Conservare 2013-2014_EANA

Universitatea de Ştiinţe Agricole şi Medicină Veterinară a Banatului Timişoara Facultatea: Tehnologia Produselor Agroalimentare Departamentul: Ştiinţa Alimentului Disciplina: Principii şi metode moderne de conservare

TEMATICA pentru examenul sesiunea iarnă 2014 – anul IV (EANA)

1. Conservarea produselor alimentare. Prezentare generală. Ce sunt alimentele? Cauzele alterării produselor alimentare. Clasificarea metodelor de conservare. 2. Rolul apei în produsele alimentare. Considerente generale. Conţinutul de apă din materiile prime alimentare. Conţinutul de umiditate al produselor alimentare procesate. Proprietăţile funcţionale ale apei şi consecinţele acesteia asupra reacţiilor chimice, biochimice şi dezvoltării microorganismelor. 3. Conservarea produselor alimentare cu ajutorul frigului. Consideraţii generale. Conservarea prin refrigerare a produselor de origine vegetală. Conservarea fructelor şi legumelor în atmosferă controlată. Conservarea prin refrigerare a produselor de origine animală. Depozitarea produselor de origine animală în stare refrigerată. Conservarea cărnii în ambalaje de desfacere. Conservarea cărnii sub vid. Conservarea cărnii refrigerate prin ambalare în atmosferă controlată. Conservarea cărnii refrigerate în atmosferă modificată. Conservarea prin congelare. Considerente generale. Particularităţi privind congelarea produselor alimentare. Durata de păstrare a produselor alimentare congelate. Calitatea igienică, industrială şi senzorială a produselor alimentare congelate. Decongelarea produselor alimentare. 4. Conservarea cu ajutorul tratamentului termic clasic. Aspecte generale privind tratamentul termic clasic. Mecanismul inactivării/distrugerii termice a microorganismelor. Aparate pentru pasteurizarea şi sterilizarea produselor alimentare. Duratele de păstrare ale produselor alimentare pasteurizate şi sterilizate. 5. Conservarea prin concentrare. Aspecte generale ale concentrării cu ajutorul căldurii. Instalaţii de concentrare clasice. Concentrarea prin congelare. Concentrarea prin absorbţie. Concentrarea prin membrane. 6. Conservarea prin uscare. Considerente generale. Principiile fundamentale ale uscării. Tehnici uzuale de uscare. Depozitarea produselor deshidratate sau uscate. Condiţii impuse produselor uscate în Romania. 7. Conservarea prin acidifiere artificială (marinarea). 8. Conservarea cu ajutorul zahărului. 9. Conservarea prin sărare. Principiile conservării prin sărare. Factorii care influenţează procesul de sărare. Toleranţa la sare a microorganismelor. Rolul ingredientelor de sărare. Efectul antibacterian al azotiţilor. Acceleratori de sărare. Folosirea polifosfaţilor.

Bibliografie recomandată 1. Jianu, C., Note de curs, an universitar 2013/2014 semestrul I. 2. Banu, C., Principiile conservării produselor alimentare, Ed. AGIR, Bucureşti, 2004.

Şef disciplină Conf. dr. ing. Călin Jianu Timişoara la, 11 decembrie 2014

Principiile consen/ariiproduselor alimentare

46

1.Aamado, R.; Schweiger, J.F. Dietary fibbers. Academic Press, 1986. 2. Anderson, I. A. Allergic reactions to foods. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 36 S, 1996,p. S19. 3. Badea Marcela Elena. Plantele modificate genetic (PMG). Agro Terra, 6,2003, p. 16. 4.Banu, C. $.a. Alimentatia yi sana'tatea. Editura Macarie, TBrgovigte, 2001. 5. Banu, C. $.a. Aditivi gi ingrediente pentru industria alimentara, cap. 2 1, Fibrele alimentare, Ed. Tehnica, Bucuregti, 2000. 6. Bellise, F. $.a. Functional food science in Europe. British Journal of Nutrition, 80,SUPPI. 1,1998,p. 1-193. 7. Beyder, H. Ch.; Flambard, B. Dairy for heart health. The World of Food Ingredients. The Journal of the Practicing Food Technologist, 11,2003,p. 24. 9. Bousquet, J.; Michel, F.B. Food allergy and asthma. Ann. Allergy 61, 1988, p. 70. 10. De Gaetano, G.; Carletti, C. Wine and cardiovascular disease. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 1 1 , Suppl. Nr. 4,2001,p. 47. 11. Diplock A.T. $.a. Scientific concepts of functional foods in Europe: consensus document. British Journal of Nutrition, 81,suppl 1 , 1999,p. 1. 12.Feillet, P. Les fibres alimentaires. Ind. Alim. Et Agr. 12,1988,p; 1249. 13.Gylling, H. $.a. Plant sterols in nutritio. Scand. J. Nutr. 44,2002,p. 155. 14. Haham, R.; Arditi, T. Reducing osteoporosis. The World of Food Ingredients. The Journal of the Practicing Food Technologist. 9,2003,p. 48. 15.Holm Finn. New functional Ingredients. Cardiovascular health, INRA, 2003. 16. Hornstra, G.,$.a. Functional food science and cardiovascular system. British Journal of Nutrition 80 (suppl. I),1998,p. 113. 17.Kasarda, D.D. The relationship of wheat protein to celiac disease. Cereal Food Word 23,1978,p. 240. 18. Richardson, D.P. Functional foods and health claims. The World of Food Ingredients, 9,2002,p. 12. 19.Roman, X. ; Thibault, H.F. Les fibres alimentaires. Ed. Apria, 1987. 20. Segal R. Aspecte tehnologice ale realizsrii alimentelor funcfionale. Calita, 12, 2003,p. 20. 21. Segal R. Alimentele functionale. Rolul lor in prevenirea bolilor gi promovarea sdn3t2tii. Calita, 9-10,2001,p. 30. 22. Stroia, S. Mencinicopschi, Gh. Alimentele funcfionale ~i rolul lor. Calita, 9-10, 2001,p. 23. 23. Taylor, S.L.; Hefle, S.L. Food allergies and other food sensitivities. Food Technology 9,2001,p. 68.

*** Calcium for promotion of calcium fortification in food and dietary supplements. Press Kit, Purac, 2001.

*** Genetically modified Organisms (GMOs). Food Technology 1, 2000,p. 42.

ROLUL APE1 IN PRODUSELE ALIMENTARE 2.2. CONSlDERATll GENERALE

Din punct de vedere al tehnologiei alimentare intereseaza apa legat3 $i apa liber2:

-

apa legat5 poate fi: puternic legats, sub forma unui strat monomolecular fixat la gruparile polare ale unor anumiti componenti (NH; pi COO' i n cazul proteinelor). Aceasta apa este putin disponibila ca solvent $i ca mediu reactionabil; apa legat8 ma; slab, care se gasepte sub forma mai multor straturi succesive deasupra primului strat, la care se fixeaz2 prin intermediul legsturilor de hidrogen. Dupa Cheftel, ?.a. (1977)apa mai putin legate poate fi considerat2 ca spa imobilizat3 in capilare (macrocapilare cu cm). Apa mai slab legat2 este r > 10.' cm $i microcapilare cu r < 10'~ disponibila ca solvent gi ca mediu reactiv; - apa liberzi este retinut2 i n produsele alimentare prin foqe capilare gi osmotice pi poate fi cedata ugor la presare, centrifugare, evaporare. i n apa libera sunt dizolvate o mare parte din zaharuri, acizi, saruri minerale, aminoacizi etc. gi, datorita acestor substante dizolvate, apa libers are temperatura de inghetare sub 0°C. i n principiu, tipurile de apa dintr-o materie prim2 agroalimentara vor depinde de continutul lor in componentul hidrofil predominant: proteine in cazul tuturor tipurilor de carne, pepte, ou2, unele leguminoase gi amidon in cazul cerealelor gi tuberculilor, respectiv de raportul proteinel polizaharide.

Principiile conservtiriiproduseloralimenfare

48

2.2. CONTINUTUL DE APA DIN MATERllLE PRIME ALIMENTARE

49

Rolul apei in produsele alimentare

i n care: ma este masa de aps evaporata, i n grame; mp- masa initials a apei din produsul netratat, i n grame; mu - masa de ap8 din produsul finit, in grame. Continutul i n umiditate al unor produse alimentare dupa procesarea termics va varia in functie de produs gi de intensitatea tratamentului termic (tabelul 6).

Apa din fructe $i legume proaspete. La aceste materii prime, apa, gi in special cea libera, determina starea de fragezime gi de prospetime pe durata comercializsrii. Pentru mentinerea stsrii de frsgezime a acestor materii prime este necesar ca depozitarea s2 se faca in anumite conditii de microclimat (temperaturs gi umiditate relativs) iar in cazul produselor vegetale de tipul salatelor, spanacului. etc., mentinerea stsrii de turgescents initials se realizeaza prin umezirea acestora i n timpul expunerii pentru comercializare. Continutul in umiditate in cazul fructelor este cuprins, in general, intre 74 - 93%, in functie de fruct. Continutul in umiditate al legumelor poate ajunge la 90 95%, rnai ales in cazul frunzoaselor (varza, spanac, frunze de teling, lsptucs, gtevie, loboda), precum gi in cazul verdeturilor condimentare (pstrunjel, msrar, leugtean, cimbru, cimbrigor). Legumele inflorescente(conopida, brocoli), legumele - tulpini, legumele rsdacini - wndimentare (pstrunjel, !elins, hrean), legumele - tuberculi (cartofi), legumele - bulbi (ceapa, usturoi), legumele - pastai (fasole, mazare, bob), legumele - capsule (bame), legumele fructe bace (ro~ii,vinete, ardei) gi legumele - fructe - melonide (castcaveti, dovlecei, pepene galben, pepene verde) au un continut de umiditate apropiat de al frunzoaselor (195%). Apa din materiile prime de origine animals. Acestea au un continut de umiditate care variazs, in cazul csrnurilor i n functie de specie gi de starea de ingrsgare: 63 - 80% la carnea de pegte;, 60 - 70% la carnea de vit3; 67 70% la carnea de oaie; 77 - 78% la carnea de vitel; 52 - 55% la carnea de porc. Laptele de vacZ, proaspat muls, are un continut de umiditate de 87 - 88%. Cerealele destinate obtinerii fsinurilor (griu, porumb) au o umiditate de 13 - 14%.

