregterea gradului de extracfie a proteinelor structurale din miofibrile prin cregterea puterii ionice a solu[iei electrolitice, scoaterea ionilor de Ca 9i Mg din structura proteinelor de citre polifosfafi. Cregterea numdrului de grupdri polare hidrofile se realizeazi gi pe seama ruperii legiturilor de hidrogen directe. De asemenea, la hidratarea cirnii cregte substanlial gi cantitatea de apd de capilaritate gi cea imobilizatd mecanic prin crearea unei noi structuri realizate de mdrunlirea find a cirnii. La cregterea cantitafii de apd de hidratare contribuie (aga cum s-a aritat anterior) gi ionii Na* gi Cl- (NaCl). Apa relinutd de citre proteinele cirnii prin fo(e Van der Waals 9i hidrofobice este eliberati ugor, deoarece energia de activare este micd 9i anume 1,26 - 8,38 kJ/mol, in timp ce apa relinutd prin legdturi de hidrogen are o energie de activare de 8 - 42 kJ/mol gi deci este eliberatd ceva mai greu. Puternic refinutd este apa legatd,de grupirile incSrcate electric care necesitd o energie de activare de B3,B - 419 kJ/mol. Carnea necesari bradtului, Ca, se calculeazi linAnd seama de consumul specific al bradtului, Cr6: Ca = Br.Cro

APa

.

necesarig::'3j

iffiTii;l,f,x1fia sare gi polifosfali).

de adaosur de

380

Tehnologia fabricdrii preparatelor din came comune

Consumurile specifice pentru bradt, in funclie de calitatea acestuia, sunt ardtate in tabelul 80. Consumuri specifice orientative la fabricarea bradtului Felul bradtului Bradt Bradt Bradt Bradt Bradt

calitatea I calitatea a ll-a calitatea a lll-a carne cap viti carne Dorc

Consum specific [kg carne/ kg bradtl 0,779 0.804 0,896 0,899 0.941

Componente la 100 kq bradt Carne [kg] Ape [ks] 77.9 80,4 89,6 89.9

22,1

94,1

5.9

Tabelul 8A

% Apit adiugati fafi de carne 28,36 24,39 11,60 11,23 6,26

19.6 10,4 10,1

Adaosul de Nacl. Adaosul de Nacl in proporlie de 2,4 2,6oA fald de carne realizeazd urmitoarele: - solubilizeazd o parte din proteinele structurale din miofibrile, astfel cd solulia electrolitici devine gi o solulie gelicd; - sl5begte interac[iunea dintre grupirile Tncdrcate electric pozitiv gi negativ atunci cdnd pH-ul cdrnii este mai mare decdt pH-ul izoelectric al proteinelor; - ionii dg Cl- rezultafi prin disocierea NaCl ecraneazi grupdrile NH3* din moleculele proteinelor, fapt care conduce la deplasarea punctului izoelectric spre zona acidd, consecin{a fiind cregterea sarcinii electrice nete negative a proteinelor cdrnii, degi pH-ul acesteia rdm6ne practic acelagi sau cregte ugor datoriti faptului cd gruparea carboxilicd disociatd este un mai bun acceptor de H* decAt gruparea carboxilicd inclusd in legitura peptidice. O sarcini electrici netd negatrva mare inseamnd grupdri ionice mai multe capabile si adilioneze ap6; - prin ecranarea grupirilor NH3* se miregte respingerea electrostaticd dintre lan{urile polipeptidice gi deci se creazd condi(ii pentru hidiatare suplimentari; - ins69i ionii de Cl- gi Na* sunt capabili sd adi{ioneze api, deci pot s6 imobilizeze cantitifi suplimentare de api in spafiile interfolipeptidice sau in afara lor. Cele menfionate sunt aritate in figura 174. Adaasul de polifosfali. polifosfalii adaugali la cuterizarea cdrnii refrigerate sau congelate miresc capacitatea de hidratare 9i de re{inere a apei prin urmdtoarele mecanisme: - cregterea puterii ionice a solufiei electrolitice, mdrind in acest fel cantitatea de proteine structurale solubilizate; - cregterea pH-ului, deci cregterea sarcinii electrice nete a proteinelor care are drept consecinld legarea unui numdr mai mare de molecule de apd. Nu trebuie sd fie folosifi polifosfali prea alcalini pentru a nu se forma sdpunuri, pentru a nu se impiedica transformarea azotitilor in NO gi formarea nitrozopigmenfilor, pentru a nu se favoriza dezvoltarea microfiorei de alterare; - disocierea complexului actomiozinic in miozini gi actini, fapt care conduce la cregterea extractibilitelii gi solubilitatii proteinelor structurale; - scoaterea ionilor de Ca'* gi Mg'* din structura proteinelor structurale gi

-

inlocuirea lor cu ioni de Na*. in acest fel se elibereazi Erupiri polare atl proteinelor, ceea ce conduce la cregterea capacitSlii de hidratire'gi a solubilitdlii proteinelor.

Tehnologia generald de fabicare a preparatelor din carne

381

in contact cu polifosfafii, carnea refrigerati atinge consistenfa cdrnii calde. Polifosfa{ii au gi acliune emulsionanti cu atat mai mare cu cdt au caracter mai alcalin. CAnd apa de hidratare este prea duri, o parte din polifosfa{i sunt mobiliza{i pentru dedurizare gi nu pot acliona in totalitate asupra cdrnii. Doza de utilizare a polifosfafilor este de 0,5 kg/100 kg carne, respectiv 3 g/kg carne, exprimat in p2O5. Pregdtirea materiilor prime inainte de cuterizare. Aceasti pregdtire se referi la gradul de mirunlire al cdrnii care se sdreazd in vederea fabricdrii ulterioare a bradtului. Astfel, carnea de vitd trebuie mirunfiti prin sita cu ochiuri cu diametru < 8 mm, iar durata de malaxare impreund cu saramura trebuie sd fie de 10 - 15 min pentru a se asigura o extracfie satisfdcitoare a proteinelor structurale incd inainte de cuterizare.

Na++ Cl-

t I

+ n NaCl + nHzO

a

-J[l /.1\c h ic')J

r{o a oo s-x b de NaCl: a - ecranarea grupdrilor NHsFig. 174. Hidratarea cirnii (proteinelor) in prezenf5 'lanfurile polipeptidice, grupdrile -COOOicatre Cl-gi respingerea"eleetrostaiicd'dintre putAnd lega apa; b - hidratarea ionilor de Na* 9i Cl- (8 moli apiimol NaCl).

382

Tehnologia fabicdrii preparatelor din came comune

Jiniind cont de starea termicd a cirnii, bradtul poate fi oblinut din: carne cald6; carne refrigeratd (maturatd in carcasd, maturatd ca grot, maturatd in saramuri); carne congelati in blocuri gi prelucratd la cuter in stare congelatd sau decongelati; carne malaxati cu amestec de sirare 9i polifosfafi gi congelatd in blocuri, apoi la nevoie prelucratd la cuter in stare congelatd sau decongelatd. Schemele tehnologice de oblinere a bradtului din carne cald5, refrigerati congelatd sunt ardtate in figurile 175, 176, 177, 178 gi 179. Car:rrc

caldi

Tranl5are-dczosare-a

lc

gerc

I

ulac-ialIi ghca![ lll Itr

.4.n5 I'Ltlgi dc

Uarurnpir,! la

prin sit'a de

3

volf

mm

Amcstcc sErarc B

Cutcrizarc I

I

Maturarc 24-48 h; 2 -4"C I

I

Folosirc iri nroducticr Fig. 175. schemd tehnologicd de obtinere a bradtuluidin carne caldi. Clarnc nritluratl in carcasir

Trangarc*clcz osarc*nl eger:c I

I

Ap[

rec,e

v61f

Mirnurgire la Prin sit[ dc 3 mnt

'thnestcc-.slraro B

I

Cute,rizaro

'

{ Malrlrars 8-10 h la 6-8 'C !iaLt

24hla +4 oC I

rotosilc in nroclucric Fig. 176. Schemd tehnologicd de oblinere a bradtului din carne maturatd in carcasd.

gi

Tehnologia generald de fabicare a preparatelor din carne

383 Clarne refrigeratd l I

I

f

Carne

lllranrya re

-llczcsR re -

a ler

gere

I

$r,,Lr*

Trangare-dezosare-alegere

Amestec ^ t irotulre sare

i

.

B

ii

I

I

Mirlaxare ..rr

Polifosl'ati I

L._...__.___._..*

-__l

Malaxare

cu

t

Maturare 24-48 h la 2--4 oC

Apfi rece

and^ NnCl.

ilaNO qi IL potilirs{hri

I

I

Cuterizare

24-48h la 4"C

tl It

Apd rece

I

l

Cutiri.inre I

I

i

Folosire in produclie

Iroldsire in prtxluc[ie

Ftg. 177. Schemd tehnologicd de obtinere a bradtuluidin carne maturati ca grot cu amestec de sirare uscat. Carnc

r

I

Sirrarnurir

l\4aturare

I

I

.L

snrarnurii

f

anpare -cl ezcrsale

-

al

re

Fig. 178. Schemd tehnotogici de obiinere a bradtuluidin carne maturatd ca grot cu saranruri

friserati

'l'ran;a

egcre

vurJnlir* la volt' 8*l() mnr

Itilalaxare

I'u,,tn.. bl,r"

6,0), este stabil (rimdne ca atare) gi prin urmare este toxic. in plus, compozifia este cenugie, deoarece azotitul oxideazi mioglobina la metmioglobini 9i accelereazi gi rAncezirea grdsimilor. Daci compozi[ia se acidifici normal (pH = 5,3 - 5,8), azotitul devine relativ instabil gi in echilibru cu produsul sdu de reducere NO. in acest interval de pH are toc o denaturare acidi a proteinelor gi formarea de nitrozomioglobind (cu partea proteici denaturata). in intervalul de pH menfionat, azotitul are ac{iune bacteriostaticd gi proprietifi reducitoare, protejAnd grisimile de oxidare. Din cele menfionate rezulti ci in cazul folosirii azotitilor, tehnologul trebuie si menfind pH-ul in limitele menfionate prin folosirea unor adjuvan{i (glucide, glucono-delta-lactond, acid ascorbic, acid citric/ citrafi, culturi siarter), mai ales atunci cdnd materia primd (carnea) nu se acidifici normal. Glucidele. Se utilizeazd glucoza, lactoza, zaharoza, siropul de glucoza din

porumb. Rolul principal al glucidelor la fabricarea salamurilor crude este acela de a furniza energie 9i hrand pentru microorganismele din compozilie in vederea desf5guririi activitdfii lor metaboiice. in acest caz, giucidele sunt transformate in acid lactic care influenfeazd pozitiv inrogirea 9i stabilitatea culorii, aroma (gustul gi mirosul), legarea salamului (consisten[i gi rezistenfi), precum gi conservabilitatea. Glucidele pot fi utilizate gi de miccroorganismele nedorite din compozi[ie, influenfindu-se negativ calitatea produsului (de exemplu, apare porozitatea piin formare de gaze 9i gustul usturdtor prin formare de acid acetic). Adaosul de glucide se face in limitele 0,3 1"/.. La folosirea glucidelor direct fermentescibile este necesari o cantitate mai redusd. Glucidele -mai greu fermentescibife pot fi utilizate in cantitili mai mari. Un adaos mic de glucide Lste dezavantajos in cazul cdrnii cu pH ridicat. Avdnd in vedere cd viteza de acidifiere depinde de numdrul ini{ial de bacterii lactice active, de temperatura de fermentare 9i de viteza de degradare a glucidelor adiugate, este important ce tip de glucid se folosegte in func[ie de durata fermentdrii (matur6rii). Astfel, glucoza este metabolizati rapid in timp ce oligozaharidele (lactoza, zaharoza) sunt metabolizate ceva mai lent de lactobacilii din compozi(ia salamului

-

crud.

Glucidele cu metabolizare lentd conduc la o valoare a pH-ului finali mai ridicatS, probabil din cauzd cd in acelagi timp scade gi aw care stanjenegte lactobacilii. Astfel, de la 3, = 0,96 la a* = 0,955, acidifierea se incetinegte, iaita a*< 4,91 inceteazd complet. La temperaturi ridicate de fermentare, produsul se acidifioi intens, microflora lacticd se selecteazd unilateral, rimdnAnd lactobacilii heterofermentativi care conduc la supraacidifiere gi degajare de CO2 ce determind porozitatea masei de salam gi in unele cazuri gi plesnirea membranei. in concluzie, la folosirea glucidelor, trebuie se aibri in vedere urmdtoarele:

si

lnfluenla mateiilor pime gi auxiliare asupra procesuluitehnotogic

457

- glucidele addugate trebuie si conduci la un pH scdzut dorit; - glucidele si nu fie supradozate, Tn special cdnd se folosegte

azotat,

deoarece acidifierea are loc rapid, mai ales la temperaturd ridicati 9i azotatul nu mai este redus la azotit, consecinfa fiind o inrogire necorespunzdtoare; - la folosirea glucozei se va lucra cu azotit; - la o subdozare a glucidelor, scdderea pH-ului este nesatisfdcdtoare gi uscarea produsului are loc necorespunzitor. Acidul ascorbic/ ascorbatul de sodiu. Acidul ascorbic (sau sdrurile sale) adiugat in compozilia salamurilor crude contribuie la procesul de inrogire, prin transformarea mai'rapidd gi completi a azotitului, conform reacliei. 2 HNO2 + C6HgO6 2 NO + 2 H2O + C6H6O6 Prin transformarea mai completi a NaN02, este posibild reducerea -+gi deci 9i cantitatea de azotit rezidual va fi mai cantit5{ii de NaNO2 adiugata inifial micd. Contribuie, de asemenea, la stabilizarea culorii, av6nd ac[iune antioxidantd, gi la diminuarea riscului formdrii de nitrozamine, fie prin cregterea vitezei de epuizare a azotitului rezidual, fie prin blocarea nitrozirii aminelor de citre azotit. Poate acfiona gi ca sinergetic in prezen[a unui antioxidant. La folosirea acidului ascorbic trebuie sd se aibd in vedere urmdtoarele: - doza suficientd este de 0,4 0,5 g/kg, in care caz nu se influenleazd pH-ul, datoriti capacitdfii de tamponare a cirnii. Supradozarea poate contribui la scdderea potenfialului de oxidoreducere la valori care nu sunt favorabile bacteriilor denitrificatoare gi la cregterea cantitalii de nitrozamine formate; - se odsugd la sf6rgitul cuterizdrii pentru a impiedica eventualele combinalii cu fierul (se formeazd pete de culoare neagrd) gi pentru a se evita formarea unei cantitdfi mari de oxid de azot (NO) chiar de la inceput, NO fiind volatil; - se preferi adaosul de ascorbat, deoarece este un reducitor mai bl6nd 9i are acliune de duratd; - nu se folosegte acid ascorbic sub formi de cristale mari, deoarece produce inverziri locale, aclion3nd ca oxidant; -_- pentru o buni distribulie este bine si se amestece cu condimentele; nu reac{ioneazd cu azotatul gi deci se foloselgte in pasta salamurilor crude la care inrogirea se realizeaz\ cu azotit. Glucono-delta-lactona se utilizeazi pentru acidifierea rapidi a pastei, deoarece prin solubilizarea in api se transformd in acid gluconic, reaclia fiind dependentd de temperaturS. Datoritd scdderii rapide a pH-ului, proteinele sunt aduse la pH-ul izoelectric, cdpitdnd consistenli de gel care tinde spre intirire dupd cAteva zile, deci gluconodelta-lactona influen[eazi consistenla gi rezistenla la tdiere a salamului crud. Acidifierea este cu atdt mai rapidd cu cAt doza de GDL cregte de la 0,3 la 0,8%. in prezen[a glucono-delta-lactonei se influenleazi pozitiv gi inrogirea, deoarece azotitul se descompune rapid in mediu acid. La pH acid se dezvoltd numai microorganismele dorite, printre care gi lactobacilii producitori de HzOz c?fe modifici negativ culoarea produsului. La folosirea glucono-delta-lactonei trebuie si se aibi in vedere urmd-

-

toarele:

- doza suficienti este de 0,8%. Peste 1% se favorizeazd

procesul de

rincezire prin selectarea lactobacililor producdtori de HzOz; gustul produsului este prea acid; datoriti degradirii acidului gluconic apare qi gust amar;

458

Tehnologia fabricdrii preparatelor din came crude

- nu se lucreazd cu glucono-delta-lactoni la folosirea azotatului, deoarece pH-ul scade rapid, ceea ce este defavorabil degradirii NaN03 de citre bacteriile azotat-reducdtoare; - se lucreazi numai cu sldnind proaspdtd, deoarece glucono-delta-lactona favorizeazd rdncezirea gi conduce gi la defecte de curoare (gri); - la folosirea glucono-delta-lactonei, pasta trebuie imediat umplutd in membrane, orice intdziere conducAnd la o legare nesatisfdcdtoare a pastei; - se evitd temperaturi de fermentare prea mari deoarece, peste efectul de acidifiere al glucono-delta-lactonei, se suprapune gi acidifierea produsi de bacteriile lactice heterofermentative, care produc ai Cb2, cu consecinle negative asupra calititii produsului; - la salamurile crude cu e > 60 mm la care s-a folosit glucono-deltalactonS, climatizarea corectd a spa[iilor de fermentare (maturare) trebuie realizata incd de la inceput, deoarece in caz contrar straturile periferice ale produselor se desh

id

rat eazd excesiv;

- acidifierea pastei este cu atAt mai intensi gi mai rapidd cu c6t cantitatea glucono-delta-lactoni de adiugati este mai mare. Acizii alimentari. Utilizarea acizilor alimentari (lactic, citric Ai sirurile [or) nu se face pe considerente de gust ci pentru a favoriza inrogirea gi legarea produsului. in unele tdri, sdrurile acizilor men[ionati se folosesc in scopul stabilizerii pH-ului (tamponare). Prin adaos de siruri ale acizilor lactic citric cregte gi puterea ai ionicd a pastei, deci se extrage o cantitate mai mare de proteine mlotibriiare, cu efect favorabi! asupra legirii pastei. Membrane. Membranele utilizate in general in industria cirnii trebuie s6 indeplineascd urmdtoarele condi{ii: - sd aibi permeabilitate la gaze 9i vapori de api; aceasti proprietate este indispensabilS membranelor utilizate la fabricarea salamurilor 9i cdrnatilor cruzi, unde este necesar un schimb de gaze (COz din produs care trebuie eliminat gi Oz din mediu care trebuie si pitrundi in produs); - si fie retractibile, retractibilitatea reprezentAnd acea proprietate a membranei de a urma, in cursul uscirii salamului, in mod uniform, neted, fdrd zbilrcituri, diminuarea volumului.cauzatd de uscare, deci de pierderea de api; - sd adere cu ugurin!5 la compozilie, dar sd se desprindi cu ugurinli de compozifie dupi felierea produsului (fdr6 sd antreneze compozifia); - si aibd o rezistenfi potrivitd, pentru a suporta umplerea consistentd a pastei 9i legarea sau clipsarea batoanelor; - si aibd diametru constant pe toati lungimea lor; - si fie lipsite de miros, deoarece pasta de carne preia cu ugurin{i orice

miros.

