CORNELIA LUNGU

PRINCIPII GENERALE DE CONSERVARE A PRODUSELOR

ALIMENTARE

2002

1 of 72

CUPRINS

1. Principii generale de conservare a produselor alimentare 2. Conservarea prin frig a produselor alimentare

2.1. Consideraii generale 2.2. Carne i produse din carne inclusiv grsimi

2.2.1. Carne n carcase 2.2.2. Carne tranat 2.2.3. Psri 2.3. Lapte i produse lactate 2.3.1. Lapte de consum 2.3.2. Smntna 2.3.3. Untul 2.3.4. Brnzeturi 2.3.5. ngheata 2.4. Ou 2.5. Pete 2.6. Fructe i legume 2.7. Alte domenii de utilizare a frigului

3. Conservarea prin srare a produselor alimentare 4. Conservarea produselor alimentare prin afumare 5. Conservarea cu ajutorul zahrului 6. Conservarea prin acidificare artificial 7. Conservarea prin acidificare natural 8. Conservarea cu ajutorul substanelor antiseptice 9. Conservarea sub presiune de CO2 10. Filtrarea sterilizant 11. Conservarea prin concentrare 12. Conservarea prin uscare

12.1. Consideraii generale 12.2. Tehnici de uscare utilizate n industria alimentar 12.3. Depozitarea produselor uscate 12.4. Rehidratarea produselor uscate

13. Conservarea produselor alimentare prin pasteurizare i sterilizare termic 13.1. Consideraii generale 13.2. Pasteurizarea produselor alimentare 13.3. Sterilizarea produselor alimentare 13.3.1. Consideraii generale 13.3.2. Factorii care influeneaz regimul de sterilizare 13.3.3.Factorii care influeneaz distrugerea termic a

microorganismelor 14. Metode moderne de conservare

14.1. Conservarea cu ajutorul presiunilor nalte 14.2. Conservarea cu ajutorul cmpului magnetic 14.3. Conservarea cu ajutorul radiaiilor ionizante 14.4. Conservarea cu ajutorul cmpului electric pulsatoriu de nalt

intensitate (pef)

2 of 72

14.5. Conservarea cu impulsuri ultrascurte de lumin 14.6. Folosirea radiaiilor ultraviolete n industria crnii pentru sterilizare

i prelungirea duratei de conservare 14.7. Conservarea prin nclzire cu microunde i cureni de nalt

frecven 14.7.1. Consideraii generale 14.7.2. Deosebirile dintre nclzirea cu microunde i cureni de nalt

frecven 14.7.3. Utilizarea microundelor n scop de conservare 14.7.4. Alte utilizri ale microundelor 14.7.5. Avantajele folosirii microundelor 14.8. Conservarea prin nclzire ohmic . 14.8.1. Principiul nclzirii ohmice 14.8.2. Avantajele nclzirii ohmice 14.9. Conservarea prin nclzire cu unde de frecven radio 14.10. Conservarea prin nclzire indirect cu efect joule (actijoule) 14.11. Conservarea cu radiaii infraroii

3 of 72

1. PRINCIPII GENERALE DE CONSERVARE A PRODUSELOR ALIMENTARE

Procedeele de conservare au fost grupate de ctre I.I. Nikitinschi pe baza principiilor biologice ce le caracterizeaz i anume:

- Anabioza reprezint principiul biologic al vieii latente a agenilor biovtmtori care pot produce alterarea alimentelor. Anabioza se poate realiza prin mijloace fizice (fizioanabioza) i chimice (chimioanabioza).

- Cenoanabioza const n crearea n produsele alimentarea unor condiii sau produxcerea unor substane care mpiedic dezvoltarea microorganismelor i se poate realiza prin mijloace fizice (fiziocecoanabioza) sau chimice i biochimice (chimiocenoanabioza).

- Abioza (lipsa de via) se realizeaz prin procedee fizice (fizioabioza), chimice (antiseptoabioza) i mecanice (mecanoabioza).

n tabelul urmtor se arat aplicaiile celor trei principii de baz la conservarea produselor alimentare.

4 of 72

Principii biologice de conservarea produselor alimentare Principiile biologice Procedee de conservare Aplicaii practice

ANABIOZA

FIZIOANABIOZA

Psihroanabioza Refrigerarea produselor alimentare i depozitarea n stare refrigerat a acestora

Crioanabioza Congelarea produselor alimentare

Xeroanabioza

Deshidratarea parial a produselor alimentare, n principal concentrare prin evaporare, crioconcentrare, concentrare prin tehnici de membran.

Uscarea produselor alimentare prin tehnici convenionale (cu ajutorul aerului cald) i prin tehnici neconvenionale (uscare cu infraroii, microunde, etc.).

Osmoanabioza

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul srii (Haloosmoanabioza).

Conservarea produselor alimentare cu ajutorul zahrului (Saccharoosmoanabioz).

CHIMIOANABIOZA Acidoaanabioza Conservarea cu ajutorul oetului. Anoxianabioza Conservarea alimentelor n atmosfer de

CO2 sau N2 Narcoanabioza Conservarea sucurilor de fructe cu

ajutorul CO2

5 of 72

Principiile biologice Procedee de conservare Aplicaii practice

CENO-ANABIOZA

FIZIOCENO-ANABIOZA Halocenoanabioza Conservarea unor produse alimentare prin sare

CHIMIO-ANABIOZA

Acidocenoanabioza Conservarea unor produse alimentare prin fermentaie lactic (produse de origine vegetal murturi, castravei, varz), sucuri fermentate lactic, salamuri crude (parial), produse lactate acide (parial)

Alcoolocenoanabioza Conservarea unor produse alimentare prin fermentaie alcoolic (vinuri, bere, cidru, etc.)

ABIOZA

FIZIOABIOZA

Atermoabioza Conservarea unor produse alimentare cu ajutorul presiunilor nalte, cu ajutorul cmpului magnetic, cu ajutorul cmpului electric pulsatoriu, cu ajutorul impulsurilor ultrascurte de lumin.

Termoabioza Conservarea unor produse alimentare cu ajutorul cldurii (pasteurizare i sterilizare) prin tehnici clasice i moderne (microunde, radiaii IR, nclzire ohmic, cu unde de frecven radio, nclzire indirect cu efecte joule sau actijoule).

6 of 72

Principiile biologice Procedee de conservare Aplicaii practice Radioabioza (procedee

atermice) Conservarea unor produse alimentare

(radicidaie, radurizaie, radapertizare) cu ajutorul radiaiilor gama i electroni accelerai, cu radiaii ultraviolete.

CHIMIOABIOZA

Antiseptoabioza Conservarea unor produse alimentare cu ajutorul antisepticilor, cu ajutorul bacteriocinelor (parial) i antibioticelor secretate de microorganisme (parial).

MECANOABIOZA

Sestoabioza ndeprtarea microorganismelor prin filtrare sterilizant (diferite tehnici de membran).

Aseptobioza Ambalarea produselor deja conservate n condiii aseptice (incinte aseptice).