-

Tabelul6 Continutul de urniditate a1 unor produse alimentare

I Lapte prafProdusul Cazeinati

Cacao

-

-

I 1

1

%Ap5 3-5

1 12

1

Produsul

1 Bran23 Fetta ( Bran23 telemea rnaturat3

I

%ApH

1

50 55 - 57

-

1

Unt cu 88% grasime

118

Paste f3inoase

114

2.4. P R O P R I E T ~ I L EFUNCTIONALE ALE APE1 IN PRODUSELE ALIMENTARE in cazul alimentelor complexe (care contin proteine, poliglucide, grssimi), apa continuts de aceste alimente poate interveni in ceea ce privegte aspectele descrise in continuare: Structura constituienfilor alimentului care afecteazs textura acestuia: proteinele si amidonul. i n cazul proteinelor, acestea interactioneaza cu apa prin intermediul legaturilor peptidice unde moleculele de ap8 se leags dipol dipol sau prin punti de hidrogen, respectiv apa se leags la grupsrile polare ionizate sau neionizate, precum gi prin intermediul interactiunilor hidrofobice unde intervin catenele laterale nepolare ale aminoaciz;:;, (rig. 9a). Datorita interacfiunii cu apa unele proteine devin solubile in ap5, aceasts solubilitate fiind in functie de: pH-ul solutiei: la pH mai mare sau mai mic decit pH-ul izoelectric, proteina este incarcats negativ sau pozitiv gi apa reactioneazs cu aceste grupsri, contribuind astfel la solubilizarea proteinei; puterea ionic3 a solu{;ei: pan3 la o anumits putere ionic2 solubilitatea proteinelor este marit2 gi aceasta datorits faptului c2 ssrurile neutre, la molaritsti cuprinse intre 0,5 gi 1,O M, msresc gradul de solvatare al proteinelor gi deci solubilitatea acestora (ionii sarurilor neutre reactioneazs cu grupsrile incsrcate electric ceea ce conduce la scaderea atractiei electrostatice dintre moleculele proteice invecinate). Avem de-a face cu efectul ,,salting in". Daca concentratia sarurilor este mai mare de 1,O M solubilitatea scade, proteinele putsnd $3 precipite. Avem de-a face cu efectul ,,salting out" care este rezultatul competitiei pentru aps intre moleculele proteice $i ionii sSrurilor. La concentratii mai mari de 1 M predomins interactiunile protein5 proteins ~i nu cele proteins ap%,ceea ce duce la agregarea proteinelor, urmat3 de precipitare;

-

-

2.3. CONTINUTUL DE UMlDlTATE AL PRODUSELOR ALIMENTARE PROCESATE La realizarea unui produs alimentar (paine, paste fsinoase, biscuiti, preparate din carne, produse din pegte ssrate gi afumate etc.) continutul de umiditate din produsul netratat termic va fi dat de apa cu care vine materia prima gi ingredientele, precum gi de apa ad2ugats. Datorits tratamentelor termice se pierde o parte din ap5, deci, in produsul finit vom determina numai apa retinuts:

-

Avand in vedere c2 ma = mp mu este diferenta dintre masa initials a apei ~i masa final3 a acesteia, atunci nivelul de ap%retinut3 va fi:

-

-

50

Principiile conserv3riiproduselor alimentare

temperatura: la pH pi p constant, solubilitatea proteinelor crepte in intervalul de temperaturs de la 0°C la 40 ...50°C. La temperaturi rnai mari de 40 ...50°C solubilitatea proteinelor scade ca o consecints a inceperii denatursrii acestora, denaturare care este adesea insotits de agregare. Proprietatea de solubilitate a proteinelor este important3 din punct de vedere tehnologic, in cazul extractiei pi purificgrii poteinelor din diferite surse, respectiv in cazul solubilizarii unor produse pulbere (lapte praf) in vederea reconstituirii. Gradul de insolubilizare reflect2 mssura denatursrii agregfirii proteinelor. Trebuie mentionat gi faptul ca intr-un sistem alimentar in care, pe Ianga proteine, se gasesc gi molecule mai mici, acestea pot influenta atat stabilitatea c2t pi solubilitatea macromoleculelor proteice, situatia putand fi gi inversa in conditiile in care macromoleculele proteice interactioneaza cu moleculele mici sau limiteaza difuzia acestora.

-

Absorbtia moleculelor de ap2

-.

,

51

-

Stabilitatea conformational5 a proteinelor prin hidratarea acestora. Cele mai multe produse alimentare sunt sisteme solide hidratate la care comportamentul proteinelor (gi a altor constituenti), din punct de vedere reologic gi fizico-chimic, depinde de prezenta apei care este atagat:, la suprafata proteinei, care intr2 in cavitstile din interio-rul moleculelor proteice sau care se asociazs cu ionii metalici legati de proteins. In cazul derivatelor proteice (concentrate, izolate, lapte praf, cazeinati) acestea trebuie sa fie hidratate inainte de folosire, secventa de faze care apare atunci c&nd produsul proteic este pus in contact cu apa fiind aratata in figura 9b. Hidratarea unui produs proteic va fi influentats de: concentratia proteinelor i n solutie; w pH-ul solutiei proteice; temperatura solutiei gi durata de contact a proteinei cu apa; puterea ionid a solutiei gi prezenta altor compugi care afecteaz:! interactiunea proteins - apa pi protein5 - proteins. Absobtia de ap5 cregte odata cu cregterea concentratiei proteinei i n solutie, cregte i n partea acid2 gi alcalin2 fats de pHi (fig. IOa), scade odat5 cu cregterea temperaturii datorita denaturarii gi agreg2rii proteinelor, cregte in cazul concentratiei reduse de saruri pi scade la concentratie mare de saruri, i n acest ultim caz predominand interactiunile aps - ssruri fa@ de interactiunile ap5 - proteins. 0 proteins r8mAne stabila intr-un sistem alimentar dace nivelul de ap2 este mai mare de 0,2 g H20/g proteins, instabilitatea fiind manifestat2 la 0,12 - 0,20 g HIO/g proteins pi este consecinta, in principal, a ruperii legaturilor de hidrogen dintre apa gi protein% Stabilitatea conformational2 a unei proteine dintr-un sistem alimentar poate fi imbunatsfita prin adaos de glucide sau polioli care actioneaze ca substituenti ai apei, form2nd IegBturi de hidrogen cu proteinele. Stabilitatea proteinelor dintr-un sistem alimentar poate fi imbunSts!it5 gi prin reacfii catalizate de transglutaminazs (reactie de transfer a grupsrii acil gi reactie de legare incrucipata):

Formarea multistratului de ap3 prin absorbtie

Condensarea apei lichide a materialului insolubil

proteinei

Fig.9. Reprezentarea schematic5 a interac!iunii apei cu proteinele: a - legarea apei de proteine: A - legarea apei prin IegHturi de hidrogen; B - legarea ape; prin interac!iuni hidrofobice; C legarea apei prin interac!iuni ionice (la gruparile -COO- $i - NH3'); b - etapele interacliunii apsproteins.

-

Rolul ape; in produsele alimentare

Schema de aqiune polimerizants a transaminazei este arstata i n figura lob. Multe sisteme alimentare confin amidon care actioneaza ca un biopolimer functional ce controleaz2 textura a nurneroase produse cerealiere. Amidonul ca atare poate fi utilizat ca aditiv sau ca ingredient functional in cazul fabricsrii sosurilor, supelor, cremelor unde intervine ca stabilizant, substant5 de ingropare, gelificare, precum gi la fabricarea preparatelor din carne unde intervine ca agent de legare. Aceste proprietsti functionale ale amidonului sunt controlate i n mare mssurs de relatia amidon - ap5. Se cunoagte ca, i n stare nativa, amidonul se prezints sub form3 de granule semicristaline. Cristalinitatea amidonurilor native este datoratg numai moleculelor de amilopectins, apa avand rol esentiai in determinarea acestei cristalinitsti, aparitia structurii cristaline de tip ,,A" (putin hidratata) sau tip .B" (rnai hidratats) fiind dependenti2 de temperatura $i activitatea apei mediului. Pentru amidonul din cartofi gi cereale, cristalinitatea cregte odats cu cregterea continutului de ap8. Tipul de critalinitate .B" poate trece in ,,A" prin pierderea de ap3 datorit8 unui proces tehnologic.

52

Principiile conservsriiproduselor alimentare

Molecule de proteine

Proteine ~olimerizate

Rolul ape; in produsele alimentare

53

Formarea de geluri cu proteine poate avea loc atunci cand proteinele sunt in solutie (ovalbumina, 0-lactoglobulina $i alte proteine din zer, micelele de cazein2, serumalbumina gi proteinele din soia) sau atunci cand ele sunt dispersate i n solu!ii apoase, saline (colagenul, actomiozina, proteine din soia partial sau total denaturate). Formarea gelului cu proteine este rezultatul balansat intre interactiunile protein2 - protein2, protein2 - solvent precum $i dintre foqele de atractie respingere ale lanturilor polipeptidice adiacente. Durata de viat2 a zonelor de jonctiune (adiacente) ale lanturilor proteice constituiente ale refelei tridimensionale este determinants pentru retinerea apei, la aceasta contribuind foqele de atractie reprezentate de: interacfiunile hidrofilice, care se imbun2tatesc la cregterea temperaturii; leg2turile de hidrogen, care se imbun5t2tesc la racirea gelului; interactiunile electrostatice cu participarea ca2' $i altor ioni bivalenti. Repulsiile electrostatice, care sunt mai evidente la pH indepartat de pHi precum gi interactiunile protein2 - aps sunt cele care menfin lanturile polipeptidice departe unele de altele. Gelurite in care predomins legilturile - S - S - sunt termoireversibile (cazul ovoalbuminei gi 0-lactoglobulinei), in timp ce gelurile in care predomin2 legaturile de hidrogen sunt termoreversibile (cazul gelatinei). Proteinele diferite pot cogelifica gi, de asemenea, proteinele pot forma geluri prin interactiuni cu agentii de gelificare polizaharidici. De exemplu, gelatina (incarcat2 electric negativ) poate forma geluri cu punct de topire ridicat (80°C) impreun2 cu alginatii gi pectatii, iar k-cazeina formeaz2 geluri cu k-carrageenanul, micelele de cazeina put%ndfi imobilizate in gelul de carrageenan. Gelurile proteice pot confine pan2 la 98% ap2. Formarea gelurilor proteice implic2: disocierea reversibil2 a structurii cuaternare a proteinei native; denaturarea ireversibil2 a structurii teqiare $i secundare a proteinei native:

in care PN ete proteina nativ2; PD - proteina denaturat2; n - numarul de subunitsti sau monomeri formati din (P&. Starea de agregare final2 corespunde agregilrii proteinelor partial denaturate. Fig. 10. Influen!a pH-ului asupra capacitstii de retinere a apei $i actiunea polimerizanta a transaminazei. a - relatia pH - capacitatea de re!inere a apei de dtre proteinele mugchiului de vita la 5 h postsacrificare (valorile pH-ului sunt ajustate cu solu!ii de NaOH pi HCI, dupa R. Hamm, 1973); b- ac!iunea polimerizantaa transaminazei.