Membranele naturale, conservate prin sdrare sau uscare, trebuie sd corespundi urmdtoarelor cerin{e: - si fie curifate gi degresate, deoarece pot imprima produsului miros gi

gust de vechi, de rAnced; - sd fie corect depozitate, in funcfie de felul conservdrii (prin sdrare sau uscare); - sE nu prezinte ferestre (locuri cu peretele subliat) sau gduri; - membranele sdrate se vor ?nmuia gi spSla corespunzdtor pentru indepirtarea s6rii;

lnfluenta materiitor pime gi auxitiare asupra

procesuluitehnotogic

459

- dupd spilare, se va realiza o indepdrtare perfectd a apei; - inainte de folosire si fie tratate cu substanfe antimicrobiene, cum ar fi

acidul lactic, acetic, formic, citric Ai sirurile alcaline ale acestora; acid ascorbic in amestec cu o!et; ap5 oxigenati gi hipoclorit (apa de Javel); pimaricini, care este un antibiotic pulin solubil in api (50 mg/l) gi care se utilizeazlin solu(ie 10%. Membranele uscate (naturale - cele corespunzdtoare - sau semisintetice) inainte de folosire se inmoaie in apd pentru a cdpita elasticitate 9i suple[ea necesari. Se recomandd ?nmuierea in solu{ie de acid lactic 5%, timp de 10 - 15 min. in aceste condilii, hidratarea lor este mai completd, datoritd pH-ului scizut al solu{iei (se hidrateazd colagenul, materialul de bazd al membranelor naturale 9i semisintetice) gi se realizeazl gi o descl'ridere a porilor membranei, ceea ce favorizeazi indepdrtarea umiditalii din produs in timpul uscirii. Defectele ce pot apirea la produsele finite datoritd membranelor ar fi urmdtoarele: - rAncezirea produsului, Tn cazul folosirii membranelor naturale incomplet degresate;

- incretituri ale membranei, consecin[a unei inmuieri

nesatisfdcitoare.

cuplati cu un proces de uscare for!at6; - aparilia de NaCl pe membrane, datoriti unei spalSri insuficiente a membranelor naturale conservate prin sirare; - aparifia de pete cenugii, vezi sub membrand, datoritd scurgerii nesatisfdcitoare a membranelor naturale dupii spdlare sau inmuiere.

18.2.2. Acfiunea

indirecti a materiilor prime 9i

auxiliare asupra procesului tehnologic ai calitefii produselor finite in aceasti direclie se are in vedere influenfa materiilor prime 9i auxiliare asupra fermentatiei realizatd de flora spontani sau de cultura starter.

Carnea. Av€rnd in vedere ci microflora lacticd aclioneazd in faza apoasi a compozifiei, rezultd cd orice factor care afecteazd cantitatea de api disponibilS dirt compozilie va influenla gi activitatea microbianS. Cu cdt continutul de apd al cdrnii va fi mai mare, cu atAt va fi mai mare viteza de fermentalie. Raportul carnei slinini va influenla umiditatea pastei gi deci viteza fermenta{iei, respectiv viteza de scidere a pH-ului.

Glicogenui rezidual

din carnea

refrigeratd are

un efect cu

totul

nesemnificativ asupra aciditdlii totale a pastei' capacitatea de tamponare a cdrnii va afecta viteza de scddere a PH-ului. cu cat capacitatea de tamponare a c|rnii este mai mare, cu at0t cantitatea de acid lactic produsd de bacteriile lactice trebuie sd fie mai mare, pentru a se realiza un pH final scdzut. Carnea PSE, care are o caPacitate de tamponare redusd, se va acidifica rapid sub influenla bacteriilor lactice, ceea ce va conduce la defecte de culoare atunci c€rnd se folosegte pentru inrogire azotatul.

460

Tehnologia fabricdii preparatelor din came crude

Carnea DFD, care are capacitatea de tamponare mare, se acidifici lent, existdnd pericolul alteririi miezului. pH-ul inifial al cdrnii este, de asemenea, important Tn determinarea duratei de fermentare 9i pH-ul final, O carne cu pH inilial ridicat (carnea DFD) va necesita o produclie de acid lactic mai mare de citre bacteriile lactice, pentru a se ajunge la pH-ul final dorit Se recomandi folosirea cirnii cu pH = 5,4 - 5,6, limita criticd fiind pH = 5,9 gi folosirea azotitului ca substanfd de inrogire. Raportul carne, refrigerati/ carne congelatd influenfeazi, de asemenea, fermentalia. Dacd proporlia de carne congelatd este mai mare, temperatura pastei va fi mai mici gi, in consecin{i, fermentafia va dura mai mult. Carnea de porc fermenteazd mai ugor decdt cea de vitd, deoarece are o Tncdrciturd microbiani mai mare gi un conlinut de tiamind mai ridicat. in plus, carnea de vitd are un pH inilial mai mare gi o capacitate de tamponare mai ridicati dec6t carnea de porc.

Microf|orac5rniim6run!ite(.1o7microorganismeaerobe/g9i< enterobacteriaceae/ g) influenfeazd fermenta{ia fie direct, fie prin interac!iuni microbiologice gi/ sau indirect prin modificirile chimice ce au loc in materiile prime. O contaminare ridicatd a cirnii cu bacterii lactice va conduce la cregterea vitezei de fermentafie, in timp ce microorganismele nedorite (Pseudomonas\ vor produce compugi cu acfiune negativd asupra aromei. Dacd numirul de drojdii inifial este mai mare, acestea vor intra in competiiie cu bacteriile lactice gi deci scidei'ea pH-ului va fi intArziati, datoriti unor produgi finali bazici gi prezenlei alcoolului. Avtnd in vedere ci multe drojdii sunt acid-tolerante, ele pot ac{ioneze gi dupa terminarea fermentatiei lactice, activitatea lor metabolici conducAnd la cregterea pH-ului gi la arome nedorite, mai ales in taza de uscare. Dacd confinutul de 02 din carne este mare, se poate induce produc[ia dq COz, Hz Oz, alcooli gi compugi carbonilici, prin oxidarea microbiani a unei pd(i din glucidele disponibile. Micrococii prezenli in stadiile iniliale ale fermentafiei vor transforma complet glucidele, rezultatul final fiind o cregtere a pH-ului.

si

Clorura de sodiu afecteazd capacitatea de multiplicare 9i activitSfile vitale ale diferitelor grupe de microorganisme. Degi bacteriile lactice sunt halotolerante, totugi concentra{ia de NaCl in umiditatea con{inutd de pastd afecteazd activitatea lor fermentativS. intre 2 gi 3% NaCl in produs, nu este afectatd viteza fermenta{iei lactice, insd peste 3o/o (5 - 6% NaCl in apa conlinuti de produs) NaCl a!"e un efect de intirziere asupra fermenta[iei. Degi NaCl contribuie la stabilitatea produselor fermentate, este necesar gi un pH scdzut. Un exces de NaCl nu va putea compensa un pH scizut. in aceasti direc{ie trebuie amintit cd stafilococii patogeni sunt mai rezisten{i la acfiunea NaCl decAt multe bacterii lactice. De exemplu, o compozi\ie cu 4% NaCl va fi mai favorabilS dezvoltirii stafilococilor decat a bacteriilor lactice.

Glucidele. Tipul gi cantitatea de glucid adiugat afecteazd gi indireci fermentafia prin pH-ul ultim atins de produs. Zaharurile simple, cum ar fi glucoza, sunt rapid utilizate de bacteriile lactice, disponibilitatea acestor zaharuri fiind un factor limitator in fermentafia produsului. La adaos de 1% glucid fermentescibil,

lnfluenla procesului tehnologic asupra

pH-ul produsului scade cu o unitate. Deci, daci se pornegte de la o carne cu pH = b,0, prin adaos de 1% glucid fermentescibil, sciderea pH-ului este satisiacatoare. Dacd fermentarea este continuatd p0nd la terminare, atunci pH-ul final este direct propo(ional cu nivelul inilial de glucozi adiugati (pdni la 0,5%)- Se recomandi un adaos de minimum O,7Ao/o glucozi. La adaos de zaharozS, se oblin produse mai pulin acrigoare, degi pH-ul este acelagi ca gi in cazul glucozei. Acest iapt este datorat gradului de dulce mai mare al zaharozei (zaharoza rezidualS) precum qi datorit{ faptului cd fructoza gi glucoza (componentele zaharozei) pot conduce la formarea unor produgi cu caracter mai bazic (dextran, levan)' Glucidete cornplexe (siropul de porumb, dextrina) pot fi fermentate pOni la anumite niveluri, in funclie de disponibilitatea lor 9i de specificitatea microflorei nu au spontane sau a culturii starter utilizate. Aceste glucide sunt fermentate lent 9i Nivelul de importanld practicd atAta timp cat in pasti se gdsesc glucide simple. in aciditate atins Tn cazul folosirii siropului de porumb va fi corelat cu echivalentul dextrozd al acestuia (DE)'

propriet5li de Condimentele folosite la prepararea salamurilor crude au a fermentaliei inhibare asupra *i.roorg"nismelor de alterare 9i efect de stimulare de condimente ractice, Activitatea de Jtimulare este dependentd de cantitatea populaliei bacieriene' addugate gi nu este obligatoriu insolita de cregterea de mangan din Lactobacilii sunt mai mult stimulali decat pediococii. Nivelul un conlinut ridicat condimentele utilizate reprezintd faciorul esenlial de stimulare,

salamurilor crude de mangan avandu-l gi piperul alb 9i negru utilizat la fabricarea ingrediente. ComPonentele fumului inhibi fermentalia lacticS, iar

Alte

ca tampon, deci Prelungesc faza de lag, general, incetinegte viteza de inainte de a se observa scdderea pH-ului' Azotitul, in spontand sau din fermentare, in funclie de felul bacteriilor lactice din microflora cultura starter.

fosfatii existen{i

in carne acfioneazi

18.3. lnfluenta procesului tehnologic asupra cal [te$i i Produselor

finite

produsului Dintre fazele tehnologice cu influenle mai mari asupra calitSlii finit sunt urmdtoarele: c scufgerea-zvilntarea-intilrirea, care trebuie sd asigure: umiditate pentru a nu prelungi uscarea; - o eliminare cat mai rnare depentru ca mdrunlirea ulterioarS sd se faci in -,,int6rii-ea,, cdrnii gi slirninii bune condilii; . cuterizarea nu trebuie sd conducd la incdlzirea compoziliei' Aceasta maijoase ale pastei trebuie sd iasd din cuter cu temperatura de - 0'c. Temperaturi (condensarea apei din la iegire din cuter pot conduce la fenomenul de ,,transpiralie" spalrut inconjurdtor pe compozilie sau pe baton)'

462

Tehnologia fabicdrii preparatelor din came crude

Pentru a se evita inc6lzirea cdrnii 9i slSninii, cu{itele cuterului trebuie sd fie ascufite ireprogabil. Guterizarea, daci este posibil, trebuie sd se realizeze sub vid. Daci materia primi (Tn principal sl6nina) nu este rdciti corespunziitor gi mdrun{irea nu se face bine, atunci: - saiamul (pasta) nu se leagi bine, grdsimea poate fi expulzatd din fesutul gras gi peliculeazi granulele de carne care nu mai aderi intre ele, consistenta ' produsului finit fiind mai - uscarea este necorespunzdtoare; - produsul este unsuros pe secfiune, se rAncezegte mai repede iar culoarea este mai pal5, fiind gi mai pu{in stabili in timp; umplerea - la umplere trebuie sd se aibd in vedere urmdtoarele: - pasta sd fie dezaerati anterior intr-o presi care lucreaz6 sub vid; - pasta care se umple nu trebuie si aibi o temperaturi mai mare de 4"C; - umplerea sE se faci la o anumiti presiune pentru realizarea unei com pactizdri corespunzitoare lungimea fevii gprifului sd nu depdgeasci 15 cm gi sd fie netedd la interior pentru a nu se produce incdlzirea pastei; - membranele trebuie s6 fie bine scurse de api. Datoritd nerespectdrii tehnologiei de umplere, produsul finit poate cip5ta urmitoarele defecte: - consistenfa redusd, consecinfa introducerii unei paste cu temperatura , 4"c, presiune de umplere insuficientd, [eava de umplere a pastei cu rp mic; - compactitate redusi, consecinla presiunii insuficiente: - spafii libere in salam, consecinfa presiunii insuficiente; - cu loare necorespunzitoare, consecinfa folosirii pastei nedezaerate; - pete gri sau vezi la suprafafa produsului sub membrand, consecinfa prezenlei apei in interiorul membranei;

redusi;

'

;

spa{ii goale

pastei;

9i verzi in

interiorul produsului, consecinfa nedezaerdrii -----.

'

- membrabd cutati (zbdrcitd), consecinta umplerii necompacte; - contaminare mare cu microorganisme nedorite, consecinfa

igienizirii incorecte a utilajului de umplere. o maturarea - condifiile de maturare se referi in special la temperaturi gi umezeald relativd a aerului din depozit. Temperaturile de maturare, in funcfie de produs, pot fi: - temperaturi de maturare ridicate: 25...2g .C; -temperaturi de maturare medii : 1g...22"C; - temperaturi de maturare scizute: < 1g"C . Temperatura de maturare va determina activitatea rnetaboiicd a micro-

organismelor din microflora spontani gi cultura starier. AvAnd ?n vedere c6 microflora culturilor starter se diferenliazd gi prin temperaturi optime de dezvoltare (P. pentosaceus > 40"c; L. sake qi' L. cuiafus < BO"c; L. ptantarurn > 40"c), rezultd ci performanfa acestora de a scddea pH-ul va fi dependent6 d;

temperatura produsului gi de durata de fermentare la aceastd temperatur6. La temperaiuri de maturare < 18'C, fermentarea decurge mai lent gi se ob[in cele mai bune produse din punct de vedere senzorial. La temperaturi medii de maturare (1 8...22 "C) se oblin produse de calitate bund, in ambele cazuri predomin€nd L. sake gi L. curvatus.

Tehnologia de fabicalie a prcparatelor din carne crude

463

La temperaturi de maturare ridicate (25...28 "C), produsele au o aciditate mai mare (gust acrigor), aroma fiind mai slab evidenfiatd, deoarece maturarea este de scurti durati. Acidifierea rapidi este produsd de L. plantarum. Umezeala relativi a aerului ridicatd favorizeazd fermenta{ia. DacE aerul este in ugoard circulafie, fermentalia decurge mai bine decAt atunci cAnd viteza de circulafie a aerului este mare. Circula{ia aerului trebuie sd fie unidirecfionald gi mai mare la inceputul maturdrii. La maturare pot apirea urmitoarele defecte: - inrogire necorespunzitoare (miez gri gi stabilitate redusd a culorii), consecin[a unei temperaturi ridicate de maturare, chiar dacd adaosul de glucide este normal, insi ca agent de inrogire s-a folosit NaNOs; - scddere lentd a pH-ului, eliberarea de gaze, consistenli redusd, culoare necorespunzitoare, consecinfa unei temperaturi de maturare ridicata, NTG mare in caz de subdozare de glucide; - gust acid, inlepator gi culoare pald, consecinfa unei temperaturi de maturare ridicati, supradozarea de glucide (se selecteazd bacteriile heterofermentative);

miez moale, gri, goluri in interior, consecin[a unei uscdri forlate in care caz se formeazi o zond marginali puternic deshidratati ce nu mai permite eliminarea apei din miez care rdmdne cu aw ridicatd, favorabild ciezvoltdrii

-

microflorei de alterare.

18.4. Tehnologia de fabricafie a

preparatelor din carne crude af u m ate-u scate-m at u rate Schema tehnologici de fabricalie a diferitelor tipuri de salamuri gi cArnafi esie ardtatd in figurile224,225 gi 226,in care se detaliazd operaliile prezentate in continuare.

Depozitarea materiilor prime. Semicarcasele de porc ai sferturile de bovind se depoziteazd pentru 48 - 72 ore la temperatura aerului de +2...+4 'C.

Depozitarea trebuie si se facd cu ventilalie continud pentru a se favoriza pierderile in umiditate ale cSrnii. Sldnina fasonati in pl6ci se depoziteazd in aceleaqi condilii de temperaturi gi pentru aceeagi durati de timp" Se recomandi insd depozilarea de scurti duratS, la t"",= -12"C.

Trangarea, dezosarea, alegerea. Se realizeazd in spalii climatizate cu temperatura aerului condilionat la 10"c ai g = 65 -- 7A%. carnea se introduce !a trangare cu temperatura de maximum +4'C. Se utilizeazi carnea de porc rezultati in urma trangdrii pentru salam de Sibiu sau carnea rezultatd dupi recuperarea unor specialit6li. La alegerea cirnii de porc se impun urmitoarele condilii:

464

Tehnologia fabicdrii preparatelor ciin came crude h,loterj

i primr relii geratu

{ifbrtnri bovine.

Slinina r*frigerati

$crmicarcase de porc)

*

+ Depozitare tenrporari 34 * 7? h;4'C

De;:ozitare temporarE

I

I

'l ranryare

*

34

t Fcrmaru compozilie I

h;4'C

73

? in buc[1i tle 50* 150g

Y

deeosare *. alegere 6i t[iere hr bucfiii de 50 *. 150 g

*

'l'fiier"e

I

v inurirela forr*

^'l?oC

i

V

Scurgerc * evdutare .. intfrrire

t Cuterieare

+ ltrcuumsre 6i conrpaulare comprizilie qi urnpl*r:e r:ilindri

+ tjmplerc *le:gare *agfilure pe rast*le cdrucioare

Etuv* r_-___=.l> I

+

Linir*tire * z,v8ntare qi afurnre la rece

+

Uscart

* mitturiu-'J

t

Legzrre du prez"entam,

etichetare qi :lrnlralare

t

Depozitrrre scurtii pentru exp*dirir

Fi$.224. Schema tehnologici de fabricare a salamurilor crude de tip Siblu.

- se elimind toate fragmentele de oase, flaxuri (inclusiv lesut conjunctiv

lax), grdsime, porliunile sangerate, ganglionil, po4iuni de gtampile; * se taie in buca{i de 100 - 150 g. Este necesare indepdrtarea grdsimii moi, deoarece prezenta ei conduce la defecte de fabricafie care apar in timpul uscdrii: ob{inerea de batoane fdra consisten[i ferm5, fdrd aspect mozaicat in secliune; durata uscdrii se prelungegte. Este neeesare indepirtarea lesutului conjunctiv gi Tn special a celui lax, deoarece prezenta lui in timpul pregdtirii pastei la cuter conduce.la obtinerea unui

film proteic care acopere granulele de carne gi sldnini $i deci ingreuneazi desh idratarea acestora.

Carnea de vitd, dupa trangare gi dezosare, se alege la rogu.

Tehnologia de fabicalie a preparatelor din

""rrc

crude

Scurgerea, zvantarea gi intirirea cirnii. Operaliile se realizeazdTn spatii climatizate, cu respectarea parametrilor prezentati in tabelul 85.

la tou,* 2...4 oC ti *85 q, %;T=2A*24h

Sctrrger"e

f I

Amestec s[rare condirngnte

Ivlernbrane oC]

irrt[rire la tour* -5/-7 q = 80 *tlS ?6; raer * I m/s T * 12-24h

t Cuteriz,are +

Umplere

Descircare

co9url

Golire

-r api L----->

Golire api

Fig. 286. Sterilizator static cu schimbdtor de cilduri pe circuitul de ricire Jumbo-Lagarde.

$,.; /l*'\

Fig. 287. Sterilizatorul IMC/FMC Sterilmatic: 1 - conveier de alimentare cu recipiente; 2 - dispozitiv de alimentare-etarlgare a corpului de sterilizare; 3 - corp de sterilizare cu abur; 4 - dispozitiv de transfer al recipientelor din corpul de sterilizare in cel de rdcire; 5- corp de ricire; 6- dispozitiv de evacuare recipiente care asigurd gietangarea corpului de rdcire.