7 of 72

2. CONSERVAREA PRIN FRIG A PRODUSELOR ALIMENTARE

2.1. CONSIDERAII GENERALE Conservarea prin frig a produselor alimentare are la baz principiul anabiozei

(fizioanabiozei), procedeele de conservare prin frig fiind psihroanabioza (refrigerarea i depozitarea n stare refrigerat) i crioanabioza (congelarea i depozitarea n stare congelat).

Refrigerarea este caracterizat prin rcirea produsului la temperaturi cuprinse de regul ntre 0-4C i chiar mai mult. Refrigerarea produce: ncetinirea dezvoltrii microflorei provenit din contaminri interne i externe; reducerea vitezei reaciilor hidrolitice i oxidative catalizate de enzime; diminuarea unor procese fizice.

Congelarea este caracterizat prin scderea temperaturii produsului sub 0C (n general aproape de -18C)putndu-se realiza o durat de conservare de cteva luni i chiar mai mult. Congelarea produce blocarea multiplicrii microorganismelor i distrugerea unor germeni sensibili (criosterilizare); oprirea celor mai multe dintre reaciile biochimice.

De remarcat c prin frig nu se pot controla reaciile chimice ca urmare a atacului oxigenului, deoarece autooxidarea implic un lan de reacii chimice a cror energie de activare este mic, i n consecin, aceste reacii (contrar reaciilor enzimatice) sunt mai puin sensibile la aciunea frigului, adic nu urmeaz regula lui Vant Hoff ( legea Q10).

2.2. CARNE I PRODUSE DIN CARNE INCLUSIV GRSIMI 2.2.1. CARNE N CARCASE Refrigerarea crnii n carcase. Refrigerarea semicarcaselor de carne se realizeaz

curent prin rcire cu aer, n ncperi frigorifice prevzute cu linii aeriene, cu respectarea unor norme de ncrcare.

La refrigerarea crnii se poate aplica refrigerarea lent i rapid (ntr-o singur faz i n dou faze).

n prezent se practic refrigerarea rapid n tunele cu convecie forat a aerului i mai ales refrigerarea rapid n dou faze, avantajele acestei modaliti de refrigerare fiind: reducerea pierderilor n greutate; calitate microbiologic mai bun.

Depozitarea crnii refrigerate. Depozitarea poate fi fcut n acelai spaiu n care s-a fcut refrigerarea sau n spaii diferite prevzute cu linii aeriene. n timpul depozitrii carnea iese din rigiditate i intr n faza de maturare. La depozitarea carcaselor refrigerate se au n vedere urmtoarele:

- circulaia aerului redus (1m3 aer/h pentru fiecare Kcal/h frig produs de rcitor);

- necesarul de frig este de 25-35 Kcal/h pentru fiecare 1 m3 spaiu rcit (se compenseaz cldura ptruns din exterior prin izolaie);

8 of 72

- depozitul se dimensioneaz pentru o producie 2-3 zile a abatorului. Congelarea crnii n carcas. De regul se execut congelarea cu aer rcit n

tunele cu circulaie forat a aerului, carcasele, semicarcasele sau sferturile fiind agate n crlige pe linii aeriene sau stelaje mobile, cu respectarea ncrcturilor specifice .

Depozitarea carcaselor congelate. Depozitarea se face n camere frigorifice cu nlimi care permit paletizarea containerelor. Izolaia se calculeaz pentru un flux termic de 6-8 kcal/m2h.

La depozitarea carcaselor congelate este necesar s se respecte: debit aer recirculat ~1m3/h pentru fiecare Kcal/h de cldur ce trebuie evacuat; respectarea temperaturii i duratei maxime de depozitare. La depozitare trebuie s avem n vedere urmtoarele: s nu depeasc n nici un caz durata maxim de depozitare, pentru c produsul

pierde mult din calitate; s nu existe fluctuaii de temperatur pentru a nu se produce recristalizri ale

gheii formate n produs (formarea de cristale mari pe seama celor mici); uile s fie protejate prin perdele de aer i s fie cu deschidere mecanizat sau

automatizat; s existe n interior sistem de alarm pentru om nchis n interior.

2.2.2. CARNE TRANAT Se pot supune conservrii prin frig poriuni anatomice rezultate din tranare carne

vit, porc, oaie sau poriunile respective se pot dezosa iar carnea clasificat pe caliti dup alegere.

Operaiile respective se execut n spaii climatizate care trebuie s respecte urmtoarele:

- temperatura aerului 8-10C; - umezeala relativ a aerului

Carnea tranat congelat i depozitat. Se pot supune congelrii: carne dezosat, n blocuri de 25kg, congelarea fcndu-se n tuneluri cu circulaie forat a aerului; n pachete mici (0,5-1kg) n aceleai condiii de congelare. Produsele congelate se ambaleaz n cutii de carton i se depoziteaz n camere frigorifice cu taer=-18-20C pentru maximum 8 luni la carnea tocat i 12 luni la cea n buci. ncrcarea specific de depozitare este 380 450 kg/m3 util n cazul sistemului paletizat i 500 650 kg/m3 util n cazul sistemului nepaletizat.

Subproduse de abator refrigerate i congelate. Se pot supune refrigerrii i congelrii urmtoarele subproduse:

- organe comestibile; - produse de triperie (buri, picioare, urechi, cozi de porc); - glande cu secreie (unele); - esuturile grase (slnin, osnz, seu). Refrigerarea se execut n tunele de refrigerare, cu circulaie forat aerului,

subprodusele putnd fi aezate: n tvi, pe crucioare rastel, pe crucioare cu crlige, n funcie de felul subproduselor. Subprodusele se refrigereaz pn la 0-2C (12-24 ore).

Subprodusele refrigerate se depoziteaz pentru maximum 5 zile la taer=0-2C. Congelarea subproduselor se face fie n stare cald, fie dup refrigerare prealabil, n

tunele cu circulaie forat a aerului (2,5-5 m/s) i temperaturi finale ale aerului de 3035C, durata de congelare fiind 18-24 ore.

Glandele cu secreie intern se congeleaz foarte rapid n strat subire, n tvi de inox sau plastic cptuite cu polietilen (se prefer congelarea n aparate cu plci).

Depozitarea final a subproduselor i glandelor se face la taer= -18C, n lzi de carton cptuite cu hrtie pergaminat sau polietilen.