-

Forrnarea de geluri ~iretinerea apei in structura gelurilor. Formarea de gel este diferita in cazul proteinelor $i in cazul amidonului, ins& in ambele situatii, gelul reprezinta o retea tridimensional2 in care apa este retinut2 prin foqe capilare $i osmotice. Capacitatea unui gel de a retine apa va depinde de conformatia gi caracteristicile dinamice al retelei tridimensionale formate de c2tre macromoleculele gelului.

XPn<

lncalzire

Incalzire +n)x

+o)x

sau lncalzire

XPN~

lncalzire IRacire

>XPD~

Daca etapa de agregare este mai lent2 decat etapa de denaturare, gelurile formate sunt rnai ornogene, cu consistent2 mai rnoale, sunt mai elastice, mai transparente $imai rezistente la sinerezs.

54

Principiile conserv2rii produselor alimentare

Proteinele cu masa moleculae mare $i cu grupiri hidrofilice mai numeroase dau geluri mai puternice, iar ca2' rnareste t2ria (fermitatea) $i stabilitatea gelurilor. pH-ul influenteaza calitatea gelului proteic. La pHi gelul obtinut este mai dens (compact), mai putin hidratat. Comportarea proteinelor la formarea gelurilor este diferita in functie de concentratia lor. Astfel, la concentratii mici, albumina din ou precipita la caldur2, iar la concentratii mari se favorizeazs formarea de gel opac. Gelatina, la concentratie redusa, ramsne i n solutie la inc2lzirelracire iar la concentratie mare formeaza la inc8lzirelracire un gel transparent, termoreversibil. Cazeina $i B-lactoglobulina se comport2 ca $i gelatina. In cazul amidonului, etapele gelificarii sunt: transformarea hidrotermic3 a amidonului care const3 in umflarea granulei, gelatinizarea granulei $i solubilizarea granulei (figura I l a ) . in cazul gelatinizarii amidonului sunt necesare urmatoarele precizsri: umflarea granulei de amidon (cantitatea de ap& absorbitg) este un proces ireversibil $i incepe odata cu introducerea amidonului in aps $i cregte odata cu temperatura; solubilizarea amilozei $i realizarea granulelor .fantom5" de amilopectina incepe de la 60°C pi crepte odata cu temperatura, functie de originea botanic2 a amidonului; * in cursul gelatinizarii, granulele de amidon pierd progresiv pi simultan ,,crucea de Malta" (crucea de polarizare) gi cristalinitatea; =, pentru o populatie de granule de amidon, tranzitia are loc intr-un interval de temperatura de 5 15°C iar pentru fiecare granul2, transformarea are loc intr-un interval de 0,5 - 1°C; =, global, arnidonul gelatinizat reprezints un sistem dispers format dintr-o faz% continua constituita din amilozg solubilizata in ap8 pi o faze discontinu2, care este constituitg din aSa numitele granule ,,fantorn8", ce nu sunt altceva decat rnicele de amilopectina. Cornportamentul la gelatinizare al amidonului va depinde de: specia botanic3 de unde provine amidonul; tipul cristalin de amidon. In cazul amidonului din cartofi (amidon tip B), fenomenul de umflare prin absorbtie de apa $i solubilizarea macromoleculelor de amiloza este simultans. i n cazul arnidonului din cereale (amidon de tip A) exist3 o etapa de umflare limitat3 la temperatura de gelatinizare, urmata la 90°C de a doua umflare care este insotits de solubilizarea masiva a macromoleculelor de amilozs. gelificarea amidonului gelatinizat. in cazul in care suspensia de amidon gelatinizat, care contine 2 10 - 15% arnidon (> 1,5% arnilozS pi > 10% arnilopectina), este r5citS se formeazP un gel opac - alb. Prima etap3 a gelificarii este o etapa de tranzitie, in care amiloza de la forma ,,ghemntrece la forma .dublu helix" (nurnita $i nucleatie), urmat3 de a doua etapa care este reprezentata de o .cristalizaren prin unirea helixurilor duble intr-un agregat care prezinta zone cristaline la care participa moleculele de amiloza. Cea de a doua etapa corespunde retrogradarii amidonului (fig. I l b ) , fenomen care este implicat i n invechirea psinii (fig. Ilc). Gelul de amidon este format din faza continua gelificata (formats din amiloza retrogradata) $i o faza discontinu2 sub form2 de granule .fantoma* (micele de amilopectin2) prinse i n faza gelificats. Cornpozitia fiedrei faze va depinde de: gradul de gelatinizare (pacialtiltotalti), raportul arnilozal arnilopectin3 din amidon.

-

-

-

56

Principiile conservariiproduseloralimentare

Rolul apei in produsele alimentare

57 Tabelul7

Caracterizarea pectinelor HM ~i LM

Trandpe ghem helix

CRlSTALlZARE

Ghem

-

Zone cristaline

Agregarea helim'lor duble

Racire

Paine scoasil din cuDtor

DE (DM) DA PH

Mass molecularti (MM)

Helix dublu

Paine proaspata

Pectine LM Pectine arnidate Pectine slab rnetoxilate conven!ionale 23 - 50 25 - 50 58 - 85 0 L 25 0 3,5 - 4.7 3.2 - 4,7 2,8 - 3 5 70000 140000 70000 - 140000 140000 - 190000 Pectine HM

Pararnetrul

Formarea gelurilor cu pectine puternic metoxilate (HM). Pectinele HM sunt cei mai buni gelifianfi i n sisteme care contin zahsr iar pH-ul este acid. Formarea gelurilor cu pectine HM este influentats de factori intrinseci (DE, MM, grupfirile acetil prezente, zaharurile neutre prezente, continutul i n zaharoza gi continutul de substants aderents din pectins), precum ~i de factorii extrinseci (pH-ul, concentratia de zahsr gi calitatea acestuia, aciditatea mediului, tirnpul de fierbere, viteza de rscire). Conditiile de formare a gelurilor cu pectine HM sunt urmstoarele: substanta uscat5 totals i n sistem minimum 60°Brix; aciditate: pH c 3,5. Mecanismul de formare a gelurilor cu pectine HM implies formarea zonelor de joncfiune dintre lanturile poligalacturonice prin intermediul legaturilor hidrofobe dintre grup5rile - COOH esterificate gi al legsturilor de hidrogen dintre grupsrile OH ale resturilor de acizi poligalacturonici (fig. 12). Durata de formare a gelurilor cu pectine HM este micgorats i n urmstoarele conditii: DE ridicat; pH optirn = 2,8 - 3,O (maximum la 2,95); continut ridicat de zahsr = 72 76% (optimum la 74%). Aplicatiile pectinelor HM i n industria alimentarfi sunt aratate i n tabelul 8.

-

Fig.1I. Etapele gelatinizarii arnidonului ~iretrogradarea acestuia: b - procesul de retrogradare a arnidonului; c - rnodifidri posibile ale arnidonului din pbine in tirnpul retrogradsrii: irnediat dupH scoaterea pAinii din cuptor at%tarniloza d t gi arnilopectina (structurs ramificata) sunt orientate la intlrnplare; in tirnpul rscirii painii, rnoleculele de arniloza incep sa se alinieze $irecristalizeaz8; aceea~itendints o are $iarnilopectina dupB cateva zile de pastrare a pdinii in conditii de ternperatura $iurniditate relativl nonale. In cazul pectinelor comerciale, care sunt polimeri ai acidului poligalacturonic partial esterificat, mecanismul de gelificare este diferit i n functie de felul pectinelor, care pot fi pectine HM (puternic metoxilate) gi LM (slab metoxilate), i n cadrul pectinelor LM putand fi clasificate gi pectinele arnidate (LMA), cele trei tipuri de pectine diferind intre ele prin DM (grad de metilare), respectiv DE (grad de esterificare) ~iprin grad de amidare (DA), aga cum se arata i n tabelul 7.

-

Fig. 12. Mecanismul formsrii gelurilor cu pectine puternic rnetoxilate.

58

Principiile conservGriiproduselor alimentare

Aplicatiile pectinelor HM

Tabelul8

Formarea gelurilor cu pectine slab metoxilate (LM). Atat pectinele slab metoxilate conven!ionale (LMC), cat pi pectinele slab metoxilate pi amidate (LMA) fonneazB geluri numai in prezenta ionilor de ca2', far5 a fi necesar un continut ridicat de substanta uscata sau o valoare redus2 a pH-ului. Mecanismul, denumit ,,tip cofraj de ou8" este argtat in figura 13.

Fig. 13. Mecanismul formlrii gelurilor cu pectine slab metoxilate: a - mecanism de tip "cofraj de our; b - interven!ia ca2'in legarea a doul lanturi poligalacturonice. T8ria gelului cu pectine LM va fi in functie de continutul in substants uscat3 pi de nivelul de ca2' din sistem. Pectinele LMC care sunt mai putin reactive la ionii de calciu se utilizeaza pi ca substante de ingropare in preparatele de fructe in timp ce pectinele LMA, care sunt mai reactive fat2 de ionii de calciu, pot fi utilizate la fabricarea gemurilor pi jeleurilor chiar in prezenta ionilor de calciu existenti in fructele utilizate.