Din punct de vedere constructiv, fiecare corp are in partea interioard un cilindru rotativ pe care sunt fixate profiluri l, paralele cu generatoarea. Aceste profiluri au talpa superioard tiiatd gi inallimea inimii profilului egal6 cu 112 din diametrul cutiei. Pe suprafata interioard a corpului fix sunt previzute ghidaje elicoidale din profil T, pasul spiralei fiind egal cu inbdllimea cutiei (h"), iar Tndllimea

596

Tehnologia generald de fabricare a conservelor

T fiind egale cu 112 din diametrul cutiei (d). Spirala gi profiturile longitudinale fac ca o datd cu rotirea cilindrului rotativ, cutiile si avanseze de la un capit la celilalt al autoclavei. Alimentatorul sterilizatorului este format dintr-o roati stelati ?nchisi intr-o carcasS. La trecerea din autoclavd in corpul de ricire (identic cu primul gorp) se folosesc valve etange, iar la evacuarea cutiilor din corpul de rdcire se folosesc distribuitoare celulare de evacuare. Corpul de sterilizare este previzut cu conductd de abur, de evacuare condens gi conducti de evacuare aer (sterilizarea se face in abur). Corpul de rdcire este prevdzut cu conductd de admisie/ evacuare aer, conductd de alimentare/ evacuare api de rdcire. profilului

Sterilizatoare hidrostatice Carvallo. Existd mai multe tipuri de sterilizatoare Carvallo in care se pot steriliza recipiente 111; 112',211; 3/1 gi sticle de 1 l, 112 | gi 114 | gi chiar 1/5 L Amelioririle aduse sterilizatoarelor Carvallo se referd la: - agitarea recipientelor care poate fi realizati cu un motor electric auxiliar ce comandd un vilbrochen legat prin intermediul unei biele la o timonerie ce transmite migcarea alternativi la doui etriere printre care trece lanful transportor de coguri. La construcfii mai noi, migcarea alternativd a fost inlocuitd cu migcarea circularS, etrierii fiind schimbati cu came ovale. Agitarea se mai realizeazd gi cu ajutorul unor magnefi plasali pei inatlimea coloaneloi Oe apa de incilzire gi riciie; - locul de introducere/ scoatere recipiente. La tipurile vechi, intrarea recipientelor se face pe la partea inferioar5, iar evacuarea pe la partea superioard. La tipurile mai noi, intrarea/ evacuarea se face pe la partea inferioar:d a sterilizatorului; - func{ionare cu contrapresiune de aer. La sterilizatoarele hidrostatice, sterilizarea se face in abur care este adus in nemora rlo ctarilizaro Sterilizatoarele hidrostatice echilibreazd presiunea camerei de ,4'.. -F{T

.*li Ul I

.{l

I

:;il

I

ptl

vapori prin doud coloane barometrice, una de intrare gi alta de iegire recipiente, indl{imea acestor

coloane determinAnd

presiunea,. respectiv temperatura de sterilizare. La sterilizatoarele hidrostati-

ce fdrl contrapresiune de aer

nu

este contracarati presiunea efectivi interioard din recipiente (P2r), exis-

tAnd pericolul pierderii ermeticitifii acestora, mai ales la recipientele de aluminiu gi sticld cu inchidere Twist-off gi Omnia.

Sterilizatorul Garvallo

contrapresiune

Fig. 288. Sterilizatorul Carvallo fdrd contrapresiune de aer: 1 - coloand hidrostatici de incilzire; 2 - cameri de sterilizare cu abur; 3 - coloand hidrostaticd de rdcire; 4, 5 - coloane de r6cire prin stropire cu api; 6 - punct introducere recipiente; Z- punct evacuare recipiente.

firi

de aer. Tn ste-

rilizatorul Carvallo fird contrapresiune de aer (fig. 288), recipientele sunt introduse in punctul 6 gi sunt transportate de cogurile fixate pe lanfurile transportorului, mai intAi in coloana hidrostatici de incilzire 1, intrAnd apoi in camera de sterilizare 2 cu abur, pe care o strdbat de trei ori (sus - jos) 9i apoi intrd in coloana hidrostaticd 3 in care se

lnchiderea cutiilor

597

realizeazd rdcirea. in coloanele 4 gi 5se realizeazd rdcirea printr-o stropire cu api, evacuarea recipientelor ficdndu-se in punctul Z.

Sterilizatorul Garvallo cu contrapnesiune de aer (fig. 289) este format dintr-o coloand de preincdlzire 7, o camerd de sterilizare cu abur 2, o cameri de rdcire cu coloanele de rdcire sub presiune 3 9i -7 3' gi o coloand de rdcire cu api ia presiune atmosfericit 4. in5l[imea coloanelor gi 4 de la capdtul de v6rf pana ta nivelul superior al apei din camera de sterilizare, este cea corespunzdtoare presiunii (p + h) mm H2O [in care p reprezintd presiunea pa(iali a vaporilor de api la temperatura de sterilizare (f"), iar h este presiunea pa(iald a aerului pentru contrapresiune, la temperatura fr]. Aerul comprimat este introdus in camera de sterilizare 9i cea de rdcire sub .presiune in punctele 5 9i 6. La baza camerei de

11

L

E

+

Fig. 289. Sterilizatorul Carvallo cu contrapresiune de aer:

-

-

/-

coloand de

preincdfzire', 2 cameri de sterilizare cu abur; 3', 3" coloane de ricire sub presiune; 4 - coloani de ricire cu api la presiune atmosferici; 5, 6 - punct introducere aer comprimal; 7,8- pompe; 9- termometru; 10- rezeNot 1/ - pompd.

598

Tehnologia generald de fabricare a conseruelor

sterilizare se afla un regulator de temperaturi de precizie ( + 0,5"C). Apa din camera de sterilizare este circulati cu pompa Z gi adusi la partea superioard a camerei de sterilizare 2. Apa din coloana de rdcire 4 9i respectiv din jumitate din coloana de ricire 3' este circulatd cu pompa 8 gi adusi la partea superioard a coloanei 3', asigurdnd ricirea recipientelor in curent paralel. La comanda automatd a termometrului situat Tn pozi{ia 9 (daca temperatura este ridicatd), pompa poate conduce apa in cea de a doua jumitate a coloanei de ricire sub presiune 3i asigurdnd o ricire a recipientelor in contracurent. Dacd rdcirea prin pulverizare in camera de rdcire sub presiune nu este satisfdcitoare, din rezervorul 10, in care se acumuleazd apd ce debordeazd din coloana 7, cu pompa 11se trimite apa Tn 3, asigurAndu-se in acest fel gi o compensare a nivelului apei din 1 gi 3, datoriti nealimentirii cu recipiente a sterilizatorului. Sterilizatorul Hydroflow (ABC) este inclus in categoria sterilizatoarelor hidrostatice, originalitatea lui constAnd in sistemul de transport care este suplu, neuzabil gi care este reprezentat de un tub sub formd de serpentind, in care recipientele sunt transportate unul dupd altul atdt in zona de sterilizare cAt gi in zona de rdcire cu un curent de ap5. Transportul in curent de apd este ideal, avAnd in vedere cd greutatea aparentd a recipientelor cu produs este 1/10 din cea reald. in func{ie de forma gi pozi{ia recipientelor, in tub se poate realiza o deplasare prin translatie sau translalie 9i rostogolire, viteza de transport depinzdnd de debitul de apa care circuld in tub. Pentru tubul cu secliune dreptunghiulari, sensul de rotalie a recipientului se schimbi la trecerea de pe ramura superioard a tubului pe cea inferioarS. in sterilizator (fig. 290, a gi b), recipientele so'sesc pe un transporlor gi sunt introduse unul dupd altul in sasul 7 de tip rotor cu alveole in care se admite gi api caldd din rezervorul 9 cu pompa 10. Apa caldd 9i recipientele pitrund in tubul de sterilizare 2. Dupit ce parcurg zona de sterilizare, recipientele ajung la separat,crul de apd caldd 3, unde se separi apa caldi care este returnati prin gravitalie la rezervorul 9. Recipientele, eliberate de apa caldd (apa de sterilizare), intri intr-un tampon in care se admite aer comprimat gi apoi in primul tub de ricire sub presiune 4. Acest tub care confine api rece se termind cu o coloand hidrostatici 5, la capdtul cdreia se gdsegte o cameri prin care apa gi recipientele sunt aduse'la presiune atmosferici 9i intri in tubul de ricire cu api la presiune atmosfericd 6, care se termind cu un separator de api rece qi cutii 7. Apa rece pdtrunsi in capdtul de inceput al tubului de rdcire sub presiune antreneazi recipientele pdnd la inillimea coloanei hidrostatice, apoi coboard pe ramura descendenti a coloanei (firi presiune) 9i, dupd separatorul de api rece Z, este evacuati la canal. La sterilizatorul Hydroflow se pot face urmdtoarele regl5ri: - reglarea duratei de trecere: durata de sterilizare gi ricire va depinde de lungimea tubului gi viteza (debitul) apei de ricire care circuld prin tub. Varia[iile de trecere a recipientelor prin tub vor fi obfinute prin simpla varialie a vitezei (debitului) apei calde 9i reci in tub. Sterilizatorul este prevdzut cu volete direc{ionale care permit by-passuri, astfel cd se pot scoate din circuit anumite ramuri ale tubului; - reglarea temperaturii: reglarea temperaturii apei in tubul de sterilizare se face prin injecfie'de abur, comandatd de doud sisteme. Primul sistem se bazeazd pe faptul cd fiecare cutie care intri in sas este luatd in eviden!5 de o memorie electronici ce comandi diferite vane de injecfie abur situate la diferite ramuri ale tubului de sterilizare. Al doilea sistem se bazeazd pe diferenfa ,de temperaturi afigatd gi mdsuratd in punctul de corespondenld al tubului gi, in funclie de aceasta, injec[ia de vapori este realizatd cu ajutorul unor vane propo(ionale, deci, de a realiza o curbi de temperaturd. Ansamblul celor doui sisteme permite reglarea temperaturii cu o precizie de 0,5"C, aproape in fiecare punct al tubului de sterilizare;

I

lnchiderea cutiilor

599

Aer comprimat

I 't*'*'"'{

I

|

I i.j

lA

*\*,r

1T

.

'r

l

t-\

i.*_j i.*-* j 'Retur {l+i 2,"-*--d, t apa calda , \J ll-*i c r.- j i---Fi '/\; -'i i----* Aburl S ll_-_ \ I lApicaldi /'atiii.**1 -"^i*.,'" i'Pentru sterilizare |

* i

,+". \"*e--#

/

j

L^r.*.,**L

|

I

i

LJ

r*'v

I

'---'-'-,i'+.h, ,l'J""t'\ ,r,v

?

.-i'---------!-- '

\,

i;1"*"-

/^_\

.

r*'I '4

Apa. oe racrre

Apd la canal

a

ooo m

nnr

m

Fig. 290. Sterilizatorul Hydroflow (ABC): a - schila de principiu: / - sas de alimentare cu recipiente; - tubulaturd pentru sterilizare; 3 - separator de apd caldd; 4 - tubulaturi pentru rdcire sub presiune; 5 - coloani hidrostatici; 6 - tubulaturd de rdcire la presiune atmosfericd; Z - separator apd recel recipiente ricite; B - plan inclinat pentru recipiente ricite; 9 - rezewor de api cald6 sub presiune pentru sterilizare; 10- pompS pentru apd caldd de sterilizarei b- deplasarea recipientelor: 1- prin rostogolire; 2-prin transla{ie; c- sensul de rotire al recipientelor in sterilizator la trecere de pe o ramuri superioari pe una inferioari.

2

- reglarea presiunii: presiunea in tubul de sterilizare gi ricire sub presiune este determinatd de diferenta de indllime intre fiecare punct al sterilizatorului gi vArful coloanei hidrostatice. Pentru a varia presiunea in sterilizator este suficient de a adeuga sau a scoate c6liva metri din coloana hidrostaticd, fdrd ca temperatura de sterilizare se fie influen[atd. La baza coloanei hidrostatice, presiunea este

600

Tehnologia generald de fabicare

a conseruelor

corespunzdtoare.Tn5lfim.ii acesteia (2 bar pentru coloana de 20 m) Si se transmite integ.ral tubului de sterilizare. gi rezeryorului tampon de ap5 caldd'prin intermediul aerului cgmprimat admis la nivelul separatorului de apa caida. ln partea ascendenti a coloanei, presiunea scade de la bazEr la vArf. anulAndu-se la v€rrful coloanei. Presiunea intre vdrful coloanei gi separatorul de apd rece este cea atmosferici. \Y"rtaiele acestui sterilizator sunt urmdtoarele. ridicarea temperaturii produsului este rapidS, deoarece trecerea recipientelor din exterior in zona de sterilizare este rapidd (1 s); sterilizarea se poate face la temperaturi ridicate, deoarece se poate folosi contrapresiune coiespunzitoare; rdcirea este foarte rapidS, deoarece recipientele intri direct din zona de sterilizare in cea de ricire:

.

temperatura in sterilizator este omogend, iar transferul de cdldurd de la mediu la recipient este accelerat prin. rotafia acestuia in jurul axului propriu (20 200 rot/min) gi datoritd schimbdrii sensului de rotalie prin tr6cere de la o ramuri la alta a tubului; temperatura poate fi reglatd in limitele 100...130 "C pentru fiecare ramurd a tubului de sterilizare; durata de sterilizare este redusi gi se elimini riscul suprasterilp5,rii

stratului superficial al produsului; ambalajele nu sunt deteriorate datoritd transportului lor in api; consumul d-e vapori este redus, deoarece apa caldd pentru sterilizare circuld in circuit inchis., firi legiturd cu circuitul de rdcire gi nu'existi consum de cdldurd pentru incilzirea unui transportor mecanic, iar izolirea tubului

in zona de sterilizare este ugor de realizat.

Sterilizatorul Hydrolock. in acest sterilizator (f ig. 2g1i, se pot steriliza produse ambalate in recipiente de tabl5, sticld, plastic. Plodus6ie ambalate sunt incircate in cogurile sterilizatorului care sunt purtate de un transportor cu lant. l.^h^^^JA ^^^+ Acesi iransponor pitrunde in carnera de sterilizare cu vapori cie apd S, prin sasui 2. Acest sas are rolul de a crea o oarecare etangeitate carnerei sub presiune. pentru a realiza o etangeitate completd, la locul de intrare gi iegire a lanlului transportor, sunt previzute perdele de apd sub presiune. O dat5 pdirunse in'camera cje sterilizare, recipientele sunt purtate de transportorul cu cilguri prin partea superioard unde se gisesc vaporii !e apd (abur). Datoritd direcliei l6ngitudinale, ugor inclinate a transportorului, .recipientele se rostogolesc cu b viteid de 10 -30 rot/nlin, suficientd pentru intensificarea termopenetra[iei. in partea inferioari a incintei syb presiune 4, recipientele sunt rdcite cu ap5'sub presiune, durata de ricire fiind 113 - 116 din durata de sterilizare. Recipientele rdcite sunt evacuate prin acelagi sas 2, 6uP? care sunt transferate pe un al doilea transportor montat la exterioi-ul sterilizatorului (partea gi conduse intr-un bazin cu api pentru rdcire la presiune atmosferici. ^inferioard) ln cazul recipientelor de sticld sau plastic,'rdcirea se executi integral in sterilizator. Sterilizatorul Steryflame (fig. 292) este format din gapte trasee orizontarle, du-te-vino, pe niveluri suprapuse. Primele doui tr6cbri alcdtuiesc zona superioard sub forma unui tunel in care incdlzirea pand la 100"C se face cu aburin circa 6 . m.1n (cutil de 0,350 l). O trecere aliStuiegte zona pentru ridicarea temperaturii pAnd la temperatura de sterilizare (125"C in 3 min), alte doud treceri alcituiegte zona.de menfinere a temperaturii de sterilizare (1256C, timp de 4 min), iar ultimele doui treceri servesc pentru ricirea recipientelor prin pulverizare de apj

in

la suprafala recipientelor. Zonele de ridicare a temperaturii de menlinere sunt echipate cu arzdtoare de flacdrd ( 1100"C) a-slfel dispuse incdrt recipientele trec alternativ prin flacdrd 9i intre flScdri; in acest fel se realizeazd impulsuri termice intermitente, fapt cb permite uniformizarea temperaturii produsului care trebuie si aibd un anumit iaport solid/ lichid.

-

lIr"{} sub Frrsrlrlle

$terilizare in abur

,,1i)""1

.,r$a'.X rtrer

c$mFrrllat

la preisiune atn:osferic&

Ev"acuare

epi Fig. 291. Sterillzatorul Hydroflock: t - transpo.tor cu lant dublu pur€tor de coiuri pentru recipiente; 2 - sas de etansEre; a zona de sterilizare in abur; 4 zona do recire ln apd sub presiune; 5 - trecere recipiente.pe conveiorul cu lanl dublu pentru transportul recipienteior in bazinul d6 r5cire cu apd la presiune atmosfericA; 6 - conveierul cu lanl dublu: Z- bazin cu ap, pentru rlcirea finalt la presiune atmosfericd; 8 colectare recipignte recite; 9 corpul autoclavei. -

-

602

Tehnologia generald de fabricare a conservelor

Recipientele avanseaz5 prin rostogolire pe cdile orizontale de rulare, impinse de raclete montate pe doui lanfuri paralele cu cele doud laturi ale instala{iei. Se.asiguri in acest fel o agitare a con{inutului, ceea ce favorizeazd convec[ia, mai ales in cazul unor conserve cu confinui mare de lichid. Datoritd faptului cd sterilizarea se face la presiune atmosfericd, este posibila deformarea ireversibili a capacelor gi din aceasti cauzd acestea se confecfioneazd din tabli cu grosimea de O,2s - 0,2T mm. Se impune ca temperatura produsului la inchidere si fie > 70"C

Sterilizatoruf Hydroflame. in cazul sterilizatorului Hydroflame (fig. 293), recipientele se intro_duc in nigte cilindri metalici care sunt deplasafi pe ; iale de rulare. ln fiecare cilindru se introduce apd care trebuie si ocupe ilg Oin volumul acestuia. Cilindrii, inchigi ermetic, trec mai intdi printr-o incintd in care este admis abur, astfel ci temperatura in fiecare cilindru se ridici la - 90"C, apoi cilindrii sunt

deplasafi deasupra azdtoarelor cu flacirS, temperatura din fiecare cilindru ajungAnd lu J30...140 oC (3 -3,5 bar), fapt ce'asiguri o sterilizare bund a recipientelor. In continuare, cilindrii sunt rdcili cu apd in 2ona de ricire, deschigi in vederea scoaterii rec.ipientelor care se rdcesc mai profund in bazine cu api rece, ciclul put6nd

si

fie reluat.

Abur saturat

Abur saturat

Fig. .292. Schita de principiu a sterilizatorului Steryflame: 1 - incircare recipiente metalice; 2 - clile de rulare pentru recipiente; 3 - arzdtoare cu gaze; 4 - conducte pentru stropire cu apd de ricire; 5 - evacuare produs; 6 tavd colectare apd de rdcire, 7 - oald condens; I - tunel pentru ridicarea temperaturii; A - zona de ridicare a temperaturii recipientelor la 100"C; B - zona de ridicare a temperaturii recipientelor pini latemperatura desterilizare; C-zona demenlinere atemperaturiide -125"C; D-zona de ricire cu api prin fulverizare.

I

t* I

I

Abur

sistem do transpori al cilindrilor cu recipiente; 2 - s€clia de lncekire la 90"C (c[J abu0; 3 - sistem do ddlcaro al cilinddlor in de sterilizare cu f,acdr5: 4 - sistem de transport al cilinddlor in secliunea de sterilkare cu flacare; 5- aeetoare cu flacera; 6- cilindricu recipieflte.