2.2.3. PSRI Psrile dup sacrificare, pot fi conservate prin refrigerare i congelare. Refrigerarea crnii de pasre. Refrigerarea carcaselor de pasre poate fi realizat

prin urmtoarele procedee: cu ap rcit, cu aer rcit, combinat (ap rcit i aer rcit). Refrigerarea cu ap rcit se realizeaz n dou variante i anume: prin imersie i

prin stropire. Refrigerarea n ap rcit (interzis n rile Comunitii Economice Europene)

presupune existena unor utilaje speciale cu nec cu palete, n care este adus apa la +1C i n care se adaug i gheaa sfrmat. Viteza medie a apei de rcire este de 0,1m/s. n ap se adaug i substane dezinfectante cloraminate n proporie de 50 ppm. clor activ. Imersarea carcaselor n ap conduce la:

- creterea n greutate cu 4-9%; - mbuntirea aspectului de suprafa a carcaselor prin efect de decolorare i

netezire; - contaminarea microbiologic a suprafeei carcaselor mai ales n cazul

recirculrii apei de rcire, chiar dac aceasta este filtrat i remprosptat nainte de refolosire;

10 of 72

- scderea temperaturii carcasei pn la 2-4C; - durata rcirii este de 45-90 minute pentru carcasele de pui i gini. La refrigerarea prin stropire, contaminarea microbiologic este mai redus, dar

consumul de ap este mai mare (12-15 l/ carcas). Apa de stropire are temperatura de +1C iar rcirea carcasei de la temperatura iniial

de 24 30C pn la ~ 4C este de 0,5 0,75 ore. Dup rcirea prin stropire se realizeaz scurgerea apei prin suflarea carcaselor cu aer rcit.

Refrigerarea cu aer rcit presupune urmtoarele: - zvntarea relativ a suprafeei carcaselor cu aer la temperatura de 10-15C timp

de ~15 min., cnd se realizeaz o prercire a carcaselor prin evaporarea apei de la suprafaa carcaselor n prealabil duate;

- faza de rcire cu aer la 0-1C care dureaz ~75 min. i cnd temperatura medie a carcasei scade sub 10C;

- ambalarea psrilor n pungi de material plastic; - rcirea final n tunele cu funcionare continu, cu aer la temperatura de 2C.

Carcasele sunt aezate n tvi aezate pe crucioare. Aceast faz dureaz ~ 3 ore. Depozitarea psrilor refrigerate. Carcasele de pasre ambalate ( de regul n

pungi de plastic contractabile) se depoziteaz n spaii frigorifice cu taer=0-1C i = 85 95%. Debitul de aer recirculat este de 4-6 ori volumul camerei/h. durata depozitrii este de 4-5 zile. Psrile refrigerate ambalate se aeaz n tvi de material plastic sau de carton cerat.

Congelarea i depozitarea crnii de pasre congelat. Se pot congela carcasele sau poriunile anatomice tranate (pulpe, piept, etc.) care sunt ambalate n pungi de plastic impermeabile la vapori de ap i oxigen (pungi de polietilen). Congelarea trebuie s fie rapid din urmtoarele motive:

- aspectul carcasei sau poriunilor anatomice este mai atrgtor; - pierderile de suc la decongelare sunt mai mici; - culoarea de suprafa este mai deschis (albicioas) datorit formrii de

cristale mici care reflect o cantitate mai mare din lumina incident. Se pot aplica urmtoarele procedee de congelare: congelare cu aer rcit, congelare n

contact cu ageni intermediari rcii, congelarea cu aer rcit aplicndu-se cel mai mult. n acest caz se folosesc tunele de congelare cu funcionare semicontinu, temperatura aerului fiind de 38C, iar viteza aerului de ~ 4 m/s. Temperatura medie final a psrilor este de 18C. Durata de congelare a carcaselor este de cca. 2 ore. Pierderile n greutate sunt minime dac psrile sunt ambalate.

Congelarea prin contact direct cu ageni intermediari rcii presupune ca psrile s fie ambalate etan n materiale impermeabile. Ca ageni intermediari se folosesc: soluia apoas de propilenglicol i freoni. Acest tip de congelare se preteaz bine pentru poriuni anatomice din carcas.

Congelarea se poate face i cu ajutorul agenilor de rcire criogenici, n special azot lichid.

11 of 72

Depozitarea produselor congelate. Depozitarea se face n spaii frigorifice cu taer=-18C, duratele maxime de depozitare fiind n funcie de temperatura aerului din depozit.

De regul, la depozitare, produsele ambalate n folii de material plastic, sunt aezate n cutii de carton (nerecuperabile).

La conservarea prin frig a apsrilor putem s ntlnim urmtoarele defecte: nchiderea la culoare a suprafeei carcaselor dac congelarea a fost lent (se

formeaz cristale mari de ghea) i dac deshidratrile au fost mari; apariia arsurilor de congelare(pete glbui gri) care apar mai ales la psrile

neambalate sau la cele ambalate n folii permeabile la vaporii de ap, mai ales dac exist fluctuaii de temperatur n depozit i dac umezeala relativ a aerului este redus;

nchiderea culorii oaselor i a esuturilor adiacente, defect care se accentueaz la tratamentul termic al crnii de pasre, explicat prin difuzia hemoglobinei din oase la suprafaa acestora, urmat de oxidarea acesteia;

acumularea de ghea n interiorul ambalajului, gheaa care provine din apa eliberat de straturile superficialele crnii de pasre, mai ales dac refrigerarea prealabil s-a fcut prin imersie.

2.3. LAPTE I PRODUSE LACTATE 2.3.1. LAPTE DE CONSUM i n cazul laptelui i produselor lactate, lanul frigorific este absolut indispensanbil,

avnd n vedere perisabilitatea maxim a acestor produse. Astfel, trebuie s se aib n vedere fiecare etap n procesul tehnologic care necesit frig.

Duratele maxime de rcire i temperaturile finale diferite sunt explicate prin metodele de rcire practicate.

n orice caz, cele mai bune mijloace de rcire a laptelui la ferme sau centre de colectare, sunt vanele de rcire (cu rcire indirect cu utilizarea apei reci sau a unui agent intermediar sau cu rcire direct, cu agent frigorific) care trebuie s fie prevzute i cu agitator cu turaie maxim de 5 rot/min.

Rcirea laptelui n fabric se face n schimbtoare de cldur cu plci (pasteurizatoarele sunt dotate i cu seciune de recuperare cldur i seciune de rcire propriu-zis.)

Laptele rcit nainte de pasteurizare este depozitat n tancuri izoterme prevzute cu agitatoare. Aceste tancuri sunt astfel izolate, nct la temperatur ambiant de 25C, creterea de temperatur a laptelui este de ~ 3C/24h.

Tancurile izoterme au capaciti diferite n funcie de capacitatea de prelucrare a fabricii respective (peste 2500 l pn la 100.000 l)

Laptele pasteurizat i rcit destinat consumului se ambaleaz n sticle, pungi de polietilen (sistem Poli-Pack) sau ambalaje din carton laminat cu polietilen la interior i cerat la exterior (sistem Tetra-Pack). n fabric, pn la livrare, laptele ambalate se depoziteaz la 0 4C, temperatura laptelui de ieire din fabric fiind de maximum 6C.