Rolul ape; in produsele alimentare

59

- Stabilitatea emulsiilor, spumelor, suspensiilor. Stabilitatea sistemelor disperse (emulsii, spume, suspensii) va depinde de natura gi organizarea moleculelor amfipatice care sunt adsorbite la suprafata particulelor dispersate, precum pi de propriet8tile reologice ale fazei continui. i n sistemele alimentare, propriet2tile de emulgare - stabilizare pot fi indeplinite de unele componente naturale ale produselor alimentare (mono pi digliceride, fosfolipide, proteine) dar pi de emulgatorii propriu-zigi folositi ca aditivi autorizati pi caracterizati prin aga-numita balants hidrofil5 - lipofil5 (HLB) pi anume: formatori de emulsii de tip A/U cu HLB = 3 - 6; formatori de emulsii de tip UIA cu HLB = 8 - 14. Proteinele pot contribui 5i ele atat la emulsionarea grasimii in diferite sisteme alimentare (lapte, sm8ntAn2, inghetat5, unt, branzeturi topite, maionezg, preparate din carne care contin bradt), prin adsorbtia lor la interfata dintre globulele de grssime dispersate pi faza continu5 apoasa. Din punct de vedere al stabilitatii emulsiilor, proteinele se comport5 ca stabilizatori slabi, mai ales in emulsiile de tip NU, probabil din cauza naturii predominant hidrofilice a proteinelor, ceea ce conduce la o aglomerare a acestora cu orientare spre faza apoasa a emulsiilor. Stabilitatea emulsiilor este necesars pentru a se impiedica fenomenul de dispropoqionalitate (cregterea globulelor de grasime sau ap3 mari pe seama celor mici). Acest fenomen se manifests mai frecvent la emulsiile de tip N U dec3t la cele UIA pi aceasta datorita solubilita\ii partiale a apei i n ulei. Stabilitatea emulsiilor este necesara gi pentru a se impiedica colapsarea emulsiilor de tip U/A, care conduce la separarea celor doua faze. Proteinele sunt implicate pi i n stabilitatea spumelor, care reprezinta dispersii de bule de gaz intr-o faz5 lichids continua sau semicontinu3 ce contine o substants tensioactiv2 solubil3. La formarea spumelor, bulele de gaz sunt inconjurate de straturi subtiri de lichid (lamele) iar acestea la randul lor sunt acoperite cu un film protector de proteine sau alta substants tensioactivg. Produsele alimentare care reprezint8 ,,spumeusunt frigca, partial $i inghetata, sufleurile, bezelele. Spuma este important2 gi pentru o bere de calitate. in cazul spumelor, fenomenul de dis7:oportionalitate este mult mai evident din cauz5 cB bulele de aer sunt solubiie i n aps iar difuzia lor i n faza apoasa este foarte rapid% Destabilizarea totala a spumelor se manifesta prin ,,spargereanei pi drenajul lichidului. Destabilizarea implica mai multe etape: drenajul lichidului care alcatuiegte lamelele interbule de gaz; difuzia gazului din bulele mici i n cele mari; ruperea lamelelor de lichid care separ8 bulele de gaz. Drenajul lichidului este mai redus dacs faza lichida este vsscoas8. Crepterea vascozitatii, in cazul existentei in faza lichida a proteinelor, se datoreazs interactiunilor proteina - proteins pi protein5 - ap2. Apa afecteaza pi comportamentul anumitor suspensii foarte sarace in ap3 a$a cum este cazul suspensiilor de cristale fine de zah5r i n gr5sime (ex. masa de ciocolat2). Dac5 continutul i n apa al fazei continui (ulei, grasime) crepte, dispersarea cristalelor de zahar i n faza grass nu mai este posibils, avand i n vedere caracterul polar al zaharozei.

60

Principiile conservSriiproduselor alimentare

61

Rolul apei in produsele alimentare

2.5. ACTlVlTATEA APE1 $1 CONSECINTELE ACESTEIA ASUPRA REACTllLOR CHIMICE, BlOCHlMlCE $1 DEZVOLTARII MICROORGANISMELOR

Activitatea apei (a,) este o notiune introdusi de Levis gi Randall (1923) aplicabil2 sistemelor biologice gi care permite cuantificarea apei disponibile pentru derularea reactiilor chimice, biochirnice gi pentru dezvoltarea microorganismelor. Activitatea apei se define~teca fiind umiditatea relativa a aerului (ERH) in echilibru termodinamic cu produsul, respectiv raportul dintre presiunea paciala a vaporilor de apa (P,) in echilibru cu produsul la presiunea partials a vaporilor de ap3 saturati (P',) la aceeagi temperaturi (T):

Exist3 o corelatie direct2 Tntre continutul procentual de ap2 al produsului ~i activitatea apei (a,) aga cum rezult2 din izoterma de sorbtie (fig. 14). Din figura 15 se poate constata c2 poqiunea de curb2 OA corespunde apei legate puternic (a, = 0,2 - 0,3), pociunea AB corespunde apei legatfi puternic (a, = 0,2 0,5) iar pofliunea BC corespunde apei libere (a, > 0,5).

-

Fig. 15. Reprezentarea schernatid a unui strat de ap5 din curba de sorb!ie:

A

- punctul care corespunde cantitatii de ap5 putemic legat5; B - punctul de aparilie a apei de solvatare; C - punctul corespunz3tor cantit3tii rnaxime de ap3 liberg.

Alimentele pot fi clasificate in urm2toarele grupe i n functie de a, (tabelul 9). Tabelul9 Clasificarea alimentelor i n functie de aw

Texturi alimentare

izoterm2 tipic3 (regiunea mferioars) 10-

Continutul de ap5, % 25 - 100 20 50 0 - 20

aw - 0,9 0.9 - 0,6 0,6 - 0,O

Tipul de produs Cu urniditate mare Cu urniditate intermediara Cu urniditate rniG

ranz5, salamuri, bornboane

1,O

-

intre activitatea apei, pH gi modul de pastrare a produselor alimentare exist2 o corelaie str3nsi (tabelul 10).

8-

alimente uscate

Tabelul 10 Corelatia dintre aw, pH 5i temperatud de pastrare a produselor alirnentare

1 1

2

2

3

4

5

6

3

Fig. 14. Curb3 care arat5 corelatia dintre con!inutul de urniditate $i activitatea apei i n produsele alirnentare: IMF - produse cu umiditate interrnediara; rno - valoarea stratului rnonornolecular de ap5 care urrneaza legea BET.

7

8

1

Produsul Foarte alterabile Alterabile rniservabile VYs

I

I

Modul de pastrare Criteriul fizic < 5°C a, z 0.95; pH > 5,2 5 10°C 0.91 5 aw5 0.95; pH 2 5 2 a, . 5 0.95 . si. PH 5 5.2 Nu este necesar3 p5strarea in sau a, 100

Felul fructelor Cireqe, citrice, grapefruit, d p ~ u n i Banane, mango, tomate Mere, caise, avocado, cantalup, nectarine, papaya, pere, piersici, prune Fructul pasiunii

Pentru a inhiba productia de etilena qi deci de a intarzia maturarea, concentratia de O2in atmosfera de pastrare trebuie s%fie 5 8 %, la concentratia de O2 de 2,5 %, productia de etilena fiind redusa la jumatate. i n productia de etilena, oxigenul este necesar pentru conversia acidului 1 - amino - ciclopropan i n etilena.

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul frigului

89

Temperatura apropiata de O°C impiedica productia de etilena pi, deci, intarzie maturarea fructelor. i n cazul fructelor tropicale qi subtropicale, temperatura de pastrare trebuie s3 fie intre 5 gi 15' C. Prin cregterea concentratiei de C02 in atmosfera de pastrare a fructelor se inhiba productia de etilens gi, deci, se intarzie maturarea. Prin pastrarea fructelor in atmosferii controlat3 (tabelul 23) se intarzie maturarea fructelor timp de 1 - 4 saptsmani, far3 a se influenta negativ calitatea acestora (exceptie fac merele gi perele, care pot fi pastrate in atmosfera controlata, fara ca acestea sa-gi modifice calitatile senzoriale). Tabelul23 Conditiile de pistrare a fructelor $ia unor legume i n atrnosfer3 controlat5

Cercetsrile cu privire la pastrarea fructelor i n atmosfers controlatti au aratat urmiitoarele: pastrarea i n atmosfers controlat5 previne maturarea Si, deci, modificarile biochimice ~ifiziologice; concentrarea O2 trebuie scazuti sub 8 % pentru a se influenta maturarea fructelor, rezultate foarte bune obtinandu-se la concentratia de 1 2 %. Sub 2 % 02, i n atmosfera controlata se poate trece i n anaerobioza cu consecintele ce apar de aici, mai ales in ceea ce privegte aparitia de arome nedorite; niveluri ridicate de COnint2rzie maturarea fructelor, dar pentru unele fructe sunt necesare niveluri de Con < 5 %, care au o actiune de prevenire a rnaturarii mai redusa decat o concentratie redus3 de 0 2 ; eficienfa atmosferei controlate i n prevenirea matursrii fructelor va depinde de stadiul de maturitate al fructelor la recoltare, temperatura gi durata de pastrare, compozitia atmosferic2, dar gi felul fructului; atmosfera controlat2 controleaza maturarea fructelor prin efectele sale asupra productiei de etilena, respectiv comportarea acestora fat%de etilena. Conservarea i n atmosfera controlate se poate realiza qi i n cazul folosirii ambalajelor de desfacere, care trebuie s3 asigure o anumita selectivitate schimbului de gaze Si anume: o oarecare rezistenta (permeabilitate) la vaporii de apa;

90

Principiileconservdriiproduseloralimentare

o mare permeabilitate la etilena pi la substanfele de aroma; o permeabilitate mai mare la O2pi C02. La folosirea conservarii in atmosfera controlata in ambalaje de desfacere, care pot fi de tipul ambalaje fiziologice pi ambalaje - saci din polietilens cu fereastra de difuzie din elastomer de silicon, trebuie sa se aiba in vedere urmatoarele problerne de baza: schimbul de gaze care traverseaza ambalajul trebuie s2 se faca in q principal prin permeatie; nurnai arnestecul de O2 + C02 + N2 posed2 proprietati de reducere ~i stabilizare a respiratiei; activitatea respiratorie a unui produs vegetal in conditii anumite de ternperatura pi atrnosfera inconjurStoare, trebuie sa fie continua pentru a se realiza propocia de gaze ce constituie atmosfera controlats. Se pot supune conserv2rii in atmosferz controlata merele, perele, portocalele, bananele, avocado, asparagus, morcovii.

Conservarea produseloralimentare cu ajutorul frigului

91

temperatura de refrigerare sau la ternperatura camerei. Datorita acestei atmosfere stabilizatoare, produsele de origine vegetal2 ipi pastreaza foarte bine prospetimea, culoarea, textura pi aroma. Activitatea enzimatica a produselor vegetale conservate in atmosfer2 stabilizatoare pi, in special, activitatea polifenoloxidazei rSmDne la niveluri scBzute pentru o perioadB mare de tirnp, pan2 la 12 sapt3mani, dupa cum se observa din figura 25.