Flo. 2gg, Stsrilizatorul Hydroflame: -sectiunea

Condens

7

-

604

Tehnologia generald de fabicare a conseruelor

Sterilizarea

in vrac. Pentru sterilizarea in vrac a compozi{iilor

pentru conserve de carne, legurne, fructe se utilizeazd instatalia Jupit6r fjCApV Fqgte, (iq.?91) Procesul tehnologic decurge astfel: produsele solid'e se fncarci- ?n cuva DCAPV care apoi se inchide ermetic. Cuva aie forma unui dublu trunchi de con care se rotegte in jurul unui ax orizontal, fapt ce permite amestecarea fazelor in prezen[a vaporilor de api. Materiile prime sunt incdrcate cu un elevator. Cuva este prevdzutd gi cu manta dubld. in cuvi sS^admit vapori de apd deasupra produsului gi in manta. Cdnd P.lod.yqul a ajgns la 80"C, in cuv'd se aduce ap6 incdlzitd la 130"C suO,a rezultatd dintr-o 9arj.a anterioard) pentru a evita aglomerarea bucdtilor de !s3t1 produs..In timpul acestei.perioade, cuva se rotegte lent, lsigurandu-se o uniformizare a temperaturii in toatd mas? produsului. TemperJiwa este permanent "btt"t misurati 9i pe baza ei se calculeazd valobres F6 c€ trebuie realizatd. f-a atingeiea valorii Fs prescrise, se intrerupe injecfia de abur in cuvd gi incdlzirea in mantalgi ie trece la ricirea'produsului prln iOmisie de apd rece in mantaua cuvei care in aceasti perioa_dd este, de asemenea, in stare'de rota{ie. Pentru elimina apa Oe sterilizare sub formd de supi din cuva DCAPV, aceasti se aduce in pozilia in caie conducta de evacuare ce trece prin axul cuv_ei permite evacuare ataz6i licnioe, cire in rezervorul iJe stocare. Pentru evacuareafazei tichide, i. ll*:l?,.3 UUAPV se"1^rlgd aduce aer steril care contribuie la scdderea presiunii purjarea fazei lichide. DuPg purjarea fazei lichide, in cuva DCApV de vapori gi ta se aduce sosul prealabil in sterilizat, debitul de sos fiind controlat iespectiv, cu un debitm;i* Drp; introducerea totali a sosului, cyv? se pune in migcare de

i

;il;

amestecdrii intime

roia{ie in u"oer"i a celor doud ..faze. bupi reatizlreJ oroglni=arii, cuuj ,e

opregte gi produsul este evacuat din cuvi srib presiune de aer iterit, fiind trimis i; rezer/orul care alimenteazi instalafia de urirpiere asepiici. Dupd evacuarea Aer

s Vapori Vapori

fProdus solid

S/vapori Retur

La ambalare

S

U+

Vapori S 19

Vapori

Fig' Instalalia Jupiter - DOAPV de sterilizare in vrac: / tanc alimentare materiate pentru -294' pregitire sos; 2 - pompi; 3 - injector de abur; 4 tanc cJe evaporare,,flash,,; 5 - pompd; 6-schimbitor de cdlcjurd cu.suprafali raclatd; z tubulaturd de menfinere a temperaturii; B - rdcitor cu suprafald raclatd; 9 filtru de aer; l0 - tanc de depozitare aseptici a sosului; 7 7 - debitmetru: 12 - conducti de retur; /3 - cuvi DCAPV; 74 - termocupluri; lS - rezewor pentru pistrarea asepticd a produsuluisterilizat; 16, 17_filtre; 18_purjd; /9_ barieri sterili; 22* pompd.

inchiderea cutiilor

605

produsului din cu.vi, Tntre_ pa(ile componente ale instalafiei se asiguri o izolare completd prin bariere sterile, realizdndu-se igienizarea cuvei. La terminarea lucrului, intreaga instalafie se igienizeazd.

Procedeul Kafedshiev-Kolev. Acest procedeu (fig. 295) de sterilizare se qplice pentru produse de origine vegetald (castraveli, mazdre, piersici) in ambalaje de 20 - 1500 l, ln cazul fructelor, acestea sunt tdiate 9i acidificate cu acid citric pdnd la pH = 3,5 gi incdlzite la 100oC, 3 -5 min, Tntr-un vas de sterilizare. La sf0rgitul sterilizirii, in vasul de sterilizare se aduce lichidul de acoperire (solu{ie de zahdr) pasteurizat la 80"C. Amestecul este trecut in rezervorul de depozitare, in

prealabil sterilizat cu abur gi acesta se supune rdcirii prin stropire cu api, rezervorul fiind in migcare de rotafie. Produsul astfel ob{inut se poate pdstra 9 luni gi constituie un semifabricat pentru conservele de fructe.

t'Produse

vegetale

Fig. 295. Schi[a de principiu a instalatiei de sterilizare Kafedshiev-Kolev: 7 * tanc intermedihr; 2- pasteurizator; 3-sterilizator;4- racord etang; 5- pompi; 6-tancde depozitare.

Procedeul lTA. in acest procedeu (fig. 296), produsele vegetale sunt introduse intr-un rezervor 5 de capacitate mare in care se recirculd un lichid de acoperire (apd acidulat6, sirop cle zahdr, saramurd) in circuit inchis. Procedeul a fost apticat la conservarea caiselor gi piersicilor in recipiente de 200 l, la care durata de Tncilzire p€rnd la 95'C este - 10 min, iar cea de rdcire la 30"C este de

- 20 min. 20.5.4.1. Calculul presiunii interioare din recipient Tn timpul

sterilizirii Frin incdlzirea con{inutului recipientelor, in timpul sterilizirii, ia nagtere .o presiune interioarS, a cdrei mirime depinde de mdrimea pnesiunilor pa(iale ale vaporilor de apd, a aerului gi gazelor aflate in interiorul recipientelor (legea lui Dalton). Pri:siunea vaporilor de apd va depinde numai de tel',peratura lor gi poate fi dedusd din diagrama proprietSlilor aburului saturat. in finalul sterilizdrii, consider6nd cd temperatura din recipient este aproximativ egal5 cu cea din autoclavd, presiynqa maximd a vaporilor de api din recipient este contracarati de presiunea din autoclav5'

Detaliu distribuitor lichid

Fig. 296. schi{a de principiu a instara{ieicare rucreazi dupa procedeur rrA:

/-

recipient; 2-distribuitor lichid;

3_ rotametru;4_pompi

: S_rczervor:

lnchiderea cutiilor

607

Rezultii cd presiunea efectivd care se exerciti asupra perefilor recipientului se datoreazd numai sumei presiunilor pa(iale ale aerului gi gazeior (praitic numai a aerului). Aceasti presiune atinge valoarea maximi la inceputul rdcirii, c3nd are loc coborArea presiunii din autoclavi. Presiunea efectivd din recipient in acest moment este o presiune critici, solicitarea recipientului fiind maximi. Presiunea pa(iala care se formeazd in timpul sterilizirii poate fi calculati cu rela{ia:

Pz=Pza*Pr", in care: Pz" €ste presiunea pa(iald a aerului la temperatura absolutd de sterilizare,

in bar; Pr' - presiunea pa(iali a vaporilor de apd la temperatura absolutd de sterilizare, in bar (se ia din tabele). P2sil putem lnlocui in funclie de Pr, care, la rAndul sdu, rezulti din ecuatia:

P'r=Pta+P;, care: Pr este presiunea din recipient in momentul inchiderii, in bar; Pt"- presiunea pa(iald a aerului la temperatura absolutd de inchidere, in bar; P; - presiunea pa(iala a vaporilor de apd la temperatura absoluti de inchidere, in bar (se ia din tabele). Valorile lui Pru Qi Pz" se pot stabili pe baza legilor gazelor, !inAnd seama de aceeagi cantitate de gaz G, in condilii diferite:

Tn

'r::V==8;E;l:',

unde y1 gi V2 reprezintd volumul de gaz de sub capac la temperatura 11 gi respectiv Iz. Fdcdnd raportul.

G, R .TI

Pta'Vt

Pza'Vz G'F'Tz' se gdsegte

ci: Pu'Vt

t1

Pza'Vz

=-,

Tz

de unde:

Pza= Dac6 se line seama

cd

Pr"'Y

v2

P1s= Pt

Pza = Pt

-

+t 1

vom gasi:

P,,1,

':-:- ':- Pv'VtT2

Vz

Tt

'

inlocuind pe

YJ= Vz

1-a

x- l'a

vom gisi:

1-l:'

Pz"=(Pr- Pr')x- j'a unde:

Tz

Tt

a este gradul de umplere a recipientului: Q=

Volumul produsului Volumul recipientului

(a=0,85-0,95);

608

Tehnologia generald de fabricare a conseruelor

x -cregterea prin dilatare a volumului recipientului (x = pentru

1,035

-i,1gs

cutii metalice gi x = 1 pentru borcane de sticla); 1- coeficient de dilatare a alimentului (1= 1,00g - 1,060). in relafia menlionati anterior, Pz" reprezintd chiar presiunea efectivi din recipient in timpul sterilizdrii (nu se fine seama de cantititile neglijabile de gaze eliberate din {esuturi). Pentru calculul lui P2 (presiunea interioari totalS in timpul sterilizirii) in ecua[ia Pz = Pza + F ,se fac inlocuirile de rigoare gi se gdsegte:

pr') 1-," .T' * p," p2 trebuie .r"r,"';l' J;.t dec6t presiunea maxima ta

P2a=(pr Aceastd-p.resiune

-

.

care recipientul igi pistreazd ermeticitatea (2,5 bar pentru recipientele de tabli 1,5

- 2 bar pentru borcanele de sticld). Rezulti ci in timpul sterilizirii in prima fazd de ricire, contrapresiunea

aer trebuie sd contracareze presiunea efectivd

p2u.

20.5.4.2. sterilizarea recipientelor de

gi

de

sticli tip omnia

Sistemul de inchidere Omnta este un sistem ,,respiratoriu", respectiv in perioada de ridicare a temperaturii autoclavei, con{inutul recipientului se dilati, avdnd ca rezultat eliminarea aerului din acesta gi in unele situatii chiar parte o din lichidul de acoperire. Aceastd eliminare de aer aie loc pdnd in mbmentul in care se incepe introducerea contrapresiunii ce aer in autcclavi. Pentru a.se asigura o bund aerisire a recipientelor gi pentru obfinerea unui grad de vid suficient in acestea, este necesar ca temperafuia conlinuiului inainte de aplicarea contrapresiunii sd fie cuprinsi intre 7ci gi ggt. in cazul in care contrapresiunea de aer se aplicd inainte ca proclusul sd L;rngt la minimum 70.C, gradul de vid ce se realizeazd in recipient este scizut (. x0 mm Hg respectiv 0'?8-0 bari) 9i nu se realizeazd o bund ermetizare a produsului, existdnd deci riscul ' reinfectdrii produsului prin sugerea apei sau aerului in perioada de rdcire a

recipientelor.

'

'

DacS contrapresiunea este introdusi prea tAziu, respectiv c6nd temperatura produsului depdgegte. 80"C, se pieide din tichiout d'e acoperire,

neasigurAndu-se deci grgmajul cerut de normative. Totodatd, se realizeaze uh grad de vid ridicat, peste 330 mm Hg, respectiv 0,450 bari exrstd riscul strierii Si capacelor gi chiar perforarea masei de etan$are. In cazul produselor cu termopenetralie rapidi (conserve in saramurd, conserve sup6, conserve in ofet, compoturi), unde transmiterea cildr-lrii se face in parte prin convectie, se realizeazd o temperaturi a produsului rcrg de minimum 79"C,cdnd temperatura autoclavei a ajuns la 75...80'C iu iin condiliile in pleacd de la o temperaturd a apei din autoclavd _ ZO"C). $i in acest 'caz se incepe introducerea contrapresiunii de aer cgnd temperatura in autoclavd a ajuns la 75,..80 oC. (Aceasti [comanOare este valabil5 cind nu se urmdreqte temperatura din produs cu un termocuplui. in cazul produseloi cu termopenetralie lentd, pentru asigurarea temperaturii de minimum 70"C in produs, este absoluit necesar si se facd o preincdlzire a produsului, pdni la 55.".65'C; in acest caz, contrapresiunea de aer se introduce cAnd autoclava a ajuns la temperatura de g0...95'C. (Aceastd recomandare este valabili cdnd nu se urm6regte temperatura din produs cu un termocuplu).

*r"

609

Inchiderea cutiilor

De precizat ca durata preinc5lzirii produsului ce se

realizeazd la temperatura apei, din autoclavi de 80"C nu se include in formula de sterilizare, formuld care se aplici dupi expirarea duratei de preincSlzire. in timpul sterilizdrii, valoarea contrapresiunii de aer din autoclavd variazdin funclie de evolulia temperaturii produsului 9i a apei din autoclavd. Pe etape cregterea presiunii ar fi: -la temperatura apei din autoclavd de 75...80 oC, pentru produsele cu termopenetra[ie rapidS, gi la 90...95 "C, pentru produsele cu termopenetra{ie lent5, se introduce o contrapresiune de aer de 0,3 bar; - la temperatura apei din autoclavi de 100"C, contrapresiunea este de 0,6 - a,7 bar; -la temperatura apei din autoclavd de 120'C, contrapresiunea este de 1,7 - 1,8 bar, care se menline pe durata sterilizdrii gi in primele minute de rdcire, pdni cAnd apa din autoclavi a ajuns la 100"C. in timpul ricirii, c6nd apa din autoclavi a ajuns la 100'C, contrapresiunea va fi: 0,7 - 1 bar pentru produsele cu termopenetralie rapidd; 1,3 - 15 bar pentru produsele cu termopenetra[ie lentd. Contrapresiunea se reduce total atunci cAnd temperatura produsului este cu 10...15'C mai micd decAt temperatura produsului, in momentul introducerii contrapresiunii de aer, deci atunci cAnd apa din autoclavd a ajuns la 50"C pentru produsele cu termopenetralie rapidi gi sub 35'C pentru cele cu termopenetralie

lenti.

in situatia in care contrapresiunea la incilzire a fost introdusd inainte ca produsul si ajungi la 70"C, ricirea trebuie fdcutd lent 9i trebuie menlinutd o

contrapresiune ugoard (0,3 bar) timp de 5 - 10 minute 9i dupd ce apa din autoclav iese rece prin preaplin, pentru ca, capacele sd fie,,supte"' Practic, in cele doui cazuri se procedeazd astfel: - la produsele cu penetra{ie rapidd a cdldurii: introducerea cogului in autoclavd gi inchiderea capacului; preaplinul este deschis, ventilul de aerisire inchis; se ?ncepe incSlzirea astfel ca dupd 10 minute temperatura apei din autoclavi sd fie 75...80 "C; se inchide preaplinul gi se introduce o contrapresiune initial5 de 0,2 - 0,3 bar, se ridicd progresiv temperatura 9i presiunea astfel ca la fie 0,6 -0,7 bar; se continui cregterea 100"C presiunea din autoclavi progresivd a temperaturii gi presiunii pdni la temperatura de sterilizare (de exemplu, 120"C) cAnd presiunea din autoclavi trebuie si fie de 1,7 - 1,8 bar. Regtarea in aceasti perioadd atdt a presiunii cdt gi a temperaturii se face prin introducerea de abur (cOnd scade temperatura) gi de aer (cAnd scade presiunea). Excesul de presiune se regleazd numai prin deschiderea ugoard a preaplinului gi nu prin deschiderea ventilului de aerisire.

-

si

cazul' depigirii temperaturii de sterilizare, se cregte pulin 9i contrapresiunea pentru a evita pierderile de lichid din borcane, procedAndu-se totodaii la rdcirea autoclavei pdnd la temperatura normali de regim, rdcire care se va realiza prin introducere de aer in autoclavi gi menlinerea presiunii preconizate

in

printr-o ugoard deschidere a preaplinului (nu se scade temperatura prin introducere de apd rece); la produse/e cu termopenetralie lentd'. introducerea coqului in autoclavi; se lasi capacul gi ventilul de preaplin deschise; se di drumul la abur pentru a aduce apa din autoclavd la 80'C; se menline la aceastd temperaturd pdnd ce produsul ajunge la 55.,.65 "C; se inchide capacul, iar preaplinul rim€rne deschis;

610

Tehnologia generald de fabicare

se continui preincilzirea

a conseruelor

in

contrapresiune, astfel ca g 10 minute temperatura apei din autoclavi sd ajyngd'6-90...g5 "c; se irrcnioe preaplinul gi se introduce o contrapresiune de 0,3'bri continua rbnt inclkirea gi se cregte contrapresiunea, astfel ca la 100'c in'autocLvd si avem o contrapresiune de 0'6 - a'7 bar, se continud Tncilzit"" cu cregterea contrapresiunii astfel cd la temperatula de regim (de exemptu, "on.omitent tio'c) sa o contrapresiune de 1'6 - 1'7 bar; se incepe r5cirea lentd prih iritrooucei" de "u"* deschis, dupi 8 - 10 minute de ricire c91ir"[*riunea api, cu ventilul de preaplin ,.d=anor-se la 1 ,z - 1 ,4 bar (cand apa din a.utoclavd a ajuns ta too;c;; sJ continud rdcirea cu scaoerea treptati a contrapresiunii p?ng.ce apa iese rece din autocrava; se r"ainl incd 5 10 min o contrapresiune de 0,3 bar pentru a..avea siguranta ,,sugerii,,caiacelor la corp. Regfarea scdderii presiunii tu r"rjii"rzd numai prin regtarea debitului de ape introdus la rdcire gi debitul de uu""r"i" prin preaplin.' (Nu se regleazd presiunea prin ventilul de aerisire).

lee

..

2a'5'4'3' Defecte de sterilizare in cazul recipientelor metalice Principalele defecte care apar la sterilizarea conservelor sunt prezentate in continuare.

in cutii metalice

Substerilizarea' Aceasta se datore azd: nerespectdrii regimului de sterilizare stabilit (temperaturd gi timpi de rioicare, minlinere, rdcire); folosirii de formule de sterilizare necorespunz5toare, adicd formule care nu au fost stabilite in mod gtiinfific; grad de infectare initiaia mare i proor.urui fneie.pl.t"r"" condifiiror. igienice gi intreruperi in procesul iunnofog,.i Y'v

consecin{ere substeririzdrii sunt Jrmatoarere: - alterarea produselor cu bombarea capace/or. Acest defect rezultS in urma activitdfii microorganismelor iupiavieluit procesurui de sterilizare ceea ce inseamnd ci acesta nu a fost 'condus bine sau ares fenomenul de sub.sterilizare apare ca o consecin[a a unei incdrcdri bacteriene. masive a produsului supus sterilizirii sau e*L1en1"i unor spori, excep{ionali de rezistenfi la cdldurd, ambele situafii determinanJ"inericacitatea-traiamentului termic aplicat' sofu{ia ce se impune in acest nu este alegerea unei formule de sterilizare mai sevele, ci impunerea unor conditii de igiend stricte pentru materiile prime gi auxiriare, cdt gi penrru ilcagerire gi ecniprr"ntrr tehnorogic. De asemenea, se impune o vitezS sporitd b?or.-,tjJ 'a Jestbgurarii ilo.".rrui tehnologic (lucru la^banda). In majoritatea cazurilor, in recipientele bombate se pune in evidenfd o singurd specie de microorganisme (cea mai termorezistenti). Alterarea cu bombaj poate fi datorate atal bacteriilor mezofile (anaerobe gi aerobe) cdt gi bacteriilor termofile;