12 of 72

2.3.2. SMNTNA Smntna poate fi conservat prin refrigerare pn la 0 6C i depozitare la

temperatura de 0 6C timp de cteva zile (smntna dulce i fermentat). Conservarea prin congelare a smntnii se face n cazul cnd aceasta este destinat fabricrii ulterioare a ngheatei sau standardizrii produselor lactate la un anumit coninut de grsime.

n primul caz, smntna cu 50% grsime se amestec cu 10% zahr care protejeaz emulsia i gustul smntnii la depozitare, dup care se face congelarea rapid. n cel de al doilea caz, smntna cu coninut de grsime < 50% se congeleaz tot rapid n tunele de congelare rapid sau n aparate de congelare cu suprafaa raclat (freezere).

Durata maxim de depozitare a smntnii este de 18 luni la taer=-30C, de 12 luni la taer=-25C i de 6 luni la taer=-18C.

2.3.3. UNTUL Untul rezultat din smntna pasteurizat poate fi de tip extra (83% grsime), de tip

superior (80% grsime) i de mas (74% grsime), iar calitativ de calitatea I-i i a II-a. Frigul intervine att n procesul tehnologic ct i la conservare i depozitare. Untul poate fi livrat n urmtoarele ambalaje de desfacere: - pachete de hrtie metalizat imprimat (pentru untul extra i superior); - pachete de hrtie pergaminat i folie de aluminiu (pentru poriuni mici, destinate

unitilor de turism i aviaie de pasageri); - blocuri de unt n hrtie de pergament vegetal i introduse n lzi de carton sau

placaj. Refrigerarea untului dup ambalare se face n tunele de refrigerare pn al

temperatura de 0-5C. Depozitarea untului n fabric se face la taer=4C pentru maximum 5 zile pentru untul preambalat i 10 zile pentru untul bloc.

Durata maxim de depozitare (incluznd i cea din unitile de desfacere) este ns mai mare: 4 - 8 sptmni la 0 2C; 2 - 3 sptmni la 4C (umezeala relativ a aerului trebuie s fie de 70 80%).

Congelarea untului ambalat se face n tunele de congelare cu circulaie forat a aerului i n congelatoare cu plci, durata de congelare fiind de 24 48 ore iar consumul de frig de 45 Kcal/kg unt n primul caz i la 30 33 Kcal/kg unt n cel de al doilea caz.

Depozitarea n fabric a untului congelat preambalat se face la taer=-15-20C pentru maximum 10 zile. Untul bloc se poate stoca n fabric timp de 6 luni la taer=-15-20C.

Duratele maxime admisibile de depozitare ale untului congelat (incluznd i depozitarea n unitile de desfacere) sunt mai mari: 15 luni la 30C; 12 luni la 25C; 8 luni la 18C i 3 luni la 10C.

2.3.4. BRNZETURI Frigul intervine n diferite faze ale procesului tehnologic (rcirea laptelui,

scurgere i presare coagul, srare, fermentare brnzeturi, etc.) dar i la refrigerarea i depozitarea final a acestora.

13 of 72

Refrigerarea brnzeturilor se face la temperaturi ale aerului egale cu cea a temperaturii aerului din depozite i anume 0 8C pentru brnzeturi moi i 4 12 C pentru brnzeturi semitari i tari. Umezeala relativ a aerului trebuie s fie de 70 90% n funcie de sortimentul de brnz i nivelul temperaturii aerului.

2.3.5. NGHEATA Frigul intervine att n procesul tehnologic de pregtire a mixului i de maturare a

acestuia, ct i n procesul de freezerare i clire, precum i la depozitarea propriu-zis.

2.4. OU Refrigerarea oulor n coaj se face la temperatura de 8C pentru conservarea

de scurt durat iar depozitarea ulterioar se face la 8C i = 65 85%. La conservarea de lung durat, rcirea trebuie s se fac pn aproape de punctul crioscopic, n care caz temperatura aerului din tunelul sau camera de refrigerare este de 2-3C i viteza aerului de 1-2m/s.

Depozitarea n acest caz se face la taer= 0-0,5C i = 80 90% iar viteza aerului de 0,3 m/s.

La refrigerarea i depozitarea oulor ntregi n stare refrigerat trebuie s se in seama de urmtoarele:

- oule sunt aezate n ambalaje alveolare, n poziie vertical, cu camera de aer n sus, n care caz glbenuul nu va putea atinge coaja , fiind oprit n flotarea sa de ctre membrana cochilifer a camerei de aer;

- camera de refrigerare sau depozitul se prercete la 0C; - nu se introduc la refrigerare ou cu temperatura ambiant dac n camer (tunel)

exist deja loturi de ou rcite, pentru a nu avea condensri de vapori pe suprafaa lor; - la depozitarea n stare refrigerat se nregistreaz pierderi de 0,3 0,5 % dac

oule nu sunt uleiate, iar pierderile din alte motive (stricare) pot ajunge la 1,5 2%; - la scoaterea oulor din depozit se face temperarea acestora adic o nclzire cu 3

4C mai mare dect temperatura de depozitare, operaia durnd 24 48 ore; - la depozitarea oulor n stare refrigerat pot avea loc alterri de natur

microbiologic mai ales din cauza psihrofilelor (Pseudomonas, Alcaligenes, Proteus), alterare nsoit de pigmentri, lichefierea albuului i dispersarea glbenuului, precum i modificri fizico-chimice: fluidizarea albuului, mrirea camerei de aer, aplatizarea glbenuului, pierderi n greutate, creterea pH-ului, modificri de gust i miros.

Refrigerarea i congelarea melanjului de ou, a albuului i glbenuului. Melanjul de ou pregtit sau separat albuul i glbenuul (spargere ou, colectare coninut, filtrare, omogenizare, pasteurizare, rcire la 0 4C) se depoziteaz la 2C cnd durata pstrrii este de 12 zile.

Rcirea se poate face n vane rcite n manta sau n bidoane care se introduc ntr-o camer frigorific.

Congelarea melanjului de ou, albuului sau glbenuului se face dup ambalarea acestora n cutii metalice sau material plastic, la temperatura aerului de 25-40C.

14 of 72

Depozitarea pentru pstrare se face la taer= -18C (durata pstrrii 12 luni), la 25C (durata pstrrii 24 luni) i la 30C (durata pstrrii >24 luni).

La congelarea glbenuului, pentru evitarea fenomenului de plastificare (coagulare) la glbenuul ce se omogenizeaz se poate aduga sare 5 10% sau zahr 10%.

La utilizarea produselor menionate, acestea se decongeleaz (n ap, n aer) pn ce temperatura n produs ajunge la ~ 7 10 C. produsele n stare decongelat se folosesc imediat.

2.5. PETE Petele n general se altereaz mult mai rapid dect crnurile provenite de la animale

datorit aciunii conjugate a microorganismelor, enzimelor proprii oxidrii mai rapide a lipidelor. Din motivul menionat se impune conservarea ct mai rapid a petelui, inclusiv prin frig.