Variante posibile d e pastrare a fructelor in atmosfera controlat5 Cele rnai importante variante ale pastrarii fructelor in atmosfers controlat5 sunt urmatoarele: psstrarea in conditii hipobarice (la concentratii reduse), in care caz reducerea concentratiei de oxigen este factorul principal al tratamentului. Acest procedeu are avantajul indepartarii continue a etilenei forrnate. $i mai exact, concentratia redusa de oxigen impiedica forrnarea etilenei pentru c3 nu rnai are loc conversia 1- amino ciclopropan 1- acid carboxilic in etilens. indepartarea etilenei din incaperea in care s-a format. Metoda se aplica la rnerele recoltate preclimacteric ~i plasate imediat in atmosfers controlats. Prin indepartarea etilenei se reduce viteza respirafiei pi astfel se reduce productia de substante volatile (etanol, acetaldehidi, etilacetat) de catre fructe. Acest efect este benefic pi pentru fructele de kiwi $i avocado. Pentru a facilita eliminarea etilenei din ambalaj se recornand3 ca acesta s2 fie confectionat din polietilena de joasa densitate, sau se poate folosi un adsorbant de etilena in ambalaj (permanganat de calciu pe suport poros). tratamentul preliminar al fructelor cu C02 inainte de a fi introduse in camere cu atmosfers controlata. Metoda este recornandata la tratarea rnerelor ,,Golden Delicious" care se mentin 10 - 15 zile imediat dupa recoltare in atlnosfers cu 10 - 20% COPcare previne inmuierea fructelor pi pierderea de aciditate. Dupa acest tratarnent, fructele se introduc in camere cu atmosfers controlats. folosirea CO care leaga metal-enzimele pi inlocuiepte etilena in toate functiile sale. Se recomanda ca CO s3 se foloseascs in incintele cu atmosfers modificata cu concentratie redusa de O2 pilsau ridicata de COP. Se recomands o concentratie de 5 - 10% CO pi un nivel scazut de O2 (1 - 2%) in atmosfera controlata. conservarea in atmosfers stabilizatoare (metoda schimbului de gaze, gas exchange). Aceasta rnetoda consts in eliminarea O2 din tesutul vegetal prin mentinerea acestuia sub vid pi tratarea acestuia cu gaze care inhib2 activitatea enzimatica (CO*, SO2), respectiv cu gaze bactericide, fungicide cum ar fi oxidul de etilena. Dupa acest tratament bucatile de fructe pi legume sunt ambalate in arnbalaje din material plastic, pi atmosfera de CO sau COP pi pastrate la

0

2

5 Durata de depozitare (sspt8m6ni)

12

Fig. 25. Modificarea activitljii enzimatice a cartofilor tratali prin metoda "schimbului de gaze" in timpul depozitarii (nu este indicatP temperatura de depozitare): ]a - pectin-esteraza; b - poligalacturonaza; c- peroxidaza; d- polifenoloxidaza. Din cele mentionate in leg5tur5 cu conservarea fructelor pi legumelor in atmosfers controlat2 rezults cB factorii importanti de care trebuie s l se tins seam3 sunt: alegerea gazului sau amestecului de gaze pi efectul acestuia asupra produsului; alegerea arnbalajului; efectele atrnosferei din arnbalaj asupra calit3tii produselor sub aspect senzorial pi respectiv efectele biostatice asupra microbiotei epifite.

92

Principiile consewi3rii produselor alimentare

5.4. CONSERVAREA PRlN REFRIGERARE A PRODUSELOR DE ORlGlNE ANIMALA Produsele de origine animals difer2.intre ele prin: structura: solids pentru carne de vits, porc, oaie, passre, pepte, preparate de carne, brdnzeturi cu pasta moale, semitare pi tare, capcavaluri; semisolids pentru branza proaspsta de vacs, srnantans fermentats, mixul pentru inghetats, inghetata freezerat%;lichids pentru lapte; cornpozilia chimica (proteine $i lipide, iar in cazul produselor lactate continutul diferit de glucide); grosimea, in cazul carcaselor, semicarcaselor gi sferturilor de la animalele abatorizate, pssari intregi, pepti de talie mare, branzeturi cu pasts moale, semitare gi tare, capcavaluri; caracteristicile termofizice: capacitatea caloric2 masics, conductivitatea termica, difuzivitatea termic2. Aceste particularitsti influenteazs viteza de rscire, transferul de caldurs pi pierderile in greutate datorate transferului de mass, respectiv deshidratsrii partiale prin evaporarea apei i n contact cu agentul de rscire (la refrigerarea in aer). La refrigerarea produselor de origine animals se recomanda sB avem i n vedere urmstoarele aspecte: din motive economice cum ar fi economia de timp, reducerea pierderilor in greutate, se prefers refrigerarea rapid2, rnai ales in cazul csrnurilor in carcase: semicarcase, piese anatomice mari, in care caz jumatatea refrigerarii este de aproximativ 8 ore; refrigerarea rapids a carnii calde in carcase, semicarcase conduce la aparitia stsrii de "cold shortening" (contractare la rece) peste care se suprapune rigiditatea musculara normals la depozitarea in stare refrigerats, ceea ce va afecta negativ frsgezimea csrnii, aceasta devenind dur2. ,Din aceasts cauzs este recornandat2 mai intai conditionarea carnii la 10...12OC timp de 10...12 ore pentru a se evita fenomenul de "contractie la frig". refrigerarea rapids conduce la stoparea timpurie a multiplicarii microorganismelor de contaminare superficials. Pentru a ilustra cele mentionate se prezints evolutia temperaturs - timp (figura 26) din care rezulti: nu trebuie s2 se ajungs in ,,zona ropie", delimitats de coordonatek 12 h si 12OC, pentru a fi evitats contractia la frig (curba A). nu trebuie sa se ajungs in "zona albastrs", delimitats de coordonatele 10 h pi 20°C (6 h pi 20°C pentru carnea provenits de la animalele surmenate) pentru a evita multiplicarea peste Iimita admiss a germenilor anaerobi de profunzime (curba C). zona intermediars reprezentats de curba 0, care este curba corespunzstoare refrigersrii rapide, pemite evitarea contractiei la frig gi riscul microbiologic. Contraclia la frig poate fi evitats prin electrostimularea carcaselor imediat dups jupuirea acestora, in care caz se epuizeaz3 suficient ATP pentru a nu se mai ajunge la contractia. la frig atunci cand se executs i n continuare refrigerarea rapids. la refrigerarea p3s3rilor i n aps racit3 trebuie s5 se ia in considerare pi puritatea microbiologica a acesteia, respectiv folosirea unor procedee pentru sterilizare. inainte de a fi introduse la refrigerare in apa rscits, carcasele de passre trebuie sB fie minutios spalate prin dugarea carcaselor aflate pe conveierul de transport. Apa de rscire la iepirea din bazinul de refrigerare nu trebuie s2 aibs

Conservareaproduselor alimentare cu ajutoml frigului

93

ternperatura mai mare de 4OC. Refrigerarea i n ap8 t%cita conduce la o creptere tn greutate a carcasei de 2 4%.

-

Zona albastm "Stationare lirnitata"

rece 0

b

6

6

10 12

16

20

24

32 Timp (ore)

Fig. 26. Corelatia ternperatud- tirnp In determinarea calitBfii tehnologice qi igienice a dmii. a

carcasele de pasare refrigerate tn apa rScit2 trebuie s2 fie "uscate" cu aer

rece. a carcasele de pasare pot fi refrigerate qi Tn aer rscit, cu conditia ca aceste sii nu se atinga Tntre ele. Refrigerarea Tn aer conduce la pierderi Tn greutate de 1 2%. a ouale supuse refrigerarii trebuie s2 fie absolut proaspete, spalate pi dezinfectate. laptele colectat trebuie sa fie imediat racit la cel mult 4OC, iar sm8ntgna de consum trebuie refrigerats la temperaturi I 6%. Laptele pasteurizat pi produsele lactate acide se rgcesc la o temperatura de 6%. a pe~teleproaspat se refrigereaz2 de obicei cu ajutorul ghetii, in straturi alternative gheatalpepte, dar pi in apa &it& Racirea i n aer produce uscarea suprafetei pi din acest motiv este rnai putin folosits.

-

94

Principiile conserv5rii produselor alimentare

5.5. DEPOZITAREA PRODUSELOR DE ORlGlNE ANIMALA TN STARE REFRIGERATA La depozitarea produselor de origine animals trebuie s5 se respecte urmstoarele: mentinerea temperaturii aerului constants, cat mai apropiats de o0C; mentinerea unei urniditsti relative a aerului la un nivel la care s2 nu favorizeze deshidratarea dar sB nu favorizeze nici dezvoltarea microorganismelor (de regul2 80 - 95% in functie de produs); 8 o circulatie relativ redus3 a aerului care s3 asigure o uniformizare a temperaturii, dar care s5 nu favorizeze pierderi de mass prin deshidratare la produsele neambalate. Se recornand2 ca circulatia aerului SB fie de aproximativ 1m3/h pentru fiecare Ikcallh frig produs in rscitor, iar viteza aerului in depozit s5 nu depsgeascs 0,3 mls; 8 o reimprospstare a aerului, mai ales la produsele ce degaja mirosuri, de maximum 2 - 4 ori volumul depozitului; asigurarea unui necesar de frig de 20 - 35 kcal pentru fiecare m3spatiu de depozit; evitarea depozitPrii produselor ce degaja miros (pegte) cu cele care absorb mirosurile (oua, carne, branzeturi); eigienizarea perfects a depozitelor pentru a evita dezvoltarea microorganismelor; temperatura produselor ce ies din depozit trebuie astfel aleass incat s3 se evite formarea condensului pe suprafata acestuia la contactul cu aerul din exteriorul depozitului.