."t" t,

l;;;#';:;;Jir',

."i ;;

cu bomhai datoritd mezafilitor. Alterarea cu bombaj datoritd mezofililor poate fi consecinfa: bacteriilor mezofile anaerobe, care se dezvoltd bine in produsele cu aciditate mica 1ct tpo,rogrri:r, cr. ootitinuri tip A, B, E, ct. putrificum, Ct. histotyticum, Ct. bitgrlteitinri:-OaJieriitor mezofite anaerobe care se dezvolta bine in produsele cu aciditat" r"i"-1Ci. p.asteurlanum gi c/. butyricum); bacteriilor mezofile facultativ anaerobe, care'r" d"ruolta bine in produsele cu aciditate mare (B' macerans gi B- potymixa); bacieriilor mezofile aerobe (8. subtitis gi B. mycoides); alterarea

lnchiderea cutiilor

611

-

alterarea cu bombai datoritd termofilelor. Alterarea cu bombaj datoriti termofilelor poate fi consecin[a: bacteriilor facultativ anaerobe (CL thermoacidurans, B. coagulans) care se dezvoltd bine in conservele semiacide gi acide; bacteriilor anaerobe (Cl. thermosaccharolyticum) care se dezvoltd bine in conservele semiacide gi produc o cantitate mare de gaze din carbohidra{i (COz + HzO); - alterarea fdrd bombaj. Acest tip de alterare se poate datora termofililor cum ar Cl. stearothermophilus (facultativ anaerob) CL nigrificans (D is u lfitom acu I u m n ig rifican s an ae rob). Alterarea produsd de Cl. stearothermophilus conduce la acidifierea puternicd a produsului, fird ca recipientul si fie bombat (flat-sour), ceea ce face imposibilS separarea conservelor alterate de cele nealterate, atunci cAnd recipientele sunt confecfionate din tabli, deoarece nu se poate vedea eventuala modificare a confinutului. Alterarea este produsd de Cl. nigrificans, care este puternic proteolitic Ai produce HzS in cantitate mare, confinutul conservei innegrindu-se dacd acesta confine fier (se formeazi sulfuri de fier). Alterarea firi bombaj este intAlnitd la conservele care con{in carbohidrali fermentescibili. .Pentru a evita substerilizarea, in condifiile unui barem de sterilizare gtiin[ific stabilit este necesar ca: autoclava si se aeriseasci bine atunci cirnd sterilizarea se face in abur; si se evite acumularea mare de condens in partea inferioard a autoclavei atunci cAnd sterilizarea se face in abur;"sd se aibi in vedere eventualele transformdri de fazdin cursul sterilizirii (gelatinizarea amidonului); ricirea efic,ace a produsului dupi sterilizarea propriu-zisd. Este, de asemenea, necesar ca, la prepararea sosurilor pe bazir de tomate gi alte ingrediente, sd se evite menlinerea acestora la temperaturi de 45...55 "C. Dacd sterilizarea se face in apd, cu sau fdrd presiune de aer, nivelul apei din autoclavd trebuie sd depdgeascd ultimul rdnd de reeipiente, astfel incdt in spafiul amestecului de vapori de api gi aer al autoclavei si nu existe reeipiente.

fi:

gi

Suprasterilizarea. Suprasterilizarea se datoreazi: depigirii temperaturii de sterilizare gi a timpilor de ridicare gi de menlinere a temperaturii, precum 9i de ricire; ricirii incomplete dupi sterilizare; folosirii de formule de sterilizare supradimensionate (valori sterilizatoare prea mari). Suprasterilizarea are urmitoarele consecinle: pierderea luciului recipientului la exterior (cutii de tabld cositoriti); marmorarea interiorului cutiilor. Acest defect este specific conservelor care conlin substanle proteice bogate in aminoacizi cu sulf, din care, la temperaturi ridicate, se pune in libertate H2S, care reacfioneazd cu staniul sau fierul, formAndu-se sulfuri de staniu (culoare cenugie) sau sulfuri de fier (culoare neagrd). Formarea gi intensitatea marmordrii sunt influenlate de: temperatura de sterilizare, durata sterilizdrii, pH-ul confinutului, calitatea suprafelei tablei la interior. Cu cdt este mai ridicati temperatura de sterilizare, cu atAt cantitatea de HzS eliberatd este mai mare. La o durata de sterilizare mai mare, acumularea de HzS este accentuati. Daci conlinutul conservei este acid, sulfurile formate sunt solubiie gi marmorarea nu se manifesti cu intensitate mare; la conservele de carne 9i pegte, unde aciditatea este micd, marmorarea este mai intensi. Calitatea tablei este hotir6toare prin continuitatea stratului de cositor.

612

Tehnologia generald de fabicare

a conservelar

Marmorarea este evitatd prin folosirea tablei licuite cutiilor' Lacul folosit trebuie sd fie perfect aderent, pelicula la confec{ionarea de lac continud, sd suporte temperaturi de sterilizare de pand la 130"b, sd fie indiferent fat5 de confinutul cutiei, sd nu dea gust Lacur p"ni^i'"'oil;"i: ;. carne trebuie sd fie sulforez]stqnj:ttl.n.confinuturui, (S) iar [entru conservele cu aciditate mare trebuie sd fie acidorezistent (l/). Licuirea tadrei poate ti facui6 gi la exten_o^r (/). pe suprafala interioard a cutiei gi capacului se aomit maximimrr= + pori/cm-, iar pe suprafafa exterioard se admit

o alti consecin{d

maximum

I

poriiim..

a suprasterilizdrii este ?nmuierea excesivd a {esuturilor. Acest defect este consecinta unei dezint"giiri masive a lesuturui muscular (in special de pegte) 9i degradai'ii colagenrrri i'i gtrtira lncompleti sau lentd a recipientetor oupd stJrilizareig"r";#ru getatoze. Rdcirea contribuie, de asemenea, la inmuierea excesivS.a fesuturilor. Din aceastd cauz6, recipientele nu trebuie sd fie scoase din autoclavi la temperaturi mai mari de 4.2....4s "C iin-."ntrul termic). ceie mai multe cazuri de rdcire incompletd se maniresta la conserv*t. prin termopenetra{ie rentd: conserve de tip pateu ""r".terizate de ficat, carne in suc propriu, luncheon meat, corned beef. Pentru ta'otiiire-ca.re nu dispun de o capacitate de sterilizare suficientS, se recomandd o rdcire suplimentard a recipientelor in bazine cu apd rece curgdtoare.

-

Arte defecte care apar ra steririzare sunt urmStoarere:

- deformarea permane.nld a capac;elor (bombaj fizic complet sau de arcuire), a cdrui aparifie se explici astfel:'.ano-tatlul este iniroim strans pe toatd circumferinfa capacului, datoritd"presiunii rrii oin interior, capacele se bombeazd puternic' ceea ce conduce atdt ja intincler"r n"nrurilor capa;6; cdt gi a fal[urilrrr -Defectul acestora' Deformalia rdmdne permanenti gi dupd racire.apare la recipienteie neexhaustate inainte de inchidere,'oeci atunci canoln recipient nu s-a realizat un vid suficient (200 300 mm Hgl, i"trritd introducerii confinutului sub temperatura prescrisd, atunci cand nu au toil'torosite magini de inchis sub vid. Deformarea permanentd, in afard oe steririzaie, se mai poate datora: folosirii unor capace, confec{ionate. tanu piea suolire sau prea elasticd; umplerii f1n excesive a recipientelor, faza solida maiiniu-g vorrimul prin absorolia pa4iata J lichidului in timpul sterilizirii; inghefdrii ;;;il;iutui recipientutui, care conduce ta cregteri de volum de 5,5 -6,50/o pentru conseryele de.rrn" in'suc propriu gi de 4'5 - 5'sa/o pentru conservele de.calne de tip -'|- gulag \:'-'- (punctul de inghe[ la conservele de carne variazd intre _2,g"C); gi -1,2

- desfacerea lipiturii longitudinale a recipientelor cand printr-o

metalice,

mai ales execu{ie defectuoasf rezistenla Li-este mici cauza prezenfa este aerului in recipient care igi mdregte presiunei in-timpur sterilizdrii; - formarea de ,,ciocuri" l" cipace, a cdror aparifie se expricd astfel' cdnd lipitura longitudinald este solidd, . "ry??te pr""irn"r.interioard puternicd produce deformarea perma.nente a capacelor in punc?er" o" minimi rezis[en1a, adicd acolo unde falful nu este strdns uniform pe toatd circumferin[a capacului. in aceste puncte falful nu rdfnAne etang gi cutia se considerd rebutati; - turtirea corpului cutiei, care are loc c6nd: presiunea din autoclavd este prea mare; cdnd presiunea de aer (contrapresiunea) dupd ricirea recipientelor; cdnd in auioclavd'presiunea se menline in autoclavd gi cregte foarte rapid. in conseciltf, se impune:.respectarea presiunii de sterilizare; scdderea treptatd a presiunii in timpui rdcirii; r"rp"it"i"J ouratei oe incitzire; cregterea treptatd a presiunii in autociavd (contrapresiunii);

.

lnchiderea cutiilor

613

- modificarea gustului, mirosului gi cutorii continutului. Aceste

modificiri sunt consecinla: oxiddrii lipidelor', reac,tiilor de tip Maillard, formirii sulfurii de fier care trece in confinut. in cazul unor conserve mixte (carne + legume), dacd legumele proaspete nu au fost prelucrate corespunzdtor inainte de intioducerea in recipiente, acestea pot prezenta modificdri de calitate datoritS: decoloririi enzimatice a clorofilei, imbrunirii enzimatice (ac{iunea polifenoloxidazelor) etc. ln cazul reacliilor de tip Maillard, intensitatea imbrunirii depinde de: gradul prospefime de al cirnii, care determini con{inutul de aminoacizi liberi, zaharuri reducdtoare, compugi carbonilici 9i gradul de scindare a proteinelor ?n edificii mai simple, cu reactivitate mai mare Tn reacliile de tip Maillard; temperatura de sterilizare care influenfeazi in sensul cd intensitatea imbrundrii cregte o datd cu cregterea temperaturii. Coeficientul Q6 pentru reac(iile Maillard este cuprins Tntre 2 gi 3; pH-ul confinutului care afecteazd imbrunarea de tip Maillard, in sensul ci la un pH mai mare imbrunarea este mai intensd; confinutul in umiditate al conservei care asigurd mobilitatea reactanlilor. La conservele de carne care au un confinut ridicat de pigmenfi mioglobinici, modificarea culorii se datoreazi gi denaturirii p5(ii proteice a mioglobinei, care incepe sd coaguleze la 65"C.

20.5.4,4. Defecte care apar la sterilizarea gi recipientelor de sticli tip Omnia

ricirea

Vid scizut ( < 210 mm Hg, respectiv 0,280 bar). Cauzele principale ale acestui defect sunt: temperaturd scizuti a produsului la introducerea contrapresiunii in autoclavi (incilzirea gi introducerea prea rapidd a contrapresiunii, sau nu s-a efectuat o preTncSlzire corespunzdtoare a produsului); intrarea apei de rdcire sau aerului in recipiente (ricire rapidd 9i anularea prea repede a contrapresiunii fdrd ca produsul s6 fi fost ricit suficient). Aceastd situalie poate fi determinati gi de introducerea contrapresiunii inainte ca produsul si fi ajuns la temperatura de minim

70"c.

Pierderea lichidului din recipient. Cauzele principale sunt: sciderea presiunii din autoclavd in timpul sterilizirii; cregterea temperaturii de sterilizare peste temperatura de regim cu mai mult de 2'C fdrd a se mdri propo(ional gi contrapresiunea (aceasti situalie poate apdrea fie din cauza indicirii eronate sau cu mare intdrziere a temperaturii de termometrul autoclavei fie din cauza nerespectdrii temperaturii de sterilizare de citre operator); contrapresiunea a fost introdusd prea tdziu (cAnd produsul avea peste 80'C); rdcirea necorespunzdtoare, borcanele fiind prea calde la scoaterea din autoclavi (capacele sunt bombate). in primele trei cazuri, pierderea de lichid este inso{ita gi de un vid prea mare ( > 330 mm Hg respectiv 0,450 bar). in ultimul caz, fenomenul poate fi insolit gi de intrarea aerului in borcane la rdcirea ulterioari a acestora. Strierea capacelor cu sau firi tiierea latexului. Acest defect apare ca o consecinli a unei diferenfe mari intre presiunea din autoclavi gi presiunea din interiorul recipientului. De asemenea, apar gi in cazul varia[iilor brugte ale presiunii in autoclavd, mai ales atunci cAnd acestea sunt repetate. Astfel de situa[ii se inregistreazi atunci cdnd nivelul apei din autoclavi este ridicat, iarrperna de aer fiind prea micd nu amortizeazd varialiile de presiune (apa nefiind compresibild, chiar gi o mici diferenld intre debitul de intrare a apei de rdcire in autoclavi 9i

614

Tehnologia generald de fabicare a conseruelor

debitul de iegire prin preaplin, poate genera oscilalii mari de presiune Tn cazul in care perna de aer este prea micd). Astfel de situalii, cu nivelul de apd prea ridicat, respectiv cu perni de aer scdzutd, pot apdrea frecvent cdnd nu se lucreazi cu contrapresiune de aer sau atunci cAnd operatorul elimind excesul de presiune prin deschiderea ventilului de aerisire. Cauzele concrete ale strierii capacelor apar c6nd: se lucreazd la o contrapresiune mai mare decAt cea indicati in regimul de lucru men{ionat anterior; se introduce cu TntArziere contrapresiunea in autoclavd, respectiv c6nd produsui are peste 80"C. Vidul mare ce se creeazd in recipient cumulat cu presiunea din autoclavd poate dug." la depigirea limitei de rezisten!6 a capacului borcanelor; temperatura de sterilizare a fost mai mare decdt cea indicat6, cu mai mult de 2.e f5r5 cregterea proporlionald a contrapresiunii de aer Tn autoclavi. Astfel de situatii apar atunci cdnd termometrele indicd eronat sau cu intdziere mare temperatura din autoclava. in primul gi cel de al treilea caz, strierea este Tnsofitd gi db un vid ridicat in recipient ( > 330 mm Hg, respectiv 0,450 bar) gi de nivelul scdzut al lichidului de acoperire. Strierea capacelor poate avea loc Ai in situafia unei rdciri brugte sau rapide, in prima parte a rdcirii. Acest lucru se intAmpla la un debit mare al apei de rdcire care intrd in autoclavS, care face sd scade brusc presiunea din autoclavd 9i recipient, iar operatorul, pentru a reveni la presiunea norma16 din autoclavj, introduce brusc aer. in astfel de situalii, strierea este insolita de tdierea latexului, intrucAt, la temperatura ridicatd din 'autoclavd, latexul eite moale gi opune o rezistenli mai micd (in cazul fructelor intregi sau legumelor, strierea poate fi insofiti de cr"Sparea fructelor cirege-, vigine, ialse, prune, "apacetor tomate, de mazire; in cazul mazdrei, apare- la fundul 'borcanelor'o priOere dinboabe pulpa boabelor ca urmare a exploziei boabelor). ,

20.5.5. Ricirea recipientelor in general, calitatea conservelor este cu atdt mai bun6 cu c€t timpul cle rdcire este mai 9c.urt, iar temperatura finald a produsului mai scizutd. Cum viteza de ricire este determinatS, printre. al{i factori, de temperatura gi debitul apei de rdcire, se recomandd utilizarea a.p_ei cu temperatura c6t mai sciiuta gi la un debit care .si asigure rdcirea in 10 - 15 minute, excep{ie fdcand rdcirea conservelor" in

recipiente de sticld,. unje temperatura apei de ricire este determinatd de rezistenta sticlei la gocul termic. in cazul unei rdciri lente sau incomplete, proJri"r" r;;;li;;i; in mod corespu n zdtar pot prezenta caracteristicile su prasieri izaii i. Ppnjru perioada de rdcire. se urmdregte determinarea debitului de api _ necesar. ln faza de rdcire, produsul trebuie rScif de la temperatura de sterilizar" irry la temperatura.de depozitare sau, pentru produsele care se termostat eaz6, pana la temperatura de termostatare. Necesarul de apd pentru realizarea rdcirii va depinde de: temperatura pdnd la care se face ricirea produsului; modul de alimentare 9i temperatura de iegire a apei din autoclavd, findnd seama gi de faptul cd apa intiodusd la inceputul iaciril are rolul de a impinge afari apa fierbinte din autoclavd. Temperatura apei de iegire, din cauza variafiei in timp a diferentei de temperaturd intre p6(ile supuse rdcirii gi apd, va fi gi ea variabifd. oe t

r"rti,jr"tI

615

lnchiderea cutiilor

faptul cd ricirea este diferenfiatd, fiind mai rapidd pentru pi(ile metalice decit pentru produs. Transmiterea cdldurii la rdcire are loc in regim nestafionar, iar pentru determinarea debitului de api de rScire se iau in considerare urm6toarele ipoteze simplif icatoare: - se consideri

ci

produsulsi pe{le metalice (recipiente, cog, autoclavi) in final sunt la aceeagi temperaturi. [n realitate, pirlile metalice, in special cogul gi autoclava, tind si aib5 in final o temperaturi egald cu a apei de ricire; - se considerd ci apa fierbinte din autoclavi este impinsd la exterior de apa rece introdusi pentru rdcire, fdri a se amesteca gi, in consecinli, nu se consumd apd rece gi pentru ricirea apei fierbinli. in realitate, oricum ar fi rezolvatd evacuarea apei fierbinli gi introducerea apei reci, din cauza curen{ilor de conveclie se va realiza o amestecare care are drept consecin!5 rdcirea apei fierbin[i 9i incilzirea apei reci; - se consideri ci in aceasti fazd nu sunt pierderi de cildurd in exterior, degi la inceput, datoriti diferentei de temperaturi, mai apar pierderi care contribuie la reducerea consumului de apd; - pentru apa evacuati se ia o temperaturd medie, degi la inceput apa se evacueazd la o temperaturi mai ridicatd, temperaturi care scade pe parcurs. Temperatura medie a apei se calculeazd cu relatia: eo + (11- s) +amin care: f, este temperatura medie de calcul de iegire a apei din autoclavS, in grade; fr- temperatura la care se racegte produsul Tn final, Tn grade. in realitate, temperatura medie a apei, dat fiind cd schimbul de cdlduri are loc in regim nestalionar,variazi cu debitul de alimentare. Cu cdt debitul este mai mic, cu atAt temperatura de iegire a apei din autoclavi tinde si creasci, deoarece timpul de contact intre elementele calde 9i ap6 a fost mare. Cantitatea de cilduri ce trebuie preluatd in timpul rdcirii de cdtre apa de rdcire va fi: Qru = Q + Qz + Oe + 04 [kJ/ garjd] unde: Or este cildura preluati de la autoclavd, in kJ/ garjd; Qt = G"'caLtt i ,

Afr=[-tr;

Qzoe

-

O-

cdtldura preluatd de la cogul autoclavei, in kJ/ garji;

Qz= Gc'caLhi cSldura preluatd de la recipiente (far| con[inut), in kJ/ 9arj5; Qs= GrCrLtt i cdldura preluatd de la produs, in kJ/ 9arj6;

Qq= Gp'CgLh' Debitul de aPd de rdcire va fi:

W

unde:

Qtrr

[kg/h] , ta)rs c" este cdldura specifici a apei, in kJ/ kg'K; t^, t"i- temperaiura medie de iegire a apei din autoclavi 9i de intrare a apei de ricire, in grad; t3 - durata de ricire, in ore/ garja. aperdc=

c"(t^-

616

Tehnologia generald de fabricare

a conseruelor

Necesarul de apd de ricire pe garji va fi: wapaac

=

.,

[kg/ garja] ,..Q,,, ca\tm - tai)

Bombajul datoriti reinfectirii ,determinat de pitrunderea

.

produsului la ricire. Acest bombaj este

microorganismelor in recipiente, ca urmare a unei inchideri defectuoase sau pierderii ermeticitifii datoriti manipuldrilor brutale, respectiv datoritd presiunii interioare mari din recipieni in timpul steiilizerii. La recipientele de sticld de tip Omnia, cauza ar fi neermeticitatea capacelor care nu au fost suficient ,,supte" in timpul sterilizdrii cu contrapresiune de aer. in asemenea recipiente (metalice sau sticlS), in perioada de rdcire, prin formarea vidului pa(ial in recipient prin condensarea vaporilor de api degaja[i din produs, Tn interior piirunde apa de rdcire infectatd, prin punctele neetange. Dupi pitrunderea microorganismelor in recipient, locurile neetange sunt blocate de cdtie particule de prodrls, iar gazele formate prin dezvoltarea microorganismelor provoaci bombajul. Ceei ce caracterizeazd acest tip de bombaj este faptul ci in produs se pune in evidentd o microflord polimorfi, majoritatea microorganismelor nefiind termorezistente. tip de bombaj, con[inutul de H2 gi Nz este normal, cel de Oz este scizut (este consumat de microorganismele aerobe), iar cel de Co2 este ridicat.