Refrigerarea petelui se poate face: - la bordul navelor de pescuit cu ajutorul apei de mare, rcit ntr-un rcitor care

utilizeaz ca agent de rcire o saramur rcit la rndul su n vaporizatorul unei instalaii frigorifice cu freon; refrigerarea cu ghea, recipientele fiind plasate ntr-o camer cu temperatura de 0-1C, n care caz durata de pstrare poate fi 5 zile pentru speciile de pete sensibile i de 18-20 zile pentru speciile mai rezistente;

- la rm, refrigerarea petelui se face cu ghea n proporie de 1: 2 pn la 1,4:2 fa de greutatea petelui.

Congelarea petelui la bordul navelor i la rm se poate face cu aer rcit; n contact cu suprafee ,metalice rcite (congelatoare cu plci orizontale sau verticale); n contact cu ageni intermediari rcii; n contact cu lichide criogenice. Congelarea n aer se face la taer= -35-40C, aerul avnd o vitez de 3-7 m/s.

Petele congelat se supune apoi glasrii prin imersie sau stropire. Glasarea prin imersie se face n ap la temperatura de 2C(imersie de 2-3 ori cu pauze de ~ 25s). glazura reprezint 2-4,5% din greutatea petelui i are grosimea de 1-3mm.

Dup glasarea petelui (individual sau n bloc) are loc ambalarea acestuia n cutii de carton cptuite cu folie de material plastic.

Petele ambalat se depoziteaz n spaii frigorifice cu temperatura aerului de 18C-30C.

2.6. FRUCTE I LEGUME Alegerea metodei de refrigerare i congelare este n funcie de gradul de

perisabilitate al acestora, produsele cu perisabilitate mare trebuind s fie rcite foarte rapid. Din punct de vedere al perisabilitii, fructele i legumele se mpart n urmtoarele grupe:

- produse extrem de perisabile: afine, cpuni, coacze, mure, zmeur, dude, smochine proaspete, spanac, mcri, creson, elin pentru peiol;

- produse foarte perisabile: caise, ciree, gutui, mere timpurii, pere timpurii, piersici, prune, struguri cu pielia fin, ceapa verde, ciuperci castravei Cornichon,

15 of 72

dovlecei, fasole verde, mazre verde boabe, morcovi cu frunze, ptrunjel frunze, praz timpuriu, ridichi de lun, salat, sfecl roie, sparanghel, elin verde, usturoi verde, varz timpurie;

- produse perisabile: pere de var, struguri, msline, anghinare, ardei, bame, bob, conopid, fasole verde psti, morcov, pepene galben, tomate, varz de toamn, varz de Bruxelles, vinete, praz;

- produse puin perisabile: mere de toamn, pere de toamn, castane, cartofi, ceap, hrean, pstrnac rdcini, sfecl roie, usturi cpni.

Refrigerarea fructelor i legumelor se face dup o prealabil pregtire a acestora (splare, sortare, calibrare, oprire n unele cazuri -, iradiere i tratare cu substane fungicide i de ncetinire a maturrii n alte cazuri - , i n final ambalare).

Refrigerarea propriu-zis se pate face: - n curent de aer rece cu temperatura 1 2C i viteza de 2 5 m/s la nivelul

produselor; - refrigerarea n ap glacial (hydrocooling) care se aplic pentru unele legume; - refrigerarea sub vid cu umectare prealabil a produselor (hydro vacuum

cooling) i fr umectare prealabil a produselor (vacuum cooling). Se aplic pentru salate, spanac, varz de Bruxelles, andive, mazre verde, ciuperci, castravei Cornichon, ardei gras tiat, flori destinate exportului;

- refrigerarea cu aer umed (ice bank coling system) care se aplic la varza alb, sparanghel, salat, castravei, fasole verde, porumb zaharat, mazre verde, tomate, fragi, zmeur, caise, struguri, andive.

Umezirea aerului de retur se face cu ap glacial cu temperatura de 1C, astfel nct aerul de retur cu temperatura >5C se rcete pn la 2,5C, fiind n acelai timp umidificat pn aproape de saturaie (98%).

Depozitarea produselor horticole (fructe, legume) se face n spaii frigorifice cu atmosfer normal sau cu atmosfer modificat.

Congelarea se aplic numai pentru anumite fructe i legume. nainte de congelare, fructele i legumele sufer unele tratamente preliminarii: curire, splare, sortare calibrare, blanare, tratamente fizico-chimice (imersare n soluii de acid citric, tartric sau acoperire cu sirop de zahr).

La congelare se preteaz: fructele de pdure, cpuni, viine, piersici, caise, mazre verde, fasole verde, spanacul, morcovi. Fructele pot fi congelate ntregi, n stare zdrobit, piureuri ndulcite (prin adaus de zahr sau sirop de zahr). Pentru congelare se prefer fructe i legume recoltate nainte de a fi complet maturizate.

Congelarea produselor neambalate se face n pat fix sau fluidizat, n aparate de congelare cu funcionare discontinu, semicontinu, continu. Produsele ambalate se congeleaz n curent de aer rece, n aparate cu plci (prin contact cu suprafee rcite), n contact cu ageni de rcire intermediari (freoni) sau n contact cu ageni de rcire criogenici ( azot lichid).

Depozitarea produselor horticole congelate se face numai n stare ambalat.

16 of 72

2.7. ALTE DOMENII DE UTILIZARE A FRIGULUI

INDUSTRIA BERII

Depozitarea orzului maturizat: se utilizeaz aer cu temperatura la intrare de 10 12C i =75 80%.

Laptele de drojdie se depoziteaz la 2-4C i = 80 85% timp de maximum 7 zile.

Germinarea orzului se face la temperaturi ale aerului introdus n germinator de 16C n primele 3 zile i 10,5C n ultimele 3 zile. Malul germinat este rcit la 20C.

Rcirea mustului dup fierbere se face pn la 6 7C n cazul fermentaiei inferioare i pn la 12 - 18C n cazul fermentaiei superioare (rcirea se face n schimbtoare cu plci).

Filtrarea mustului se face la temperatura acestuia de ~0C. Fermentaia primar se face la temperatura mustului de 15 - 20C (n linuri de

rcire). Spaiul de fermentare primar se rcete utiliznd rcitoare de aer. Fermentaia secundar se realizeaz n final la temperatura produsului de 1 - 2C,

spaiul n care se afl tancurile de fermentare (rcite i ele) fiind rcit prin intermediul rcitoarelor de aer.

Limpezirea berii se face la temperatura acesteia de 1-2C. mbutelierea berii se face n spaii rcite la 6 - 8C. Navetele cu sticle de bere sunt depozitate n spaii cu temperatura aerului de 2 -

5C.

INDUSTRIA VINULUI

Mustul de struguri dup obinere se rcete la 6 - 12C pentru a nu ncepe fermentarea i pentru a se putea face limpezirea.

n timpul fermentaiei trebuie meninut o temperatura a mustului de maximum 32C pentru vinurile roii i 25C pentru cele albe.

Limpezirea vinurilor tinere destinate mbutelierii timpurii, fabricrii ampaniei sau vermutului se face n condiiile n care vinul este rcit pn la 2-3C, cu meninere la aceast temperatura timp de 7 8 zile.