5.6. CONSERVAREA CARNII

IN AMBALAJE DE DESFACERE

Acest tip de conseware se aplics carnii proaspete portionate, utilizandu-se ca materiale de ambalare folii retractibile sau extensibile. In acest caz se pune accent pe functia de prezentare, informare gi reclams a ambalajului, functia de conservare gi protectie fiind pe locul secund. Ambalarea de prezentare se poate realiza in doua variante: Arnbalaje de tip ,,Skinw Pentru ambalarea de tip ,,Skinn se folosesc tivite - suport confectionate din carton special sau din material plastic (polistiren sau policlorurs de vinil, iar pentru acoperirea produsului din tavita se folosesc folii retractibile cu permeabilitate ridicats pentru gaze (2000 cm3 02/m2.24h.barr qi cu permeabilitate redus2 pentru vaporii de apa gi pentru apa lichid2. Foliile utilizate pentru acoperire trebuie ss prezinte urmstoarele insugiri: 8 sB fie transparente pentru a da posibilitatea cump3r~torului s3 vada produsul; s5 fie ugor sudabile de tsvita sau de ele insele pentru a asigura securitatea micro biologic^ a produsului; s3 fie suficient de permeabile la aer pentru a asigura forrnarea de MbO,; sa fie igienice gi sB nu degaje mirosuri str3ine;

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul frigului

95

s2 asigure o productivitate ridicat3 a procesului de ambalare permi@nd gi automatizarea acestuia; s%fie eficiente din punct de vedere economic; folia ce invelegte tsvita gi produsul trebuie sa fie retractibils. Ambalarea de tip ,,SkinMimplies agezarea produsului pe tevip, acoperirea cu folie retractibila gi intinderea acesteia pe produs cu ajutorul unui cadru de intindere, sudarea foliei de tsvitg, cu sau far2 aspirarea aerului. Printre foliile retractibile care se utilizeaz3 pentru acest tip de ambalare se nurnsra polietilena de joasa densitate gi policlorura de vinil. Ambalarea in folii extensibile in acest caz, carnea, in bucafi mari sau portionate, se introduce in pungi de PVC extensibil, cu permeabilitate mare la O2 (2000 cm3/m2.h.barr).Acest sistern de ambalare este mai avantajos din punct de vedere al costurilor gi consumurilor specifice fat3 de ambalarea in folii contractibile. Punga se poate inchide prin sudur2 sau prin agrafare.

5.7. CONSERVAREA CARNII REFRIGERATE SUB VID Consewarea sub vid a csrnii are urrn2toarele consecinte: 8 reducerea numsrului total de germeni pe cm2 sau pe gram produs; reducerea vitezei de multiplicare a microorganismelor datorits prelungirii fazei de lag; 8 inhibarea dezvoltarii bacteriilor patogene in cazul in care acestea sunt prezente; inlocuirea florei aerobe mezofile gi psihrotrofe cu bacterii lactice, care au o importants mai redus3 i n procesul de alterare a csrnii. Anaerobioza conduce la modificarea profilului microbiotei, germenii de putrefactie Aeromonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella, fiind inlocuiti treptat, pe masura consumarii oxigenului rezidual gi a acumulBrii de C02 prin respiratia tisulara) cu bacteriile lactice cu metabolism fermentativ (homo- gi heterofermentativ producatoare de acid lactic, unele producstoare de H202gi de metaboliti cu actiune inhibitoare asupra celorlalte categorii de microorganisme). Conservarea sub vid necesita ambalarea produselor in: folii neretractibile (complexe) inchise prin sudare; caserole suple PAIPE sau rigide PVClPE obtinute prin termoformare gi acoperite cu folii termoretractibile PETIPE, PETIPVDC, OPNPE. Se pot folosi folii de agoperire retractibile (izomeri SY, E M gi copolimeri) care trebuie s3 fie tratate cu vapori de aps imediat inainte de punere sub vid, pentru a se accentua retractia la frig. lnconvenientele conservsrii prin ambalare sub vid sunt urmatoarele: formarea de MMb datorita presiunii partiale reduse a 02.Culoarea revine la normal la deschiderea ambalajului pentru cs se formeaza Mb02; formarea de exsudat i n ambalaj. Consewarea prin ambalare sub vid se preteazs la: carnea poqionat8, gunc3 in buc3ti care se ambaleaza in pungi de format corespunzstor ce se inchid prin termosudare, preparatele din carne feliate, in care caz se impun urmstoarele conditii: feliile s3 provina de la preparate de carne de buns calitate, rscite la +2OC;

96

Principiileconsew5rii produseloralimentare

-

felierea si3 se realizeze la grosimi de 0.8 1,5 rnrn pentru salarnul de iarna, 0,2 rnrn pentru parizer, 2,O 2,5 rnm pentru gunc2; presiunea partial2 a O2i n arnbalaj dups inchidere sB nu depapeasc2 15 rnm Hg, pentru c2 in caz contrar se oxidea25 pigrnentii produsului. Arnbalarea sub vid permite psstrarea uniforrnitstii dimensionale a produsului, pentru c2 ambalajul capst8, prin evacuarea aerului din interior, o rigiditate caracteristics ce reprezinta un rnartor al irnperrneabilitatiiambalajului. Sisternele de ambalare pot fi: a) Sisterne cu punere sub vid la presiune atrnosferica, in care caz arnbalarea cuprinde urrnstoarele etape (figura 27):

-

*

Conservarea produseloralimentare cu ajutorul frigului

97

b) Sisteme cu punere sub vid i n incint2, in care caz etapele arnbalarii sunt prezentate i n figura 28 a. Dispozitw termosudare (lipire)

inch~s lncinta de fwdare

Pat

Arnbalaj

I Par

Stut vid beschis

Pomp2 wd In actiune Incint5 de vidare

Dispozh

Par

Pozitia 1

opnta

Pozitia 2

II 9

Aducere lncinta la preslune atrnosfer1c3. scoaterea produsului $1 reluarea c~clului (revenire la pozlpa 1)

Pa:

Umflare \

sau clips

t Pat

Pozitia 3 Ponna I

~ozifie2

'

Fig. 27. Ambalarea cirnii $ia preparatelor din carne sub vid la presiune atmosferid. introducerea produsului in ambalajul de plastic ce se gssepte la presiune atrnosferica (pozitia 1); vidarea arnbalajului cu produs cu o pornpa de vid prin interrnediul unui ptu! (pozitia 2); lipirea foliei de produs sub actiunea presiunii atmosferice pi inchiderea foliei prin agrafare sau terrnosudare (pozitia 3); imersarea produsului arnbalat i n ap2 la 85 - 90°C pentru citeva secunde sau trecerea prin tunele de tratare cu aer cald.

Fig. 28. Ambalarea cirnii sub vid in incints: a - cu o singurs incint5; b - cu incinte divizate (separate).

Principiile conservSriiproduselor alimentare

98

ambalajul in care s-a aranjat produsul este introdus in incinta de vidare care, initial se gasepte la presiune atrnosferica (pozitia 1); punerea incintei sub vid, in care caz presiunea din incinta devine inferioara presiunii din interiorul arnbalajului 5i are astfel loc o ,,dilatarena acestuia (pozitia 2); evacuarea aerului din ambalaj care are loc la finalul vid2rii incintei, folia lipindu-se relativ de produs; termosudarea ambalajului; evacuarea produsului ambalat sub vid din incinta si reluarea ciclului. Punerea sub vid a incintei se poate realiza gi intr-o alta variania ce presupune utilizarea unei incinte divizate (figura 28 b).

.

5.8. CONSERVAREA CARNII REFRIGERATE PRIN AMBALARE i~ ATMQSFERA CONTROLATA La conservarea carnii refrigerate prin ambalare in atrnosfera controlata C02 N2 este influentat2 substantial microbiota de suprafafa a carnii pi aceasta ciatorit3 acfiunii inhibitoare a C02. Microbiota predominant2 i n cazul carnurilor conservate i n atrnosfer2 controlat3 de C 0 2 + O2 este formata din Microbacterium termosphactum care se dezvolta rnai rapid decat bacteriile lactice sau decst bacteriile psihrofile (Pseudomonas, Acinetobacter, etc.). COPeste eficace atunci cand concentratia sa i n atmosfera controlat2 este rnai mare de 20 %. Se poate folosi atmosfera controlat3 cu 20 O h C02 pi 80 % O2 (fig. 29) sau 10 % 0 2 + 63,3 % N2 + 20,7 '10 CO2.

+ O2 sau C02 + O2 +

-

i

7 ..

LC-#-

[I)

..-

-

% 6..

I

Y

6

-

------

_I

-*-

,

CC*C

/

I

, 3

1

: 1

: 2

: 3

: 4

: 5

.

:

:

:

:

:

:

E i 8 Y 1 0 1 1 1 ?

19

20

21

Durata de pBstrare (die)

Fig. 29. Variatia microbiotei carnii in !imp pi in func!ie de felul ambal8rii: 1 - proba martor; 2- probi ambalata in atrnosferi controlata.

22

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul frigului

99

5.9. CONSERVAREA CARNII REFRIGERATE i ~ ATMOSFERA a MODIFICATA La conservarea produselor alimentare i n atrnosfera modificata se folosegte un anumit gaz (02, COz, CO, etc.) f5rS a se controla ulterior gazele din atmosfera respectiva. Pentru carne, pepte sau pasare folosirea atmosferei modificate este important2 pentrl; a controla procesul de maturare enzimatica, deteriorarea provocaia de bacterii, oxidarea lipidelor ~i a pigmentilor. Cel mai des utilizat gaz este C02, care are proprietatea de a se solubiliza rapid in tesuturile anirnale $i i n celulele bacteriene, in special odata cu scaderea ternperaturii. Dezavantajul folosirii CO, este acela ca iormeazs rnetmioglobin2 in tesutul superficial de carne, peate, pasare pi continuarea procesului de oxidare a grasirnilor, rnai ales la concentratii reduse de 0,. S-a propus si folosirea de CO in sistemele cu atrnosfera rnodificata, i n care caz este exclusa modificarea normals a culorii carnii pentru ca CO se cornbins cu mioglobina si se iormeaza carboximioglobina care din punct de vedere spectral este asemanatoare cu oximioglobina. MbCO este rnai stabila la oxidare decat Mb02 pentru c2 CO se leag%rnai puternic de fierul porfirinic al mioglobinei. Pan3 in prezent nu este inc2 admisa folosirea CO in atrnosferi rnodificata. Avantajele folosirii atmosferei modificate cu C 0 2 la pastrarea produselor alirnentare sunt prezentate i n tabelul 24. Tabelul24 Avantajele ~idezavantajele p5str5rii alimentelor in atmosfer5 rnodificats Avantaje Dezavantaje Cresterea duratei de viat2 a produsultii Costuri rnai mari Este necesar ca produsul alimentar sB Men!inerea unei calit21i superioare indeplineasca anumite cerinte Metoda nu este universal eficace. Activitatea de inhibare a activitstii Se rnodifici culoarea carnurilor roaii. microorganismelor:bacterii, drojdii, Este necesar un echipament adecvat. mucegaiuri. Este inhibat procesul de Sunt probleme la rnentinerea atrnosferei respira!ie post - recoftare. modificate. Se reduc pierderile economice. Este necssari men!inerea temperaturii la valori de refrigerare. ConsiderZim c3 cel mai important avantaj al atmosferei modificate este prelilngirea duratei de viata cu mentinerea caliMfii pe o durata de pastrare prelungita. In cazul ambalsrii carnii in atrnosfera rnodificata (MA?) trebuie totupi s3 avem in vedere urrnatoarele: MAP in care exisla o concentraiie mare de 0, (30 % C 0 2 $i 70 % 02) are loc o buns stabilitate a culorii, se intarzie alterarea rnicrobiologic~,se dubleaza durata de mentinere a stsrii de prospetime; MAP in care exista o concentratie redus2 de O2 pi i n care concentrafia de COz pi N2este mare, durata de pastrare se prelunge~tefoarte rnult; MAP in care exist2 o concentrafie mare de N2 se "dilueaz8" concentratia de C02 produs prin respiratie; MAP in care concentratia de C02 este mare, trebuie s2 avem i n vedere un exces de C 0 2 care compenseaza cantitatea ce "satureaz8" carnea la presiune atmosferid functie de pH, ternperatur5.