L;;;.1

20.5.6. Termostatarea eonservelor Termostatarea este una dintre metodele principale de verificare a eficientei sterilizdrii. Operafia se executd Tntr-o camerd'de termostatare, constantd a temperaturii pe o anumitd perioadd de timp. Condiliile de termostatare sunt urmdtoarele:

;;-;";tid;

-temperatura 28...30

"c

(sau chiar g7.c), timp de

T - 10 zire, pentiu conservele destinate zonelor cu climat temperat; temperatura de 50...55'C, timp de7 10 zile, pentru conservele tropicalizate.

in cazul Tn care sterilizarea nu a fost bine ficutd din diferite motive, spol"ii nedistrugi trec sub formi vegetativi, fapt ce implicd in majoritatea cazurilor . degajare de gaze. Acumularea de gaze in cutie conduce la cregterea presiunii

interioare care deformeazd capacele, provocdndu-se bombaj microbiologic. Se poate practica termostatarea de control (2%, din lot) in condifiile fibricilor care lucre az6Tn bune condilii de igiend. in caz cd dorim si avem o siguranld deplind, in ceea ce privegte conservele ce se livreazd, se poate face termostatarea intregului lot.

24.5.7. Sortarea gi gtergerea cutiilor Prin sortare se indepirteazd cutiile cu defecte vizibile cum ar fi: cutiile deformate, cu scurgeri, bombate, cu defecte pronunfate de inchidere. Cutiile corespunzitoare se gterg de resturile de api, de depunerile de impuritSfi, pentru a se preveni ruginirea ulterioari a recipientuiui la exterior.

617

inchiderea cutiilor

20.5.8. Etichetarea gi ambalarea Etichetarea se efectueazi manual sau cu magini de etichetat. Opera[ia constd in aplicarea prin lipire pe corpul cutiei a unei etichete, care sd corespundi sortimentului gi sd cuprindd men{iunile: denumirea produsului 9i firma producd' toare, masa netd, pre!, durata de garanlie gi valabilitate, indicalii privind compozifia chimicd. inclusiv eventualele adaosuri, valoarea energetici, mod de utilizare. Cutiile etichetate se ambaleazl, in funclie de destinalie, in l6zi de lemn sau cutii de carton.

20.5.9. Depozitarea conservelor 9i defectele care pot aperea la dePozitare Depozitarea conservelor se efectu eazl in spalii uscate, ferite de inghe!, temperatura maxim6 de depozitare la conservele fabricate pentrru zone cu clinnat rece sau temperat fiind de 25'C, iar umezeala relative 75%. Depozitarea se face prin stivuirea iecipientelor sau cartoanelor cu recipiente pe gritare, pe sortimente 9i loturi de fabricaiie. O stabilitate buni a conservelor se asiguri la depozitarea acestora in regim complet stalionar (fdri manipulSri), pe motiv cd manipulSrile conduc ia agitarea conlinutului gi eventualii spori rdmagi dupd sterilizare sunt masa eliberati din jrisimi sau'aglomererile de proteine gi se rispAndesc in toatd in special, infaza lichidi, daci aceasta existi. produsului qi, -depozitare pot sd apari urmitoarele defecte: La datoritS umezelii relative prea mari a - ruginirea recipienietor metalicepunctele unde existd pori in stratul de aerului din depozit. Ruginirea are loc in cositor, care pun tabla d! o[el in contact cu mediul agresi',r exterior. La temperatura ru$ifid ordinar6, ruginirea are loc in trepte, formAndu-se rugini albd - Fe(OH)2,

'

brunS

perforarea tablei gi alterarea produsului. pentru a'impiedica ruginirea cutiilor la exterior, este necesar ca imediat de dupd sterilizare gi rbcire sd se faci gtergerea acestora. Deoarece operalia din gtergere soliciti manopera mult5, in practicE se obignuiegt_e sd se scoatd cutiile realiza o autoclavd atunci cand suprafata lor ajunge la 55...60 'C, pentru a se introduse autoevaporare a apei c6nd cogurile cu-cutii sunt scoase din autoclavd 9i Aoest sub du9 de api pentru spdlare, in vederea pistrdrii luciului gi evitdrii ruginii. pentru un procedeu este insd total gregit, intrucAt con,tinutul recipientelor rdm6ne iimp indelungat la tempiraturi ridicate, existAnd posibilitatea reactivdrii sporilor termofili gi mezofili care au supravietuit procesului de sterilizare. se faci normal in Se recomandi, deci, ca'ricirea recipientelor care autoclavi p€rnd ce centrul terrnic al recipientului ajungg la < 35"C' dupibazin intr-un cogurile cu lecipiente si se introduca q91tr9 o.perioadd foarie scurtS a.qgi cu'ap6 la g0...65.C, in vederea incilzirii tablei. in acestcaz, autoevaporarea condilii' rdrnase la suprafala recipientelor dupd rdcire este asiguratd in bune jastrarea luciului tablei de asemenea, iar ruginirea exterioard impiedicata; cauzd principald formarea - caroziunea electrochimicd, care are drept unor pori in unei pile gatvani'ce ro.ri.. in cazul tablei cositorite, din cauza prezenlei

si

618

Tehnologia generald de fabricare

a conseruelor

stratul de cositor, fierul vine

in contact cu confinutul conservei gi ia nagtere elementul galvanic Fe - Sn, staniul devenind anod tierut catoJ. Staniul fiind anod ii trece in solulie, iar la nivelul porilor se formeazd H2gazos. coroziunea in acest caz este lenti. in conaifiile schimbSrii polarit6{ii pilei galvanice, datoriti prezentei oxigenului in recipient, staniul devine catod gi fierul anod. in aceste condifii, fibrul t6ce in solu[ie,'coroziunea put6nd merge p6nd la perforarea tablei din interior c6tre exterior. Coroziunea electrochimicd este influenfatd de: valoarea pH-ului (coroziunea decurge rapid la pH = y', 5); temperatura de depozitare (cu cdt aceastd temperaturd este mai ridicat5, cu atAt viteza intensitatea coroziunii electrochimice 9i sunt mai mari); compozifia chimicd a produsului (proteinele inhibi coroziunea insd H2S, NaCl 9i peroxizii acJion eazd ca acceleratori ai coroziunii); calitatea tablei (cu cat porozitatea tablei cositorite este mai mare cu atat coroziunea este mai rapidi gi mai intensi);

-

-

inmuierea ,tesuturilor gi schimbarea gustutui: au loc daci temperatura

de depozitare este mare;

, ,

-..inghelarea.conlinutului recipientului, care are loc daci temperatura de depozitare este sub teniperatura punctului crioscopic al conservei; degradarea culorii datoritd luminii, care are loc in cazul conseryelor ambalate in recipiente de sticld, defectul fiind inso[it gi de pierderea de vitamine, in 5 -'- r'-' special vitamina

C.

'

20.5.10. controlul calitetii microbiologice a

conservelor

Pentru a avea conserve salubre gi de calitate senzoriald gi nutritivS, este necesar s5 se aibi in vedere urmitoarele obiective: - controlul materiei prime din punct de vedere sanitar-veterinar; - controlul condifiilor de igiend in care se desfdgoari producfia prin executarea examenelor bacteriologice sistematice; - controlul procesului tehnologic, la care se impune in mod special: evitarea intreruperilor fluxului de fabrica.le,'respe.tiu evitarea stationirii mai mult de 30 minute a recipientelor. umplute oe reluia .u p.Jrirl-""1J, ."i"-po.te determina multiplicarea microorganismelor gi alterirea produsului, in special a conservelor de tip ,,pateu de ficat" care. poate cipdta gust de fermenta{ie gi evitarea Tntreruperilor intre..inchidere gi autoclavare, respectiir intre autoclavare gi ricire, in cazcontrar, sporii bacteriilor termofile pot germina gi altereazi produsele; turnarea produselor in recipiente (acolo unde este-cazul) in stare caldi (fierbintej pentru a nu contine aer gi9 se asigura vidul la inchidere (in cazul in care nu existd rit"qinid;'i;#;'il; vid); inchiderea corectd a recipientelor, respectiv corectitudinea cu care se rea.lizeazd falfurile la capace la fiecare magini'gi ermeticitatea recipientelor dupd aplicarea capacelor. in aceastd direc{ie ireouie asigurat procentul minim de imbinare realS la fal{ul de la capace; respectarea baremului de sterilizare prin

inregistrarea automatd a temperaturii gi timpului de sterilizare ca gi prin termometrie de control; rdcirea imediatd gi rapida a conseryelor, cu apd potabili clorinatd; gtergerea recipientelor cu carp-e curate sau hartie absorbanti; depozitarea loturilor de conserve in fabrici timp de cel pu{in 2 3 sdptdmani pentru a se -

619

inchiderea cutiilor

putea constata stabilizarea lor microbiologicd (de regulS trebuie executati o termostatare pe un anumit procent de recipiente pentru a verifica eficienta sterilizirii); manipuldrile recipientelor trebuie si se faci fdri deformarea acestora gi fdrd a se afecta etangeitatea; condiliile de depozitare sd fie respectate (temperatura sub 20"C pentru conservele destinate zonelor cu climat temperat gi rece gi sub 40"C pentru zonele cu climat tropical, iar umezeala relativd din depozite trebuie sa fie sub 80% pentru a se evita apari{ia timpurie a punctelor de rugind la suprafala recipientelor metalice). Controlul microbiologic trebuie si cuprindi urmdtoarele etape: - controlul etangeitSlii recipientelor; - proba termostatirii; - examenul microbiologic propriu-zis care constd din examen bacteriologic direct al confinutului gi examenul prin culturi. Acest control se impune mai ales cAnd sunt dubii asupra prospelimii materiilor prime folosite. rispundd urmitoarelor Examenul microbiologic prin culturi trebuie intrebiri: dacd produsul este steril sau dacd el conline microorganisme viabile; categoriile de microorganisme viabile pentru a hotir? mdsurile optime de asigurare a calitdlii microbiologice corespunzitoare. Condiliile microbiologice impuse pentru conservele din [ara noastri sunt urmitoarele: absenla bombajului biologic; absenfa microflorei anaerobe 9i facultativ anaerobe; absenla formelor vegetative ale tuturor categoriilor de microorganisme (daca acestea sunt prezente rezultd o contaminare a produsului dupi tratarea iermici, prin apa de ricire, consecinla lipsei de etangeitate a recipientelor). Continutul recipientelor cu bombaj biologic, al celor cu microflori facultativ

si

anaerobi sau cu micioflori anaerobi, sau cu microflori caracteristici lipsei de etangeitate nu se va da in consum.

20.5.1 1.

Tipuri de conserve de carne

Gama sortimentalS a conservelor de carne este foarte variati, acestea putAndu-se grupa in urmitoarele tipuri: - conserve in suc propriu (de viti, porc); - conserve din carne tocati (corned beef, luncheon meat) ; - conserve sub formi de pasti (pateuri 9i hageuri); - conserve mixte (carne + ingrediente de origine vegetalS); in special ale - conserve dietetice recom-andate in diferite afecfiuni,

tractus ul ui gastro-intestinal ; - conserve Pentru coPii. Tehnologiile de fabricalie sunt specifice, avAnd un grad mai mare sau mai mic de complexitate, Tn funclie de tipul de conservi. O pozifie specialS o ocupd conservele dietetice, la fabricarea cdrora se line seama de urmdtoarele: carnea se folosegte bine aleasd de lesut conjunctiv 9i gras; carnea se supune blanqirii iar supa, care conline substanle extractive din carne, nu se utilizeaz| (in cazul conservelor dietetice pentru gastrite hiperacide); sosurile sunt dietetice, adicd nu se prepari cu rdntag sau condimente iritante; grdsimea animali este inlocuiti cu ulei de floarea soarelui, soia sau germeni de porumb;

legumele se utilizeazi

in stare

proaspdti; cantitatea de NaCl este redusi

la

620

Tehnologia generald de fabricare

a conseruelor

0,5 - 1,syo sau poate fi total absent6; nivelul minim de proteind in conserv6 trebuie si fie 5 - 60/0, iar cel de grisime de maximum 1O%. in ceea ce privegte conservele pentru copii, trebuie si in primul rSrnd in vedere vdrsta, care determind: componentele din cons"ra-avem (rn singur component, mai multe componente); gradul de mirunfire; grabul de valoarea -.' energeticd; imbogafirea cu vitamine, sdruri minerale,'pioteine. - "rioit"t"; La fabricarea conservelor pentru copii este necesar ca: - materiile prime sd fie de primi prospe[ime, si nu confini diferifi contami' nanfi (NaNO2, pesticide, - materiile prime de origine animald sd fie reprezentate de cdrnuri de vilel, mAnzat, pui, pegte, ficat, inim5, meduvioara, libere de'grasime ji 1".rt conjunctiv; - procesul tehnologic sd se desfdgoare in clle mai "perfecte CbnOiiii''0" igiend, iar sterilizarea sd. asigure perfect inoiuitatea produsului;

micotoxine);

si

se facd in recipiente cu capacitali reduse (s0 g gi - ambalarea maximum 100 g). Pentru colectivitdfi (spitaie, crege, gradinife), ambatajele pot fi de 0,5 1 kg.

-

La aceste conserye se utilizeazi numai ulei vegetal, preferabil din germeni porumb, de nivelul de NaCl se limiteazd la 0,S _ OjlU Pdstrarea acestor conserve se face ra 10 15 "c rp

-

$i

= 7s%.

^-r -a -) T

h I

TGTENTZAREA ilu

rrNDUsTRrAcAnrurr

lgienizarea cuprinde procesul de curilare 9i dezinfecfie (sanitarizare) a zonelor de prelucrare a cirnii. Scopul igienizirii este de a indepdrta resturile, de a reduce populalia bacteriani gi a distruge microorganismele generatoare de afecfiuni. lgienizarea este o componenti importanti gi permanentd a activitdfii de producfie, ea neludnd practic sf6rgit niciodati intr-o intreprindere de procesare a cirnii.

21 .1 .

Etapele igienizdrii

Etapele igienizirii sunt: curdlarea gi dezinfecfia, fiecare din ele avdnd scopuri gi necesitS{i de realizare diferite. Etapa de curi{are consti in urmitoarele:

- pregdtirea zonei pentru

curdfare. Se dezasambleazi pd(ile lucrative ale echipamentului tehnologic ai se plaseazi piesele componente pe o masd sau rastel. Se acoperi instala{ia electricd cu o folie de material plastic; - curdlarea fizicd. Se colecteazd resturile de carne gi grdsimi de pe

echipamente gi pardoseli 9i se depoziteazd ?ntr-un recipient; prespdlarea. Se spald suprafelele murdare ale utilajelor, perelilor gi, in final, pardoseala, cu ape la 50...55 oC. Prespdlarea se incepe de la partea superioard echipamentelor de procesare sau perelilor, cu evacuarea reziduurilor in jos, spre pardoseald. in timpul presp5lirii se va evita umectarea rnstoarelor electrice, a contactelor gi cabiurilor elecirice. PrespSlarea nu trebuie realizatd cu apd fierbinte deoarece aceasta ar coagula proteinele pe echipamentele de procesare gi nici cu apd rece, deoarece in acest caz nu se vor indepdrta

-

a

a

grisimile;

- curd[area chimicd (spdlarea chimicd). Curdfarea chimicd (spdlarea chimica) este operalia de indepirtare a murdiriei cu ajutorul unor substanle chimice aflate in solu[ie, opera{ia fiind favorizatd de executarea concomitenti a ur]or operalii fizice (frecare cu perii, tratarea cu ultrasunete, tratarea cu abur prin intermediul dispozitivelor de pulverizare);

622

lgienizarea in industria cdmii

Solufia de curifare trebuie

si

aibd temperatura de 50...55 "C gi poate fi

aplicati la suprafala de curdlare prin intermediul miturilor gi teului,

in eazul

pardoselilor, sau cu ajutorul aparatelor de stropire sub presiune care lucreazi ?n sistem individual sau centr alizal. Substanla de curifare se poate aplica gi sub formi de spumd sau gel. Durata de acliune a substan[ei de curSlare cu suprafala respectivd trebuie si fie de

-5-20min;

-cldtirea. Clitirea se face cu apd la 50...55 oC, prin stropirea suprafefei

curilate in prealabil chimic, clitirea trebuind si fie executatd pAnd la indepirtarea totalS a substanlei de curitare, componenti a solu{iei chimice (de spilare) folositi, respectiv 20 - 25 min;

-

controlul curdfdrii. Acest control se face prin inspec{ia vizuald a tuturor

suprafefelor gi retugarea manualS acolo unde este necesar; - curdlarea ,,bacteriologicd" salt dezinfeclia se realizeazdprin aplicarea unui dezinfectant pe toate suprafelele, in prealabil curdlate chimic Ai cldtite, in vederea distrugerii bacteriilor. inainte de inceperea lucrului, a doua zi, se executd o

spdlare intensi cu ape caldi (50...55'C) gi ape rece pentru indepirtarea

dezinfectantului.

21 .2.

Agenti de curelare

La curdfarea chimici a murddriei trebuie sd avem in vedere ca solutia de curSfare

si realizeze:

- umectarea depozitului de murddrie in vederea reducerii fortelor de ,

atracfie dintre depozit gi suprafa(a de curdlat; - dispersia depozitului de murdirie in solufia de curd[are; - peptizarea substanfelor proteice gi trecerea lor sub formd coloidali; - d izolvarea substanlelor solubile; - men[inerea in suspensie a particuleior nesolubilizate; - saponificarea grisimii. Depozitele de murdirie, de pe echipamente, perefi, pardoseli din industria cdrnii, sunt formate din proteine gi grisimi in care se pot gdsi microorganisme, iar factorii care influenleazi curSfarea (spilarea) chimicd se referd la: - factori care determini gradul de acliune al solu[iei de spilare aleasi; - factori dependenfi de natura impuritdfilor (depozitelor de murdirie); - factori care caracterizeazl suprafala supusA curifirii (spilSrii chimice). in prima categorie de factori se au in vedere: concenirafia substan[ei de curilare in solufie, temperatura soluliei, duritatea apei in care s-a solubilizat substan[a de curSlare, intensitatea acliunii mecanice in timpul aplicirii soluliei de curSfare, gradul de impurificare al solufiei de cur5fare in timpul folosirii ei. ln cea de a doua categorie de factori se au in vedere: natura depozitului de murdirie, starea depozitului de murdirie, mirimea depozitului de murdirie.

Agenfi de curdlare

623

in cea de a treia categorie de factori se au in vedere: felul suprafefei (de sticld, olel inox, plastic, aluminiu), starea suprafelei (suprafald netedd sau rugoasi). Agen{ii de curSlare, in mod ideal, trebuie sd indeplineascd urmdtoarele condilii: - sd aibi o capacitate de umectare mare; - sd fie solubili in ap5, iar dupd cldtirea suprafelelor curdfate, nu rdmAnd urme de substanld de curilare; - si fie capabile sd emulsioneze 9i si degreseze impuritdlile in particule din ce in ce mai fine, si menlini particulele in suspensie (cele nesolubilizate) 9i sa nu permit6 depunerea lor; - si aib;i toxicitate cdt mai redusi gi si fie aprobate de organele sanitare; - si aibd efecte reduse (sau si fie fard efect) asupra instalaliei, gi utilajului supuse operafiei de curifare chimici; - sd fie c3t mai inodor; - sd fie ieftin; - si fie manipulat ugor; - sd poati fi regenerat; - si prezinte capacitate de solubilizare 9i de complexare a sirurilor de Ca2* gi Mgt* din apa folositd gi din impuritdfi; - si nu fie sensibild la varialiile de duritate ale apei folosite; - sd aibi capacitate de dizolvare a sirurilor organice gi si le mdreasci solubilitatea in apd; - sd nu formeze depuneri pe suprafe[ele care au fost tratate cu solulia chimicd de curitare; - si nu aibd capacitate de spumare prea mare; - si aibi gi capacitate antisepticd; - sd poati fi degradat pe cale biologicd. Agenlii de curSlare pot fi bazici 9i acizi. Acegti agenli intrd in constitulia reletelor care mai pot conline gi substanle neutre (sechestrante gi emulgatori sau

si

surfactanIi).