Depozitarea vinurilor n butoaie de lemn, recipiente metalice, beton, material plastic, se face n spaii rcite la 7 - 11C pentru vinurile albe i 10 12C pentru vinurile roii. Umezeala relativ a aerului n spaiile de depozitare este de 90 95 %. Spaiile sunt rcite cu rcitoare de aer.

Concentrarea mustului (ca de altfel i a sucurilor de fructe i legume) se poate face i prin crioconcentrare (congelare urmat de separare mecanic a gheii).

Fermentarea zahrului adugat la fabricarea vinurilor spumoase se realizeaz la temperaturi de 9 11C timp de ~6 sptmni.

17 of 72

3. CONSERVAREA PRIN SRARE A PRODUSELOR ALIMENTARE

Conservarea prin srare a produselor alimentare are la baz principiul haloosmoanabiozei i al osmocenoanabiozei.

Srarea se poate aplica: ca metod de ameliorare a capacitii de conservare a produselor alimentare i de mbuntire a proprietilor senzoriale (textur, gust) n care caz se asociaz cu o alt metod de conservare (refrigerarea sau afumarea n cazul crnii i petelui, brnzeturilor sau cu pasteurizarea n cazul unor produse vegetale); ca metod de sine stttoare care se aplic n special la pete i n unele cazuri la produsele din carne.

Aciunea conservant a srii este explicat prin: creterea concentraiei sucurilor celulare, deci creterea presiunii osmotice, din care cauz microorganismele de alterare i pierd vitalitatea; deshidratarea produsului i deci micorarea cantitii de ap disponibil pentru activitatea microorganismele (modificarea activitii apei; fixarea ionilor de Na+, Cl- la locul legturilor peptidice, deci la locul de scindare a acestora sub aciunea enzimelor proteolitice proprii esutului muscular sau a celor secretate de microorganisme; micorarea solubiliti oxigenului n saramur (cazul srri prin imersie) care conduce la inhibarea parial a dezvoltrii microorganismelor de alterare aerobe; aciunea azotitului (bacteriostatic/bactericid) prin aa numitul efect Perido (combinaia dintre azotit i gruprile amino din structura proteinelor din citoplasma microorganismele )

Din punct de vedere tehnologic NaCl influeneaz pozitiv capacitatea de hidratarea a crnii pn la concentraia de 3 5%, la concentraii mai mari producnd denaturarea proteinelor prin salifiere i deci scderea solubilitii lor cu consecine negative asupra capacitii de emulsionare i legare.

La srarea crnii i petelui intervin procese fizice (difuzie i osmoz), procese biochimice (denaturarea proteinelor i modificarea activitii enzimatice a esutului muscular la srarea puternic), procese microbiologice (n principal la srarea crnii n saramur) care influeneaz calitatea senzorial a crnii.

Din punct de vedere a cineticii, srarea de lung durat este caracterizat prin dou faze: faza dinamic, care se manifest prin ptrunderea srii n interiorul produsului i eliminarea apei din produs, aceast faz fiind caracterizat prin viteza de difuzie; faza static, care are loc dup realizarea echilibrului fizico-chimic (acesta se atinge cnd concentraia de sare n esutul muscular reprezint 80% din concentraia saramurii) i poate fi considerat ca un echilibru de membran de tip Donnan.

Factorii care influeneaz durata srrii sunt: compoziia chimic i gradul de mrunire al srii; grosimea bucii de carne sau pete; temperatura saramurii i concentraia acesteia; caracterul micrii saramurii (la srarea crnii i petelui n saramur); structura crnii i petelui (deschis/nchis) i raportul dintre esuturi (muscular/gras/conjunctiv).

18 of 72

La srarea crnii i petelui prin metoda uscat sau umed (dac saramura nu este sterilizat i purificat) pe lng microorganismele din carne i pete i de la suprafaa crnii i petelui, intervin microorganismele aduse de ingredientele de srare (NaCl, NaNO3/NaNO2, polifosfai, zahr) precum i de ap.

Specific la srarea crnii pentru preparate din carne, semiconserve i unele conserve este folosirea de azotai/azotii pentru formarea nitrozopigmenilor care confer produselor din carne culoarea roie aprins, stabil n timp, mai ales dup aplicarea tratamentului termic. Reaciile care conduc la formarea nitrozopigmenilor sunt urmtoarele:

La srarea petelui, metodele de srare pot fi clasificate i dup temperatura la care se face srarea: la cald, la rece, dup congelare. Se pot supune srrii toate speciile de peti de ap dulce, marini. Specific produselor de pete srate, avnd n vedere durata mare de srare, este maturarea acestora, n care intervin att enzimele proprii esutului muscular, ct i enzimele proteolitice digestive (la petele srat ntreg) i cele elaborate de unele bacterii aduse de srare. Maturarea mbuntete substanial caracteristicile senzoriale ale petelui srat (n principal gust i consisten). n funcie de coninutul de sare, produsele de pete srate pot fi: slab srate (6-10% NaCl); mediu srate (10-14%NaCl) i puternic srate (>14% NaCl). Intensitatea gustului de srat este n funcie de concentraia srii n produs ( mai precis n faza apoas a produsului).Gustul de srat poate fi: foarte puin srat (< 2% NaCl); slab srat (pn la 3% NaCl); potrivit de srat (pn la 3,5% NaCl); srat (pn la 4,5% NaCl); puternic srat (> 4,5% NaCl).

Saramurile utilizate la srarea crnii i petelui pot fi: saramuri proaspete, care se utilizeaz o singur dat (de regul se i sterilizeaz); saramuri maturate, care au fost folosite la srarea mai multor partide de carne dup o prealabil purificare prin fierbere, urmat de filtrare sau centrifugare.

Din punct de vedere al concentraiei n NaCl, saramurile pot fi: slabe (pn la 10 % NaCl);medii (pn la 18 % NaCl) i tari (> 18 % NaCl). Dup modul lor de folosire