100

Principiile conserv5rii produselor alimentare

5.10. CONSERVAREA PRlN CONGELARE

5.1 0.1. Considerafii generale Congelarea este caracterizati prin scsderea temperaturii produsului sub 0°C n (I general aproape de - 1 8 ' ~ ) astfel incat produsele igi menfin propriet2lile cateva luni gi chiar mai mult. Congelarea are dou2 efecte majore: transformarea in cea mai mare parte a apei continute de produs in gheat8 (apa necongelabils este de 2 - 13 %), ceea ce afecteazs considerabil activitatea apei (a,) astfel inc2t se reduce foarte mult activitatea microorganismelor. La atingerea temperaturii de - 18°C se poate ajunge la blocarea multiplic2rii tuturor microorganismelor gi chiar la distrugerea unor germeni criosensibili (criosterilizare). La efectul de criosterilizare trebuie avutg in vedere gi concentratia sarurilor in faza necongelats, ceea ce are un efect de plasmoliz2 asupra celulelor microorganismelor. De asemenea se reduce considerabil activitatea unor enzime ca efect al scaderii activitsfii apei gi a acfiunii destructurante a ssrurilor din faza necongelats. efectul termic direct al congel2rii stopeaz2 rnultiplicarea microorganis~elor incepand de la - 1o0C, in cazul drojdiilor gi mucegaiurilor incepand de la - 18 C. Din punct de vedere fizic, congelareb este insofits de o creptere de volum de 8 - 10 %, dar, practic, la produsele alimentare, din cauza prezentei aerului (in special i n cazul produselor vegetale) cregterea volumic5 este de doar 6 %. Produsele ce pot fi congelate sunt urmHtoarele: ou2 pi produse din ous (albug, galbenug, melanj); lapte, produse lactate (smantans, unt, br8nzeturi, inghetats); alimente preparate (preparate culinare ready to eat gi ready to heat); aluaturi pentru paine gi patiserie, p8ine pi produse de patiserie; produse de patiserie gata de consum: creme desert, inghetate, gerbeturi; carnuri, de vita, porc, pasare, pegte, precum gi produse de abator; produse din carne (carnati proaspeti); legume: cartofi, mazsre, spanac, fasole verde, conopid3, porumb dulce, toate sp51ate pi blangate; fructe: mere. ~iersici,zmeura, capguni ca atare sau in sirop de zahgr, solutie de-acid citric, acid tartric. Nu se supun congelarii merele, perele, bananele, portocalele gi nici legumele care ~rezintsramolisment pronuntat la decongelare (castraveti,cartofi intregi, etc.). Alegerea sistemului de congelare va depinde de: natura produsului: ferm, moale, pastas, lichid; natura precondition2rii produsului: ambalarea in saci de pAnz8, saci de material plastic, pungi de plastic, caserole, cartoane; conditiile de timp necesare gi impuse. congelarea se poate realiza: a) in aer &it, cu ajutorul instalafiilor frigorifice care functioneazs pe principiul compresiei rnecanice a fluidului purtstor (frigopurtstor). Congelatoarele care functioneaz2 cu aer r2cit sunt reprezentate de incinte izolate echipate cu evaporator 5i ventilator, aerul rece circuland in convectie fooata, schimbul termic fiind dependent de viteza aerului, dimensiunile, forma, pi conductivitatea termics a produsului Aceste congelatoare pot fi: alimentar. La aceste congelatoare a = 10 - 15 w/rn2.~. tunele cu linii aeriene pentru congelarea carcaselor, semicarcaselor, sau sferturilor de la animalele abato-rizate;

.

Consewarea produsefor alimentare cu ajutorul frigului

101

* tunele cu csrucioare avand stelaje din inox, avansul c2rucioarelor in tunel fiind manual sau printr-un sistem hidraulic; congelatoare cu bands in spirals tip Gyrofreeze. Banda spiralat3 din jurul unei constructii cilindrice este asezats intr-o incints izolats in care sunt montate evaporatorul gi ventilatorul; congelarea in pat fluidizat care se utilizeaz2 pentru congelarea individuals a unor produse cum ar fi mazsrea, visinele, ciregele, carnurile in buc2ti mici, etc. Viteza aerului care fluidizeaz2 pi congeleazs produsul este de 4 - 6 m/s. Aerul este rgcit de un evaporator gi vehiculat cu ajutorul unui ventilator. Produsul de congelat este a$ezat pe un jgheab - sits, iar aerul rece este adus sub acest jgheab - sits; * prin contact direct, in care caz produsul este in contact direct cu o suprafafa racit8. Schimbul termic se realizeaz2 prin conducfie asigurandu-se o bun5 transmitere a csldurii intre produs pi suprafata rscit2. Performanta de schimb termic este direct l e p t a de rezistenfa de contact, care, la randul ei depinde de produs gi de starea suprafetei acestuia, gi de conductivitatea termica a produsului. Coeficientul de schimb de caldur2 este de 40 - 60 w/m2.K. Se deosebesc trei tipuri de aparate de congelare prin contact: congelatoare cu pl3ci orizontale sau verticale, la care agentul frigorific se evapor2 in interiorul pl3cilor. Produsele supuse congelarii prin aceasta metods au grosimea de 50 - 60 mm; congelatoare cu bands de contact cu functionare continu2 care se utilizeazs pentru produsele de grosime mica. Produsele sunt dispuse pe o bands de inox rscita in strat de maximum 15 mm gi pe deasupra lor se sufl2 suplimentar un curent de aer rece; congelatoare cu tambur racit in interior care sunt folosite pentru congelarea prin contact a piureurilor de fructe gi legume. a sosurilor gi pentru obfinerea fulgilor de gheats. Grosimea stratului de produs este de 1 - 2 rnrn si a r 300 w / c m 2 . ~ . ; b) prin imersie in lichide necongelabile (saramurs de NaCI, CaCI,, freoni lichizi sau lichide criogenice, N2, COz).Alegerea lichidului necongelabil depinde de temperatura de solidificare a acestuia pi de natura produsului ambalat sau neambalat gi de toxicitatea lichidului necongelabil. La congelarea prin imersie, de reguls, la suprafafa produselor se formeaz3 o crusts care limiteazs schimbul de mas2 din interior la suprafata produsului. i n functie de natura lichidului . de congelare prin necongelabil, a poate varia intre 100 pi 8C2 ~ v l m ' . ~Aparatul imersie este format dintr-un bazin in care se gssegte lichidul necongelabil ce este rscit prin intermediul unui evaporator montat in bazin. Circulafia lichidului in bazin este realizats de un agitator sau de o pornpa. Congelarea este instantanee, daca se utilizeaz2 lichide criogenrce. c) prin pulverizare, i n care caz intr-o incinta prevazuts cu un transportor liniar sau in spirals se pulverizeazs azot lichid, C02 lichid gilsau solid (zapads carbonics), congelarea fiind aproape instantanee. Din punct de vedere al vitezei de congelare, aceasta poate fi: a [enti, cunoscuta sub denumirea de congelare obignuitg, i n produs ating2ndu-se aproximativ - 12'C. La congelarea lentti se formeazs cristale de gheata relativ mari care pot leza peretii celulelor putin rezistente, avand drept consecinf3 negativa cregterea pierderilor in suc la decongelare. Acestea antreneazs o scadere a valorii nutritive a produselor supuse acestui tip de congelare. Congelarea lent3 este recomandata pentru produsele destinate liofilizgrii gi pentru fructele, care, dup3 congelare sunt utilizate la obfinerea de sucuri, compoturi, pentru ca este favorizata extragerea sucului celular.

102

Principiile conservSriiproduselor alimentare

rapid8 ~ifoarte rapids - denurnits gi surgelare, in produs ating2ndu-se -18OC. i n acest caz se formeazs cristale mici gi numeroase de gheata, pastrandu-se in mare parte integritatea tesutului la decongelare, ceea ce inseamna pierderi de suc rnai reduse. La congelare intereseaza in mod deosebit principiul PPP (product, processing, packaging), respectiv natura produsului, operatii preliminare congelarii gi condi!ionarea produsului inainte de congelare. 5

5.10.2. Particularitiifi privind congelarea produselor alimentare i n cazul produselor de origine vegetala trebuie s51 se tin%cont de urmatoarele: blangarea legurnelor ce au un bogat echipament enzimatic oxidativ (peroxidazs, lipooxigenaz2, polifenoloxidaze) pentru a-I inactiva, deci pentru evitarea modific2rilor de culoare, pentru evitarea producerii de arome indezirabile derivate de la acizi gragi polinesaturafi precum 8i a pierderii de vitamin5 C prin trecerea ei i n acid dehidroascorbic,de catre ascorbatoxidazs. Acidul dehidroascorbic poate fi in continuare degradat oxidativ in prezenta O2 in 2, 3-diceto-L-gluconat care nu rnai are activitate vitaminics. Blangarea trebuie sa fie optimizats prin folosirea aditivilor: acid citric, EDTA, sorbitol, xilitol, precum gi a zaharozei sau a unui glucid redudtor sub forms de sirop. Pentru mentinerea individualitatii produselor (mazere verde boabe, fructe cu dimensiuni mici ca vigine, cirege, etc) se recornand5 congelarea in pat fluidizat. In cazul produselor de origine animals, i n principal carnuri de vita gi de porc in carcass, semicarcass sau sferturi trebuie s5 se aiba i n vedere urmstoarele: congelarea rapids a csrnii calde poate conduce la fenomenul de thaw-rigor la decongelare (rigiditate de decongelare), ceea ce antreneaza pierderi mari de suc celular. Ca pi in cazul refrigerarii rapide a csrnii calde, se recomanda ca inainte de congelare sa se realizeze o conditionare a clrnii timp de 8 - 10 ore la temperatura de 10 - 12OC, sau sa se realizeze o electrostimulare a carcaselor/ semicarcaselor imediat dups jupuire, care conduce la o degradare rapid% a glicogenului pi a ATP, cu intrarea csrnii i n rigiditate muscular2; indiferent de starea tormica a csrnii, este recomandata congelarea rapid% pentru cB se trece rapid prin palierul de temperatura -I... -5"C, palier in care se formeaz2 cea mai mare cantitate de cristale de gheata ~ii n care este cel mai mult favorizats denaturarea proteinelor, cu consecinte negative asupra prsprietatilor tehnologice ale carnii, din punci de vedere a capacit5tii de retinere a apei $ia capacitatii de hidratare; congelarea semifabricatelor de panificafie ~i patiserie se face i n scopul de intdrziere a fermentsrii, de intrerupere a fermentarii, iar congelarea p2inii $i a produselor finite de patiserie se face in scopul mentinerii starii de prospetime pentru o perioads mai lungs de timp.