Substanfe bazice de curifare. Sunt cele mai utilizate'9i au proprietatea de a peptoniza substanfele proteice gi de a saponifica grisimile 9i uleiurile. Cele mai importante substan[e bazice folosite la curSfare sunt prezentate in continuare. Soda causticd (NaOH), are capacitatea de a indepdrta crustele, rJe a dizolva depozitele proteice gi de a saponifica grisimile gi uleiurile. NaOH are 9i un efect germicid care se amplifici o dati cu cregterea temperaturii soluliei. laOH acfioneazi in principal prin ionii OH. Are ac[iune corosivi asupra suprafelelor metalice (excep{ie olelul inox), unde rdm6ne sub forma unei pelicule care se indepirteazi numai la o clitire foarte intensi gi de duratS. Are ac[iune corosivd 9i asupra betoanelor. Se utilizeazd solu{ii de concentralie 1%. La dizolvarea NaOH trebuie s6 se foloseascd o apd cu duritate micd, deoarece in caz contrar in solu[ie se depune un sediment de culoare cenugie, rezistent'

Carhonatul de sodiu (soda calcinatd) este ieftin dar acliunea sa detergenti este mai redusd decAt a NaOH. Solulia de carbonat de sodiu are capacitate de saponificare 9i peptizare, dar capacitatea de ,,umectare" 9i de dispersare a murddriei este mai redusi. Solulia de carbonat de sodiu este mai

624

lgienizarea in industia cdmii

pulin corosivi in comparafie cu cga de NaoH gi exercit5 gi un efect antimicrobian. Se utilizeazd solufii cu concentratii de S _ 6%.

Fosfalii (fosfatut trisodic ai polifosfafii) aclioneazd at6t ca substante -rr"J";;";i';; puternic alcarine dar gi ca sechestianli. Au capacitate o" suspendare a murdiriei in solufie. sunt puternic peptonizante, emulsionante' Pot acfiona sinergetic cu substanfeie 'tensioactivesaponificante gi anionice.

Sunt compatibile gi cu carbonafii, silica{ii. Se utilizeazdin solufie o,i;io la temperatura de 50.c.

,-.si{icalii alcalini sunt caracteriza[i printr-o putere de penetrare mare a murddriei (capacitate'mare de u.mectare) gi de menfinere a rrrdari.i in suspensie. Degi sunt substanfe alcaline, silicafii nu sunt substan{e corosive, din contri, silicafii inhibi acfiunea alcaliilor fali de anumite metale, in special aliuminiu, fiind adesea inclugi de. detergen{i alcalini. cel mai adesea utilizat este silicatul de -in ry[etele sodiu (Naesios)' in refetele de detergenfi cu pH acid, silicatul po"t" deveni insolubil gi deci precipitd. Se utilizeaz6in sotuJie O,1olo'. Substanfe acide de curitare. Sunt mai putin utilizate decdt cele bazice. substanfele acide de. curdlare sunt foarte eficiente in indep6rtarea depozitelor minerale gi proteice de pe'echipamente. r"*p"r.tura gi duritatea apei folosite influen{eazi acfiunea

acestor substante Principalele substanfe acide de cur5lare sunt prezentate in continuare. HNo3 (acid azotic) se utilizeazlt solulie o,so pentru spdlarea conductelor de inox in circuit inchis, fa temperatura oe oo. ..7'o.c.HNos este foarte eficace in inc,repdrtarea

in

depoziteromin"r"r" Ji proteice. nr" asupra multor metale' cu aluminiul gi metatlle' feroase formeazd o peliculi protectoare de olizi in p.rezente, d? hipoclorili, azotic reac{ioneazd

".iiiil;ffi;;

violent cu i' eliberare de clor gazos din ""iort HePot (acidul fostoric) are o bund capacitate de indepdrtare a depozitelor minerale gi proteice, nefiind coios.iv pentru ofiino*, cauciuc. poate fi utilizat gi ih amestec cu o substanfd tensioactivd sau cu acidut azotic, in care caz amestecul are gi acfiune bacteriostaticd.

hipoclorit.

se mai pot folosi ca substanle acide de curdlare acidul

sulfuric ai hipocloritul de sodiu, acesta din urmi fiinci 9i un bun dezinfectant. in condi{ii.alcaline, capacitatea de oxidare a hipocloritului este utild pentru solubilizarea filmelor proteice. Poate insd provoca coroziunea suprafelelor metalice.

substant"

99 curdfare complexe (substanfe detergente). Aceste substan[e apa(in urmdtoareloi categorii: agenfi arrionici, agen[i cationici, agenfi neionici gi agenfi amfolitici" subsian{ete -de curifare complexe sunt in general necorosive, avand (unele din ele) gi acfiune dezinfectantd (agentii cationici de tipul sirurilor cuaternare de amoniu).'Au o capacitata d",,rrectlre,,'foarte bund gi se pot

folosi in amestec cu substante alcaline. imbundtd{irea ac{iunii de curdfare a diferitelcr substan{e se realizeazd prin introducerea ?n refetd a urmdtoarelor substante: - umectan{i (se forosesc substanle cationic active); - emurgatori (se forosesc substan{ere amforitice); " - antispuman{i (se utirizeazd hidrocarburi cu rani rung); - dispersan[i (se utirizeazd carboxirnetirceruroza).

Substante pentru

21 .3.

dezinfec{ie

625

Substanfe pentru dezinfecfie

Dupd ce a fost indepdrtatd murddria, pe suprafe[ele curdlate va fi aplicat un dezinfectant pentru distrugerea microorganismelor. Substanfele dezinfectante trebu ie sd indepl ineasci u rmitoarele cond i{ii: - s5 nu fie toxice pentru om la dozele care se utilizeazi; - sd nu im.prime miros gi gust produselor alimentare; - sd nu fie periculoase de manipulat; - si nu aibd acfiune corosivd; - sd fie solubile in api; - si aibd efect antimicrobian indiferent de duritatea apei in care se solubilizeaz5.;

- sd aibd efect bactericid c6rt mai mare; - si aibi o bund capacitate de pitrundere; - sd fie c3t mai ieftine. Principalele

su

bstan{e dezinfectante su nt prezentafi in conti n uare.

Compugii clorului sunt cei mai des utilizali gi cei mai ieftini dlntre dezinfectan[i. Aclioneazd rapid 9i nu lasi reziduuri. Sunt mai pufin eficienfi in rnediu bazic (pH > 8,3) 9i sunt rapid inactivali in prezenla materiilor organice (in caz de

curdlare chimicd necorespunzitoare). Acegti compugi sunt corosivi pentru rnetale gi pot irita pielea. Compugii cu clor mai importanli sunt cei prezentali in continuare. Clorul lichid se prezintd ca un lichid limpede de culoare galben-verzuie, care conline 99,5% clor activ gi care se livreazi in butelii de ofel sub presiune. Se recomandd la clorinarea apei cu folosirea aparaturii de clorinare. Hipoctorit de so,diu (NaOCI) se prezinti sub formd lichidd, av6nd' 12% clor activ. Hipocloritul de sodiu este stabil in solulii slab alcaline (pH = 7 9) 9i acliunea lui dezinfectantd nu este influenlati de duritatea apei. Nu lasi reziduu activ, este antimicrobian cu spectru larg de acfiune, inclusiv fala de spori gi virusuri, Este corosiv, cu acfiune iritanti pentru piele gi ochi. Este inactivat de substanlele organice. Poate decolora suprafefele din material plastic. Fosfatul de sodiu clorinat [(Na3PO4.1l H2O)4.NaOCI, NaCl] sub formd de pulbere este de asemenea o sursi de clor activ.

-

Dioxidul de clor (CIO) este un gaz solubil in ape, fiind eficace

la

dezinfectarea apei. Se formeazd din NaClOa gi HCI: 4 ClOz+ 5 NaCl + 2HzO 5 NaClOz + 4 HCI Produsul este netoxic, necorosiv gi nu produce decolordri. Clorura de var este un amestec de hipoclorit de calciu, clorurd de calciu 9i hidroxid de calciu. Acest amestec trebuie si confini 20o/o clor activ. Se prezinti ca o pulbere amorfi, pu[in solubild in apd. Are o stabilitate redusS, dacd nu se pdstreazd in ambalaj de plastic, la intuneric ai in loc uscat. Clorura de var este dezinfectant bun, elimin6nd cu ugurin[6 clor cu efect bactericid, atunci cdnd este are acfiune pusd in mediu de aer umed. Dezavantajul clorurii de var este mucoasele gi imprimi miros striin produselor corosiv5, decolorantd, alimentare. Solutia de clorurd de var continAnd 5% clor activ se prepard cu 24 ore

:-->

iriti

ci

626

lgienizarea in industria cdmii

inainte de folosire pentru sedimentarea varului, iar dupi filtrare, solu{ia se folosegte prin pulverizare. Cloraminele sunt produgi organici ai clorului. De reguli, se utilizeazd mono- 9i diclor-sulfamidele aromatice (cloramina T gi dicloramina T). Cloraminele au o activitate bactericidi mai lenti deoarece clorul este eliberat mai lent din cloramine, ceea ce inseamni o duratd de contact mult mai mare cu suprafala ce urmeazd a fi dezinfectati. Cloraminele sunt rnai stabile decAt hipoclorilii. pbntru cregterea eficacitSlii lor bactericide, cloraminele se utilizeazd in amestec cu clorura de amoniu (raport 1:1).

Compugi care elibereazi oxigenut. Din aceastd categorie fac parte

acidul peracetic ai peroxidul de hidrogen.

Acidul peracetic este insolubil in ap5^9i complet biodegradabil. Este corosiv, cu miros iritant, nu formeazi spumd. in solutie nu este foarte stabil. reaclionAnd cu materiile organice. Atacd materialele de cauciuc. Are efeci

antibacterian (inclusiv sporii) gi antiviral. Peroxidul de hidrogen.are acfiune bactericidd gi fungicida. Aclioneazd lent, fiind deci necesari duratd de contact mare cu luprafata ce se dezinfecteazd.

o

Substante dezinfectante neoxidante. in aceastd categorie intrd compugii cuaternari de amoniu gi biguanidinele. Compugii cuaternari de .amoniu, pe lAngi ac{iunea de curdfare, au gi ac[iune antimicrobiani, insd mult mai redusi in comirarafie cu dezinfectantii oxidanli' Nu sunt prea activi fafi de spori gi sunt foarte pufin activi faf6 de virusuli. La concentrafii mai mari sunt activi fali de drojdii gi mucegaiuri. Nu sunt corosivi, dar pun probleme de decolorare. Biguanidinele (deriuali ai guanidinei) sunt.atAt agenfi de gurdfare cit gi dezinfectanfi. Nu sunt corosive dar pun probleme de dec6lorbre. in rotrli" .rnt afectate de murdiria de naturd organicd 9i de duritatea apei. Au actiune antibacteriand fa{5 de bacteriile Gram negative li pozitive dar sunt ineficace fata Je ' spori gi Compugii cu iod (iodoforii) acfioneazi rapid, dar sunt mai scumpi dec6t compugii clorului. Compugii cu iod au un spectru larg de acfiune antimiciobian6,

virusuri.

dar sunt mai pufin eficace fafd de spori. Au acliune iritanti asupra pielii,

m.ucoaselor 9i coloreazd suprafelele plastice cu care vin Tn contact. Un compus utilizat este polivinilpirolidona complexatd cu iod gi cu al[i agenli tensioactivi (agenli anionici, agen[i cationici sau agentj neionici), in care caz se diminueazd gi ac[iirnile negative ale iodoforului respectiv. se utilizeazd prin pulverizare. Bromoclordimetilhidantina este, de asemenea, un bun dezinfectant, in solu{ie eliberAnd acid hipobromos gi hipocloros, care la rAndul lor elibereazd brom gi clor in stare gazoasd. In cazuri speciale, pentru dezinfec{ia depozitelor etc. se pot utiliza gi dezinfectan{i gazogl'cum ar fi: SOr, HCN, CCla (tetraclorura de carbon), cloropitrina, oxidul de etilen, CH3Br. Folosirea acestor dezinfectan{i necesitd m6suri speciale cu referire la ermetizarea spa{iilor, gazarea acestora de cdtre echipe speciale dotate cu echipamente de protecfie, in final depozitele respective trebuinO si fie bine ventilate (aerisite). Pentru d.ezinfecfie se poate utiliza gi apa fierbinte (27...83 "C), mai ales pentru dezinfec{ia ustensilelor (cu{ite, masate, pdnza fer6straielor) a tdvilor de

Reguli de igienizare pentru personalul operativ

627

aluminiu gi inox, pieselor componente ale utilajelor care vin in contact cu carnea (cu!ite, site, gnecuri).

21

.4. Reguli de igienizare pentru personalul

operativ Activitd{ile desfdgurate de angajafii unitdlii economice sunt foarte importante pentru controlul dezvoltirii bacteriilor. Angajafii trebuie sd respecte urmdtoarele cerinfe generale: - sd pastreze zonele de prelucrare a cirnii gi de manipulare foarte curate; - sd spele gi si dezinfecteze frecvent ustensilele in timpul lucrului. Ei nu trebuie sd lase ca ustensilele si vind in contact cu pardoseala, hainele murdare etc.;

- sd nu lase produsele si

intre i'n contact cu suprafe[ele ce nu au fost

igienizate. Carnea care a intrat in contact cu pardoseala sau cu alte suprafele murdare trebuie spilatd foarte bine sau aruncatd; - si utilizeze numai cdrpe de unic5 folosinld pentru gtergerea m6inilor 9i ustensilelor; - sd-gi asigure curd[enia corporald 9i a imbricimintei in mod permanent; - sd poarte capigon sau bereta curatd pe cap pentru a evita o eventuaii contaminare a produselor datoriti ciderii pdrului pe suprafa(a lor; - inainte de a intra in WC, trebuie s6-gi scoati go(ul, halatul, mdnugile sau orice alte obiecte de imbrdciminte ce pot intra in contact cu produsele; - la pirisirea WC-ului trebuie si-gi spele gi si-gi dezinfecteze m6inile; - personalul care lucreazd cu materia primi nu trebuie sd aibd acces in spaliile in care se manevreazd produsele finite, pentru a se preveni contaminarea incrucigatd; - persoanele care suferi de afecliuni contagioase nu trebuie si aibd acces in zonele de produclie (persoane cu rdni infectate, cu riceli, afec{iuni ale g6tului, ale pielii); - sd nu fumeze in zonele in care se prelucreazd carnea; - si pistreze imbricdmintea gi obiectele personale in vestiare, departe de orice zond de produc{ie.

ANEXE

Anexa I

629

ANEXA I Ratele letale Temperatura oc

OF

6,6"c 7,70C 12'F 14"F

'I

A

93,33 93.89 94,44 oq 95,56 96,11 96,67 97,22 97,78 98,33 98,89 99,44 100 100,56 101.1 1 101,67 102,22 102,78 103,33 103,89 104,44

tuc 105,56 106,1

1

106,67 107,22 147,78 108,33 108,89

rcg,44 110 1

10,56

111,11 111,67 112,22

112,78 1

13,33

200 201

202 203 204 205 206 247 208 209 214 211 212 213 214 215

zto 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 230,5 231 231,5

0,000 q,000 0,000 0,000 0.000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0.002 0,002 c}.002

0,000 0.000 0,000 0.000 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 0,004 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,010 0,011 0,014 0,016 0,019 4,422

0,003 0,004 0,004 0,005 0,006 0,008 0,009 0,012 0,014 0,022 0,017 0,031 0,022 0.037 0,024 0,040 0,026 4.044 0,029 0,048 232 0,032 0,052 232,5 3,035 0,056 233 3.038 0,061 233,5 4,042 0,066 it34 1.046 0,072 234,5 0,051 0.078 235 0,056 0,085 235.5 0,062 0,092 236 0,068 0.100 236.5 4,074 0,108

Valoarea z 8.3'C 8.88'C 9.44"C 10"c 10.55'C 11.11"C 12.22'C 15'F 16"F 17"F 18"F 19"F 2A"F 22F 6 7 v I 10 11 0,000 0.001 0,001 0,002 0.002 0,003 0,003 0,001 0.001 0,001 0.002 0,003 0,004 0,006 0,001 0.001 0,002 0,002 0.003 0.004 0,007 0,001 0,001 0.002 0,003 0,003 0,005 0,005 0,001 0.001 0,002 0,003 0.004 0,005 0,008 0,001 0,002 0,002 0,003 0,004 0,006 0.009 3,001 0,002 0.003 0.004 0,005 0,006 0,010 0.001 0,002 0,003 0,004 0,005 0.007 0,011 0,002 0,002 0.003 0,005 0,006 0,008 0,012 0,002 0,003 0,004 0,005 0,007 0.009 0,014 0,002 0,003 0,004 0,006 0,008 0,010 0,015 0.003 0.004 0,005 0,007 0.009 0,011 0,017 0,003 0,004 0,006 0,008 0,010 0,013 0.019 0.003 0,005 0,007 0,009 0,011 0,014 0,021 0,004 0,006 0,008 0.010 0.013 0.016 0,023 0,005 0,006 0,009 0,011 0,014 0,018 0,026 0,005 0,007 0,010 0,013 0,016 0.020 0.029 0,006 0,009 0,011 0,015 0,019 0,022 0,032 0,007 0,010 0,013 0.017 0.02'1 0.025 0,035 0,009 0,011 0,015 0,019 0.023 0.028 nea 0,010 0,013 0.01 0,022 0.026 0,032 0,044 0,012 0,015 0,020 0,424 0.030 0.035 0.048 0,013 0,017 4,022 0.028 0.034 0,04 0,054 0,016 0,020 0,026 0,032 0.038 0.o42 0.059 0,018 0,023 0.029 0,036 4,a42 0,050 0,066 0,o22 4.427 0,033 0,041 0.048 0,056 4,472 0,025 0,031 0.038 0.046 0.054 0,062 0.081 0,029 0,036 0,044 4,052 0,061 0,070 0,09 0,034 0,041 0.050 0,060 0,069 0.09 0.100 0,040 0,048 0,058 0,068 0.08 0.089 0,1 10 0,046 0,056 0,066 0,077 0,088 0,100 0,12i3 0,050 0,060 0.071 0.083 0.094 0,106 0,129 0,054 0,065 0.076 0,088 0.100 0,112 0,136 1,058 0,070 0,081 0.094 0,106 0.119 4,144 0,063 0,075 0,087 0,100 0,112 0,126 0,1 52 0.068 0,081 0.093 0,107 0,120 0,133 0,160 0,074 0,087 0,100 0,114 0,128 0,141 0,169 0,079 0,093 0,107 4.121 0.136 0.150 0.1 78 0,086 0.100 0,1 15 0,129 0,144 0,158 0,1 87 0.093 0.107 0,123 0,138 0,153 0,168 0,197 0.100 0,116 0.131 0.147 0.162 0.178 0.208 0,108 0j24 0.140 0.156 aJ72 0.188 0,219 0,117 0,133 0.150 0.167 0.183 0.200 0.230 0,126 0,1 43 0,16 0,178 0,195 0,211 4,243

630

Anexe

ANEXA I (continuare)

Anexa

ll

631

ANEXA / (continuare) z

1

121,67 122,22 122,78

I23,33 '123,89

124,44

tz3 125,56 126,11

tr26,67

4

251 251,5

252 252,5 253 253,5 254 254,5 255 255.5 256 256,5 257 257,5 258 258,5 259 259,5 260

1,21

1,33 1.47 1,62 1,9 1.96

)14 2,37 2,61 2,97 3,16 3,49 3,83 4,22 4,65 5,10 5,62 6,18 6,80

a

o

,19 1,28 1,39 1

1,51

1,64 1,78 1,93 2,09 2,27 2,47 2,69 2,91 3,17 3,44 3.73 4,05 4,39 4,76 501 8

1,15 1.26 1,37 1.47 1.59 1.71

1,85

,16 1,24 1.33 1.43 1,54 1,66 1,78 1

2,00 2.15 2.33

2,06

2,51 2,71

2,37 2,55

2,93 3,17 3,42 ?AO

2A

3,99 4,30 4,65

1.91

2.21

2,94 3,16 3,39 3,65 3,92 4,22

1,14 1,22 1,13 1,40 1,50 1,60 1,72 1,95 1,9 2,11 2,26 2.41 2.58 2.76 2,96 3,16 3.38 3,62 3,88