NaNO32H

reducere bacterianNaNO2+ H2O

NaNO2pH acid

(acid lactic HR)HNO2+ NaR

2 HNO2substante reducatoare din carne sau adugate, pH acid si actiune bacterii reducatoare NO + NO2 + H2O

NO + Mb (Hb) NO - Mb sau NO - Hb

2 HNO2 + C6H8O6 2 NO + 2 H2O+ C6H6O6

19 of 72

saramurile pot fi de acoperire (imersare), de injectare (intramuscular i intraarterial), de malaxare (se practic la pregtirea semifabricatelor bradt i rot destinate fabricri preparatelor de carne salamuri, crnai i pentru carnea destinat unor specialiti (unca Bniei, unc dietetic din carne de mnzat, etc.) De regul saramurile folosite n industria crnii, pe lng NaCl, conin i NaNO2, polifosfai, iar pentru anumite destinaii mai conin i zahr precum i erisorbat (sare de sodiu a acidului izoascorbic). Saramurile reutilizate, nesterilizate, nepurificate i pstrate la temperaturi mai mari de 10C se degradeaz, degradarea manifestndu-se prin modificri de gust i miros, formare de spum, schimbarea culorii, apariia de tulburri, formarea de precipitat, devin alcaline, potenialul redox (mV) avnd valori negative (scade pn la 150-400mV), saramura n ansamblul ei fiind alterat. n aceste saramuri azotatul i azotitul sunt transformate n N2, NH2 OH (hidroxilamin) i NH3, deci nu mai au capacitatea de nroire a crnii. La srarea umed a crnii (prin imersie) se pierd o serie de substane utile din carne care trec n saramur (substane proteice, substane extractive azotate i neazotate, substane minerale, vitamine). i la srarea uscat i umed a petelui au loc pierderi de compui cu azot. La srarea umed pierderile de substane azotoase sunt mai mari (ajung la 1,1 1,2%) fa de masa petelui, la srarea n saramur/pete=3:1, chiar dup 48 ore de saramurare. Pierderile de grsime la srarea petelui sunt foarte reduse (0,1%), deoarece grsimea nu se solubilizeaz n soluia salin i nici nu trece prin membrana celular.

20 of 72

4. CONSERVAREA PRODUSELOR ALIMENTARE PRIN AFUMARE

Afumarea, ca metod de conservare, are la baz principiul abiozei prin aciunea substanelor antiseptice din fum (chimioabioz) i n msur mic i principiul xeroanabiozei, prin deshidratarea parial a produselor. Afumarea de scurt durat este considerat ca o metod de ameliorare a capacitii de conservare, n care caz se asociaz cu alt metod de conservare (coacere, pasteurizare, srare) i de mbuntire a proprietilor senzoriale (cazul preparatelor din carne, al unor brnzeturi).

Fumul, ca aerosol produs n generatoarele de fum clasice, rezult dintr-un proces de ardere complet a rumeguului cuplat cu distilare uscat (piroliza). Componentele lemnului (rumeguului) care intervin n producerea fumului sunt celuloza, hemiceluloza i lignina. Din punct de vedere chimic, fumul conine: acizi organici, compui carbonilici (aldehide, cetone), alcooli, fenoli i esteri ai fenolului, hidrocarburi aromatice, compui heterociclici. n fumul aerosol se pot gsi n suspensie rumegu nears, cenu i funingine, ndeprtarea acestora presupunnd purificarea fumului prin intermediul decantoarelor umede ataate la generatorul de fum.

Depunerea componentelor utile din fum la suprafaa produselor supuse afumrii este influenat de: concentraia substanelor utile din fumul aerosol, starea suprafeei produsului, viteza medie de afumare (amestec aer/fum) i temperatura acestuia, durata afumrii.

n funcie de temperatura mediului de afumare substanele organice utile din fum se pot afla sub form de vapori sau sub form de picturi foarte fine.

Penetrarea substanelor utile de la suprafaa produsului n interiorul acestuia va fi influenat de: structura chimic a componentelor depuse; felul afumri i durata acesteia; structura i compoziia chimic a produsului supus afumrii; natura membranei (acolo unde exist), umezeala relativ a fumului. Viteza de ptrundere a componentelor utile din fum n produse este mai mare la produsele fr membran iar n cazul celor n membrane permeabilitatea cea mai mare o au membranele naturale i semisintetice (colagene de tipul naturinului i cutizinului), fa de membranele sintetice (pe baz de poliamide).

Procesul de afumare poate fi accelerat la afumarea n cmp electrostatic. Avnd n vedere c n funcie de temperatura de producere a fumului se pot forma i

substane cancerigene (3,4 benzpiren, fenantren, fluorantren, etc.) este necesar s se utilizeze numai lemne (rumegu) de esen tare cu umiditate ~ 30 35 %, iar temperatura de ardere mocnit (de producere a fumului) s nu depeasc 400C.

Consecinele afumrii asupra caliti produselor pot fi: conferire de arom specific (contribuie fenolii, carbonilii); culoare (contribuie n principal carbonilii i fenoli); conservabilitate (n principal difenolii care acioneaz ca antioxidani i fenolii, formaldehida i acizii organici care pot exercita aciune bacteriostatic, bactericid).

21 of 72

O metod modern de aromatizare a produselor din carne i pete cu arom de fum este cea de folosire a lichidelor de afumare care prezint urmtoarele avantaje: lichidele de afumare sunt libere de hidrocarburi policiclice condensate cu aciune cancerigen; permit dozarea exact a substanelor de afumare n produs; se simplific tehnologia de prelucrare termic (afumarea); se elibereaz spaii constructive i instalaii costisitoare; se reduce consumul de material lemnos, mai ales n cazul folosiri celulelor clasice de afumare; se mbuntesc condiiile igienico-sanitare de munc din secia de tratament termic; se creeaz posibilitatea mecanizri i automatizri procesului; crete productivitatea munci.

Lichidele de afumare pot fi utilizate pentru: pulverizare n incinta de afumare; pentru imersare produse; pentru ncorporare n compoziie (cea mai des folosit metod) la cuter sau malaxor (aplicat n industria crnii).

Pentru lichidele de afumare din import cu densitate de 1,062 1,063 se recomand circa 20 g/100 Kg compoziie, cantitatea putnd fi mrit n funcie de gustul consumatorilor i de tipul preparatelor din carne.

22 of 72

5. CONSERVAREA CU AJUTORUL ZAHRULUI

Principiul biologic al acestui procedeu de conservare este saccharo-osmo-anabioza, care se realizeaz prin adugare de zahr n cantitate necesar creterii presiunii osmotice a fazei lichide a produselor alimentare care s mpiedice dezvoltarea microorganismelor (peste 60% zahr n produsul finit). Cu ct presiunea osmotic a soluiilor este mai mare cu att efectul de plasmoliz al celulelor microbiene este mai mare 8presiunea osmotic normal a celulelor microbiene este de 4 6 at.). n timpul plasmolizei se elimin apa liber i o parte din apa legat coloidal n citoplasma celulelor microbiene. Pe de alt parte, adausul de zahr conduce i la reducerea umiditii produsului, deci la reducerea activitii apei sub limitele de dezvoltare a microorganismelor.

Cu ct raportul zahr invertit/zaharoz este mai mare cu att aciunea inhibitoare a zahrului total este mai mare.