1

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul frigului

103 Conform IFF (Institutul International 25al Frigului) produsele congelate trebuie livrate spre comercializare ,en gros" la aga-numita .high quality life" (HQL) ce se traduce prin durat2 de timp in care i n produsul congelat 20. gi depozitat nu apare nici o modificare decelabila i n raport cu calitatea produsului inainte de congelare, modificare decelabils de 15. cel putin 70 - 80 % din membrii unei echipe de degustatori autorizati. 5 HQL reprezints o durabilitate minimale care este dependent2 de I felul produsului gi de temperatura de 10depozitare (figura 30). Produsele congelate - depozitate pot fi ins2 acceptate de consumator chiar dupa o perioada mai mare de depozitare. clefinits ca durats maxima de depozitare, sau duma maxima de acceptabilitate (PSL). intre HQL ~i PSL exists un raport variabil care O este in jur de 2, dar poate ajunge -25 -20 -1 5 -10 chiar la 4 sau 5. i n functie de Ternperatura VC] temperatura yi durata de depozitare r e inregistrears pierderi de calitate fig 30 valori inbrma,ive privind WL in furc!ie care pot fi raportate la PSL (fig. 31) de iemperaturz: 1 carne passre; sau la HQL (fig. 32). 2 carne vitB; 3 pegte gras.

2

-

-

5.10.3. Durata de pgstrare a produselor alimentare congelate Durata de pastrare a produselor alimentare a fost prognosticats pentru diverse produse alimentare de catre cercetatorii de la Regional Laboratory Alabamy din California (time, temperature, tolerance) i n legsturg directs cu calitatea produselor alimentare congelate gi depozitate in stare congelata.

Temperatura CC) Fig. 31. Pierderilezilnice de PSL Si HQL la carnea de pui in funcjie de temperatura de psstrare: A curba acceptabilit2tii;

-

104

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul frigului

Principiile conservSrii produselor alimentare

105 Tabelul26

Durata maxima de depozitare a pHs5rilor congelate Produsul qi felul ambalHrii

Temperatura de depozitare ("C)

Durata maxim5 de depozitare (luni)

-20

10

-20

6

Pui de gain5 in folie contractibila de PVC Pui de gains i n folie de polietilena Pui de gains, curcani, raie, gsqte, arnbalate in pungi de material plastic irnperrneabile la vapori de ap5 $i oxigen

-30

-22 -18-16

-10

4-6

-15

10-12

-20

12 - 15

-30

28

Jabelul27 Durata maxim5 de depozitare a pegtelui qi a altor vietuitoare acvatice

-6

Temperatura PC)

Fig. 32 - Pierderilezilnice de HQL i n func!ie de ternperatura de plstrare la aplicarea unui Ian! frigorific incluzlnd: I - depozitarea la produdtor 90 zile la -30'~; 2 - transport 2 zile !a - 1 8 " ~ ; 3- stocare la angrosist 60 zile la -22'~; 4 -transport 3 zile la -14'~; 5 - depozitare la cornerciant detailist 10 zile la - 2 0 ' ~ i n paltea superioara a wngelatorului; 6- depozitare la comerciant detailist 21 zile la - 1 2 " ~i n partea inferioad a congelatorului; 7- transport la consumator 1 zi la -6OC (se observa d totalul pierderilor reprezinta 132 %, ceea ce d e p a ~ e ~lirnita t e de 100 % acceptat5 pentru HQL, produsul putand fi ins2 consurnat imediat deoarece nu este depa~it5PSL).

De remarcat in figura 32 c2 pierderile de calitate se inregistreazs pe tot parcursul lantului frigorific de la producator la consumator, msrimea acestor pierderi fiind dependent2 de timpul efectiv inregistrat la o anumiti temperatur2. Pierderile de calitate raportate atat la HQL cat pi la PSL pot fi calculate pi ele trebuie s2 aib2 o valoare sub 1 (sau 100). Duratele de acceptabilitate (durata maxim2 de depozitare) pentru unele produse de origine animals sunt prezentate i n tabelele 25, 26, 27, iar pentru unele fructe pi legume in tabelul 28.

1

Categoria qi specia

Peste gras Peqte slab cu stabilitate medie a calitalii de depozitare I Peste slab cu stabilitate mare a celitatii de depozitare I Hornari, crabi

Durata de depozitare i n luni, la temperatura de: -18Oc 1 -25°C I -30'~ 4 8 12 8 18 24

I

10

24

>24

6

12

15

I Creveti ambalati sub vid

12

12

18

Jabelul28 Durata maxim5 de depozitare a unor fructe qi legume I

Produsul

Durata maxim5 de depozitare, i n luni, la temperatura de: -1aOc I -25'~ I -30'~

Jabelul25 Durata maxim5 de depozitare a cHrnii congelate Durata maxim5 de Temperatura aeruiui depozitare Felul cirnii (OC) (luni) 3

.A

I

Carne de porc semicarcase

-18 -25

,. -5u A

Carne de vitl $i m2nzat sferturi

Carne de oaie carcasa

-12 -18 -25 -30 -12 -18 -25 -30

I

b

10-12 I

I

c

I d

5-8 1 0 - 12 12-18 12 - 24 3-6 9-10 12 24

Cartofi priji!i Spanac

24

24

24

18

24

24

.

,

106

Principiile conservarii produselor alimentare

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul frigului

107

Pentru alte produse alimentare durata de depozitare este:

- Unt: 3 luni la -1 Z°C, 8 luni la -18OC, 12 luni la -25OC; - Melanj de ou2, albug sau galbenug: 12 luni la -18OC,

24 luni la -25OC. peste 24 luni la -30°C; Produse de panificatie gi patiserie: 12 - 18 luni la -18... -30°C; - Semipreparate culinare: 18 - 24 luni la -1 8.. .-30°C. Crepterea temperaturii de depozitare de la -18'C la -12OC precum gi fluctuatiile de temperaturi pe durata depozitarii atrag dup2 sine: deshidratarea gi aparitia arsurii de congelare; recristalizarea (cregterea cristalelor de gheafa mari pe seama celor mici); topirea ghetii; difuzia colorantilor i n cazul fructelor aflate I n sirop de zahsr; cregterea vitezei reactiilor enzimatice sau neenzimatice care contribuie la modificarea calitatilor senzoriale ~inutritionale, cum ar fi imbrunsri ale fructelor. pierderi de vitarnina C, oxid2ri ale lipidelor; multiplicarea unor microorganisme (bacterii, drojdii, rnucegaiuri) la temperaturi de depozitare mai mari de -lo°C, care afecteaza calitatea senzorial8 a produselor alimentare; a aparitia fenomenului de givraj intern in cazul fluctuafiilor de temperatura i n depozit pi e n d produsele sun: ambalate i n folii impermeabile la vaporii de apa. De remarcat c2 givrajul (aparitia de zSpad2 i n ambalaj) este un defect de aspect pe care consumatorul il sanc!ioneaza. Conditiile de formare a zapezii sunt urmHtoarele: ambalajul este impermeabil la gaze $i vapori si are o ineqie termics reduss (film plastic); exists un spafiu de 0,5 2 cm intre film (folie) pi suprafata produsului; temperatura ambianta (din depozit) fluctueaza cu A8 i n jurui temperaturii medii de depozitare 8; ternperatura medie de depozitare este relativ ridicat3.

-

-

+

CSnd temperatura ambianta (din depozit) este joas3 (8 - AB), filrnul (ambalajul) devine mai rece dec3t suprafa!a produsului a csrui temperatura este apropiats de 8; gheafa din regiunile cu distant3 de 1,5 - 2 cm sublimeaza gi se condenseaz2 sub form3 de zapad2 pe fata interns a ambalajului. Cand temperatura aerului din depozit este 8 + A@, zapada de pe fafa interns a ambalajului revine pe produs, condensandu-se la suprafafa acestuia. Migrarea apei intr-un sens sau altul se face prin sublimare/condensare, ceea ce implica un gradient de presiune de vapori de aps (fig. 33). Pentru a reduce givrajul este necesar ca: - siocarea sii fie de scuria durat8; - fluctuatiile de temperatura sB fie mici sau efectele acesteia s3 fie preluale de un supraarxbalaj; - temperatura medie s3 fie suficient de joasz, practic -20' C, sau mai joass, astfel ca efectul de presiune sa fie minim; - sA nu existe spatii intre arnbalaj vi produs, adicB ambalajul ss fie lipit de produs, ceea ce conduce gi la un nivel de oxigen mai scazut cu consecintele ce decurg de aici.

Fig. 33. Apari!ia fenomenului de givraj la depozitarea in stare congelat3 a produselor alimentare preambalate. Pentru ca la consumator produsul congelat si3 ajunga cu o rezerva de calitate cat mai mare, sunt necesare urmatoarele mssuri: produsul care se supune congelarii s3 fie de foarte bun2 calitate: depozitarea s2 se faca la parametrii prescripi pi Wrs fluctuatii de temperaturz in depozit; ambalajulfolosit s3 fie de foarto buna calitate (etanp ~i cu capacitate de izolare); psstrarea la comerciant s8 se fac2 i n conditii bune, sub aspectul temperaturii pi duratei de pastrare (in limitele termenului de garantie); consumatorul s%mentini produsul, pSn2 la utilizare, in congelator. 1 Pierderea zilnicz de calitate este datB de raportul =, PSL fjind durata I

"L

practics, de depozitare la o anumits temperatura (PSL se ia din curbe sau tabele). Pierderea totals de calitate se calculeaza cu relatia: 1 %AC=[-