4,14 1.21

1.30 1.38 1.47 1,56 1,6 1,78 1,90 2,02 2,16 2,30 2,43 2.61 2,79 2,97 3,16 3,37 3,60

v

,13 1,20 1,28 1,35 1,44 1,53 1,63 1,73 1,84 1.95 2.08 2,20 2,34 2,48 2.64 2.80 2.98 3.16 3,37

10

1,12 1.19 1,26 1,33

1

1,41

1.50 1,59 1.68 1,78 1.88 2,00 2,11 2,24 2,37 2,51 2.66 2,82 2,99 3,16

11

1,11

1.17 1.23 1,30 1,37 1,44 1,62 1,60 1,69 1,78 1,88 1,98 2,08 2,1S D a.l

2.43 2,56 2.74 2,86

ANEXA II

Valorile Tt

-T

e = 109"F z = 5.55"C

Tt

-T

a = 149'F

z=7.70'C z

0,0981

0,1220 0.1480 0.1748 0,2064 0,2399 0,276 0,456 0,648 0.848 1,444 1,235 1.420

0.1108 0,1397 0,1744 0,2127 0,2534 0.2985 0.3458 0.396 0,658 0,933 1,214 1,492 1,764 2,029

lui W in functie de fi -f Si de z n-T z = 189'F z = 10'C J

0.1111 0.'1455 0,1862

0.234 0,286 0.342 0,402 0,466 0.532 0.884 1.250 1.619 1,987

2.346 2.698

Tt

-T

z=229'F z = 12,22"C

Tt

-T

e = 269'F

W

z= 14.44'C

4

0,1032 0.1396 o,1842 0,2368 0.298 0.366 0,439 0.5'16 0.597 0.682 1 .130 1.594 2.059 2,523 2.975 3.415

0,100 0.126 aJ71 o.226 0.291

0,366 0.450 0.541

0,638 0,739 0.843 1.391

1.959 2,530 3.094

3.642 4,173

0.52 0.55 0.60 u.oc 0.70 0.75 0.80 0.85 0,90 0.95 1.00 1,25 1,50 1.75 2.00 2.25 2,50

.632

Anexe

ANEXA Il z

1,597

4

1,766 '!,930

2,293 2,532 2,772

3,03 3,366 3,679

3,840 4,240 4,639

2,090 2,246 2,399 2,66 2,914

3,002 3,223 3,439 3,924 4,179

3,979 4,271 4,54 5,058 5,519

5,011

5,375 5,'715 6,351 6,924

3,144 3,359 3,562 3,755 3,941 4,12 4,47 4,79 5,45 5,97 6,44

5,95 6,36 6,74 7,10 7,45

7,46 7,97 8,45 8,90 9,33

7,79 8,44 9,04

12 14

9,76 10,56 11,29 12,93 14,07 1q 1A

12,94

16,15

7,58

4,507 4,812 5,1 00 5,376 5,642 5,90 6,40 6,86 7,90 8,56 9,23 9,85 10,86

14,29

8,1 9

ll,/\t

15,43

17,83 19,25

13,10 13,68 14,24 15,13 15,90

17,20 17,97 19,64 19,93 20,96

24,69 25,95

16,54 17,12 17,66

21,70 22,44 23,10 25,95 27,97

26,99 27,91 28,74 32,23 34,72

29,55 30,86 31,97 32,94 34,65

36,66 38,27 39,64 40,82 42,90

6,Bg

q

1A

9,56

oa? 10,59

i

1,11

1

1,56

1

1,96

12,34 13,94

19,91

14,94

21,37

15,90

Ja

22,59 23,60 24,45

17,61

2.5,18

19,57

26,53

16,51 17

a

1A,27

11,27

21,43 22,38 23,21

(continuare)

5

4,695 5,175 5,643 6,09 6,52 6,93 7,69 8,39 9,03 9,63 10,20 10,75 11,29 11 ,79

2,75 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50

12,74 13,60 15,45 16,95

8,00 9,00 10,00 12,50 15,00

1Q C7

1-7 trn

19,47 21,47 23,15

20,00 25,00 30,00

25,90 26,99 27,90 29,69 31,16 32,40 33,50 34,52 39,63 41,59 43,89 45,94 47,4A 48,80 51,24

40,00 45,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 150,00 200,00

250,00 300,00 350,00 400,00 500,00

Anexa

lll

633

ANEXA III

Valorile lui p in funcfie de 7i -I gi de z Valoarea e T'r

-T 1

0,100 0,125 0,150 0,175 0,200 0,225 0,250 0,275 0,300 0,350 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,70 4,75 0,80 0,85 0,90 1,00 1,25 1,50 17tr. 2,00 2,25 2,5Q

2,75 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00

oc

"F

3,33

6

oc

OF

7,70

14

oc

OF

10

18

oc

OF

14.44

26

2

0,950 0,948 0,945 0,944

0,942 0,940 0,938 0,937 0,935 0,933 0,930 0,927 0,925 c|,923 0,921 0,919 0,917 0.915 0,913

0,912 0,910 0,907 0,899 0,891 0,883 0,876 0,80 0,864 0,858 0,852

a,842 0,832 0,823 0,813 0,805 0,796 0,788 0,780 a,772 0,765

0,948 0,946 0,944 4,942 0,940 0,938 0,936 0,934 0,933 0,930 0,927 0,925 0,923 0,920 0,918 0,916 0,914 0,913 0,911

0,909 0,908 0,905 0,896 0,888 0,881 0,874 0,867 0,861

0,855 0,849 0,839 0,829 0,819 0,810 0,800 0,792 0,784 0,776 0,768 0,761

0,94 0,944 0,942 0,940 0,938 0,936 0,934 0,933 0,931 0,928 0,925 0,923 0,920 0,918 0,916 0,914 0,912 0.9'10 0,908 0,907 0,905 0,902 0,893 0,885 0,878 0,871 0,864 0,858 0,852 0,846 0,835 0,825 0,815 0,806 0,797 0,789 0,781 a,773 0,765 0,758

0,944 0,941 0,939 0,936 0,934

0,933 0,931 0,929 0,928 0,925 a,922 n olq 0,917 0,914

4,9i2 0,910 0,908 0,907 0,905 0,903 0,902 0,899 0,890 0,882 a,874 0,867 0,861 0,854 0,848 4,842 0,831 0,821 0,8.I1 0,801 0,791 0,782 0,774 0,766 0,759

0,752

634

Anexe

ANEXA lll I

2

8,50 9,00 10.00 12,50 15.00 17.50 20,00 22,50 25.00 27,50 30.00 35,00 40,00 45,00 50,00

0,758

0,754 0,747 0.733 0.701 0,672 0,645 0,620 0,596 0,574 0.554 0,534 4,494 0,457 0,423 0,390

0,752 0,739 0,706 0,677 0.65.1

0,626 0,603 0,580 0,559 0,540 0,500 0,465

0,432 0,400

0,751 4,744

(continuare)

0,745 0,738 o,723 0,690 0,660 0,632 0,606 0,582 0,560 0,549 0,520 0,480 4,443 0,408 Q,374

0,730 0.698 0.668 0,640 0.614 0,590 0,568 0,549 0,528 0,499 0,451 0,416 0,383

ANEXA IV Valorile lui F in functie de e 250-71

F1 = lgg-1 Temperatura

Valoarea e

f1

OF

e

12,77"C

22'F

12,2'C 21'F

11.66"C

1

21'F

1,1

1'C

20"F

a

126.67 126,11 125,56 i 25,0 124,44 123.89 123,33 122,78 122,12 rlt,QI 121,11 120,56 12A,A

119,44 1 1B,gg 11C

"e

117,78 I i I,1Z llO,O/

260 259 258 257 230 255 254 253

z.ct 251 250 249 248 2_47

246 245 244 c /.e

242

0,3674 0,4051 0,4490

4,4962 4,5484 0,6064 0,6701 0,7408 0,8186 0,9046 1,000 1.105 1,22? 1,350 1,492 '!,650

1,924 2,A16 2,228

10,55"C 19'F 7

0,3511 0,3893

0,3340

0,4329 0,4906 0,5336 0,5026 0"6579 0,7307

0,4'160 0,4640 0,5179 0,5780

0,81

0,8031 0,8962 1,000 1.116

0,3162 0.3548 0,3981 4,4467 0,5012 0.5623 0,6310 0,7079 0,943 0,8913 1,000 1,122

1,233

1,245

1 9EO

1,369 1,520 1.688 1,E74

1.390 1,551 1,730 1,931

.413 1,585 1,778 1 AOq

2,082

2.154 2,404

2,239 2.512

11

0,90c5 1,Occ 1,1 10

2,310

43728

0,6449 4.7197

1

4,2976 0,3360 0.3793 4,4281 0,4833 c,5456 0.6158 0.6952 0,7848 0,8858 1,000

10"c 1g"F 8

0,2783 0.3161 0,3594

0,4084 Q,4644

1,624

0,5275 0,5994 0,6813 4,7743 0,8799 1,000 1,136 1,292 1.468 1,668

I ,tiJJ 2,069 2,335 z.oJ I

2,154 2,448 2.783

1,129 1.274 1,438

i,896

fi

Anexa lV

63s ANEXA lV (continuare)

636

Anexe

ANEXA lV (continuare) 'I

4

120,0 119,44 1 18,89 1 18,33 117,78 117,22 1 16,67 1

16,1

1

15,56 1 15,0 114,44 1 13,89 1 13,33 112,78 1

112,22 111,67 11 1,11

10,56 110 109,44 108,89 1

248 247 246 245 244 243 242 241 244 239 238 237 236 235 234 233 232 zJl

1,311 1,501

1,719 1,968 2',252 2,580 2,955 3,380 3,84 4,330 5,080

105,56

17,19 19,68 22,52 25,80 29,55 33,80 38,74 43,30

105,0

221

50,80

144,44

220 219 218 217 lto 215 214 213 212

58,21

108,33 107,78 107,22 106,67 106,1

1

103,89 103,33 102,78 102,22 101,67 101,1

1

100,56 100,0

1,359

15,01

o

B

1,584

1,425 1,742

1,464 1,780

1,78

1,848

1,931

2,031

2,152

2,054 2,371 2,740 3,162

1,954

2,276

2,613

2,512 2,929 3,414

2,683 3,167 3,727 4,390 5,179 6,103 7.210 7,818 10,00

2,424 2,900 3,460 4,124 4,930 5,879 7,428 8,376 10,00 11,94 14,25 17,02

3,980

4,642 5,410 6,310 7,356 8,578 10,00 11 AA

11,54 13,34

13,59

i5,10

18,48

17,78 2A,54 23,71

21,54 25,12 29,29

27,40 31,62 36,50 42,10 48,7A

11,79

13,90 16,38 10 a1

15,84

20,3'1

22,76 26,83 31,67

24,24 29,00 34,55 41 24

34.,14

Jt,zl 43,90

49,30 58,79

39,80 46,42 54,10 63,10 73,56

51,79 61,03 72,10 78,18 100,0

74,2_8

83,76 100,0 1 19,4 142,5

85,78

117,9

170,2 243,1

56,23 64,90 74,99

100,0

86,60

116,6

139,0 163,9

1C0,0

I35,9

I

15,4

158,4

66,50 76,26 87,38 100,0 114,5

133,4

184,8

154,0

215,4

131,1

177,8

150,1

205,4"

171,9

lJt,t

251,2 292,9 341,4

1

7

1,390 1,638

5,623 6,490 7,499 8,660 10,00

6,650 7,626 8,738 10,00 I l,r+c 13,10

230 229 228 227 226 225 224 223 222

1,334 1,540

3,650 4,210 4,970

5,821

5

v"-),

I

227,6 268,3 3i 6,7 372,7 439,0 517,9

3,161

3,829

4.632 5,620 6,805 8,24 10,00 12,12 14,64 17.80 21,52 26,13 31,61 38,29 46,32 56,20 68,05 82,47 100,0 121,1

146,4

178,0 215,2 261,3 J lo, I

242,4 290.C

382,9

3.1.5,5

562,0

412,4

ARN

493,0 587,9

824,7 1 000

7Q?,8

1"212

4e.3,2

1464

R

Anexa

637

Vt

ANEXA

V1

Relatia dintre fhlu :g cand z = 12 Valorile lui g cdnd

fhlu

i al eurbei de ricire este:

0,40

0,60

0,80

1,00

1,2O

1,40

1,60

1,80

2,0O

0,5

0,o24

0,026

0,028

0,030

0,032

0,034

0,036

0,038

0,040

0,6 n-7

0.048

0,054

0,060

0,066

0.072

0,078

0,084

0,090

0,096

0,088

0,099

0,110

0,121

0,132

0,143

0,154

0,165

0,174

0,8 u,v 1,0

0,153

0,163

4.172

0,182

0,192

0,201

0,211

0,230

0,202

0,266

0,282

0,298

0,320

0,340

0,360

0,380

0,498

0,234 0,300 0,649

0,250

1,5

0,218 0,280 0,574

0,724

0,799

0,950

2,0 3,0

0,770

0,890

1,0i

1

,'13

1,25

0,874 1,37

0,220 0,314 0,400 1,02

1,49

1,61

l'lr)

1,24 1trO

1,45

I,OO

1,87

2,08

2,29

2,50

2,71

1,88

2,17

2,46

2,75

3,04

aee

1,96

8,0

2,98

3,42

3,86

2,98 3,47 3,90 4,30

3,32 3,84

70 . t-

2,64 3,10 3,49

J,OO

2,36 2,67

2,30 2,73 3,08

3,62 4,34 4,95 5,54

2,92 e01

qn

3,32

3.77

/+,22

4,67

10,0

e, Eq

4,53

12,5

4,35 4,90

4,06 4,84 5,43 6,49 7,30 7,99 q 1n

f,qA

5,00 5,82 6,49

7,05

7,61

7,90

8,50

7,02 8,17 9,10

8,59 9,70

9,19

9,80

4,0 5,0 6,0

15,0

20,0 25,O

30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 100,0

0,260

5,93 6,70 7,39 8,50

qqo

4,31

421 4,72

4,00 4,58 C, l\)

4,74

5,18

5,62

5,12 5,47

5,57

6,02

5,94 6,80 7,55 8,73 9,70

6,41

6,31

7,29 8.08

6,06 6,47

0,330

4,420 1

4,68 3,32 h

t-,!\

6.50 6,92

6,88 7,78

8,27 9,14

8,61

9,85

,10

10,4 "1,5

10,3

10,9

10,4

11,0

I I,O

i2,2

1

10,1

10,9

11,5

12,1

12,7

13,3

10,1

10,7

113

11,9

12,5

13,1

13,7

14,3

9,90 10,4

10,6

1i,3

l1,v

tz,l

13,4

14,1

14,8

15,5

I l,

11,8

12,5

13,2

13,9

14,6

15,3

16,0

11,0

11,7

124

'13,1

13,8

14,5

15,2

15,9

lo,o

11,5

|

2,,>

1? 1 'i4,8

i 3,9

11,,7

15,5

10,3

17

17,9

18,0

1RR

{o

tr

'i9,5

24,4

tl

G.

205

,1

?t

e.

I

150,C

13,2

4,111

200.0 250,0

t4. I 15.i

15.0 16.0

1$.9

300,0 350,0 400,0 500.0 750,0

15.8

16.7

;o.{) 17,2

/,; {a lu- 1I

it.(i .tp I 1:f ft

18.4

19.:]

,n?

21"2

t-t:-,

1000.0

21,3

a-Ltg

ao.7

23,3

l{,v

I

1V,2

16.8

16,4 1-7 7

1-7 R

18.7

18.5 10 A

'I.r A i J..t

2C,3

1A ?

20.2

19,9

20.8

a1 1 a4a

)f:2

/.

1,1

't2 fi

2ra

4a1

otn

?3.9

T?+3

25,3

I

2i2 22h 22,6

1

A

Dt1

La-t

\

22,9

23.ti 23,8

23,5

24,4

24,7

24,8

23,8 Dri 7

,(A

26,6

27,5

26,3

27,3

28,3

29,3

638

Anexe

Ref

afia dintre fhlu :g cind z = 14

Valorile lui

fh/u

ANEXA

V2

g cAnd i al curbei de ricire este:

0,40

0,60

0,90

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

0,5 0,6

0,018

0,o22

0,026

0,030

0,034

0,038

0,042

0,046

0,050

0,054

0,061

0,068

0,075

0,082

0,099

0,096

0,103

0,110

0,7

0,088

0,116

0,130

0,144

0,158

0,192

0,186

0,200

0,8 0,9 1,0 1,5 2,0 3,0 4,4

0,162

0,102 aJTB

0,194

0,210

4,226

4,242

0,258

0,290

0,196

0,224

0,252

0,280

0,308

0,336

0,268

0,302

0,336

0,370

0,544

0,646

0,748

0,850

0,404 0,952

0,910

1,06

1,21

1,36

1,51

1,53

1,78

2,03

2,28

2,A8

2,72

3,04

6,0 7,0 8,0 9,0

2,55 3,00 3,39 3,74 4,15

2,40 2,93 3,42 3,85 4,24 4,66

2,53 3,36 4,07 4,68

0,439 1,05 1,66 2,78

0,364 0,472 1,15

0,274 0,392 0,506 1,26 1,96 3,28

10,0

4,40

4,95

12,5

5,29 5,92

5,86 6,53 7,70

qn

15,0

20,0

6,04 8,00

25,A

30,0 40,0 50,0 50,0 70,0 80,0 100,0

8,8C

9,80 10,9 117 12,1 13,1 I

tl,O

t00,0 250,0 300,0 350,0 40fr,t) 5C0,0 -rtrfi l\ i'JCr3,0

6,'19

o,/u

t,1

I

7,72

8,23

6,05 7,00 7,75 9,02 10,0 10,9

6,60 7,57 8,36 9,68 10,8

7,15

7,74

8,25

8,80

8,71

9,28

ocq

11,6

8,14 8,97 10,3 11,5 12,3

11,4

12,2

13,0

13,8

tz,c

'13,3

14,1

1a ?

1A

13,9

14,&

5,17

5,50 6,43 7,14 8,36 9,40 10,2

r

/,c

i 6,6

17,0

1n

17,8 tx r\

'!R q

?nn

Zi.i.2

R

i0 7

20,9

?-c,6

r)1 ;tr, 7

t_ | ,'J

21,5 '.lq o

25.{i

25,A

:ZE

i

aqe

5,68

4,26 4477 5,24

15,6

/>

2,11

6,24

3,84 +,J I 4,74

/t. 17 iar t,

r)1

1,36

5,23 5,74

3,31

1,4 I ar, 7

150,0

0,540

3,03 4,00 4,83 5,52 6,15 D,t4

8,70 9,50 10,6 11,7 12,5 13,0 1? O 4

1,81

0,42A

I

1

cl,C

JQ

tr

1A

O

it1 1 ?1 0

3,68 4,45

tr.tn

q^o

9,58

4,64

5,21

5,94

6,36

6,61

7,Q7

7,24

7,74

10,2

10,9

11,7

12,3

12,2

12,9

{e A

13,0

.1

I \J. /

27

144

14,6 1tr.7

15,4

16,2

'14,9

16,5

17,3

14.9 1tr, 7

lc. /

lia q

17.3

tf,.

lri

'17,5

18,4

19,3

I6,3

i/,1

-?

4'8,V

rv.b

i7a 19,5 +.f n /"-irv '22,?

?3,0

h

.t .t f\

I Ir\.,

.t

IU.J

a'l

1A'

,rq 11\

{.} ,\ i LL|"

,

|

:,2 re

*:

?AA

.l I

25,2

2ll:

i

''

21,0

22,5

23,5

24.3

25,4

26,3

2G,6 n'7 n

+a{I