Factorii care influeneaz aciunea conservant a zahrului sunt: - coninutul final de ap al produsului; cu ct acesta va fi mai mic cu att aciunea

conservant va fi mai mare; - cantitatea procentual de zaharoz adugat i gradul de invertire realizat; acestea

mresc de asemenea aciunea de conservare; - cantitatea procentual de zaharuri din materia prim (fructe), care influeneaz

pozitiv aciunea de conservare; - temperatura i durata de fierbere a produsului n decursul procesului tehnologic

care pot intensifica aciunea conservant; - prezena pectinei care mrete vscozitatea fazei lichide ceea ce ngreuneaz

accesul substanelor nutritive i a apei la celulele microbiene; - valoarea pH-ului acioneaz indirect asupra conservrii prin formarea gelului

pectin zahr acid. Aciunea de conservare a zahrului este influenat negativ de urmtorii factori: - scderea presiunii osmotice i deci mrirea activiti apei din faza lichid a

produsului; se poate petrece la pstrarea produselor neambalate n contact cu aer cu umezeala relativ mare;

- cristalizarea unuia din zaharurile aflate n exces n produsul finit; aceasta conduce la scderea concentraiei n zahr a fazei lichide i deci la reducerea corespunztoare a presiunii osmotice;

- fermentarea produselor finite caramelizate n timpul fabricri lor, deoarece caramelizarea este nsoit de o reducere a potenialului de oxido-reducere a produsului. Un potenial redox sczut favorizeaz dezvoltarea drojdiilor care pot fermenta marmeladele i gemurile.

De remarcat c, drojdiile osmofile pot suporta concentraii de zahr de pn la 80% i deci pot provoca alterarea marmeladelor i produselor similare.

Avnd n vedere c la conservarea cu ajutorul zahrului activitatea apei este redus la mai puin de 0,845, suficient pentru mpiedicarea bacteriilor i drojdiilor neosmofile,

23 of 72

nu poate mpiedica dezvoltarea mucegaiurilor. Pentru a mpiedica dezvoltarea mucegaiurilor se poate utiliza: pasteurizarea produselor finite (gemuri, jeleuri, dulceuri); antiseptizarea suprafeei acestor produse cu ageni chimici. Avnd n vedere c mucegaiurile sunt distruse n procesul de fierbere, rezult c infectarea ulterioar cu spori de mucegai, ca i cu drojdii osmofile, se face din mediul exterior, ceea ce implic o igienizare perfect a procesului tehnologic i ambalarea adecvat a produselor respective.

Conservarea cu ajutorul zahrului se aplic la: - fabricarea produselor gelificate (gel pectin zahr acid): geluri de fructe (60%

zahr adugat; 65-67% extract refractometric), marmelade (55% zahr adugat; minim 64% extract refractometric), gemuri de fructe (60-65% zahr adugat; minimum 65-68% extract refractometric);

- fabricarea produselor negelificate: dulceuri de fructe (minimum 72% extract refractometric dat n principal de zahrul adugat), magiunuri (50-70% extract refractometric dat de zahrul din fructe), paste de fructe (zahr adugat 65%; extract refractometric 70 75%), siropuri de fructe (minimum 68% dat n principal de zahrul adugat, parte din zahr fiind invertit);

- fabricarea laptelui concentrat cu zahr (adaus de minimum 62%zahr).

24 of 72

6. CONSERVAREA PRIN ACIDIFICARE ARTIFICIAL

Acest tip de conservarea are la baz principiul acidoanabiozei i n practic conservarea se realizeaz cu ajutorul acidului acetic sub form de oet.

Aciunea conservant a acidului acetic este dependent de: concentraia mediului de conservant n acid acetic: ntre 0,6 4% concentraie

de acid acetic n mediu, aciunea bacteriostatic, iar la peste 4% aciunea poate fi bactericid;

specia microorganismelor: bacteriile sunt puin rezistente n mediul acid. n concentraie de pn la 4% acidul acetic inhib dezvoltarea bacteriilor saprofite; ntre 4 - 6 %sunt distruse formele nesporogene ar peste 6% sunt distruse i sporii . Mucegaiurile i drojdiile au o acidorezisten mai mare;

pH-ul produsului alimentar la care s-a adugat acid acetic. Acidul acetic avnd un grad de disociere mai mare dect al acidului lactic, rezult c nivelul concentraiei de hidrogen va fi mai mare i deci pH-ul mai sczut. La aciunea conservant a acidului acetic trebuie s avem n vedere i radicalul concentraia de NaCl i zahr. Aceste dou substane poteneaz efectul conservant al acidului acetic.

Conservarea cu ajutorul acidului acetic se aplic la: - fabricarea semiconservelor de pete denumite marinate; concentraia de acid

acetic fiind n acest scop de 4%; - obinerea unor produse vegetale cum ar fi: castravei n oet, gogoari n oet,

varz roie n oet, ardei capia n oet, ardei iui n oet, conopid n oet, hrean n oet, varz alb tiat n oet, etc. pentru c oetul n aceste produse nu asigur protecie i fa drojdii i mucegaiuri, conservarea prin marinare se dubleaz cu conservarea prin pasteurizare/sterilizare termic.

- conservarea maionezelor (contribuie i mutarul i faptul c maionezele au un coninut redus de ap i unul ridicat de ulei).

25 of 72

7. CONSERVAREA PRIN ACIDIFICARE NATURAL

Conservarea prin acidificare natural, denumit i conservarea biochimic, are la baz aciunea antiseptic, n principal, a acidului lactic produs prin fermentaia lactic (care conduce i la scderea pH-ului), conservare ajutat i de producerea de bacteriocine n mediul de fermentare (produi secundari de fermentaie), producere de H2O2 (de ctre unele bacterii lactice) i prin competiia pentru nutrieni ntre bacteriile lactice i cele de alterare. Se conserv prin fermentaie lactic: varza cpni i tocat, castraveii, murturile (gogonelele)i mslinele dar i unele sucuri de legume i fructe, pentru obinerea de produse cu valoare terapeutic.

Fazele fermentaiei lactice sunt urmtoarele: Faza preliminar, n care predomin L.mesenteroides (heterofermentativ) spre

sfritul acestei faze, care fermenteaz glucidele cu formare de acid lactic, acetic, alcool etilic, metanol, dioxid de carbon, se creeaz un mediu anaerob ce permite dezvoltarea bacteriilor lactice homofermentative. Faza preliminar este caracterizat prin degajare mare de dioxid de carbon , dureaz 2-3 zile, aciditatea mediului ajungnd la 0,7 1%.

Faza primar (principal),care sete caracterizat prin predominaia bacteriilor lactice homofermentative (L. plantarum, P. pentosaceus) fa de cele heterofermentative (L. brevis, L. mezenteroides). n aceast faz sunt fermentate glucidele nefermentate n prima faz inclusiv manitolul format n faza anterioar. Aceast faz dureaz 21-30 zile n funcie de : concentraia saramurii, temperatura de fermentare, gradul de anaerobioz rezultat, etc. fermentaia primar se consider terminat cnd pH-ul mediului ajunge la 3,8-4,1 (aciditate total 2%). Se consider c n ultima parte a fazei primare acioneaz n principal P. pentosaceus (heterofermentativ), care produce din nou acid lactic, acetic, alcool etilic, manitol, CO2.

Dac fermentaia continu, calitatea produselor se nrutete, fazele cu influen negativ fiind:

- Faza secundar, care const n fermentarea zaharurilor reziduale de ctre drojdiile fermentative, n condiiile n care bacteriile lactice sunt inhibate n dezvoltarea lor de ctre pH-ul sczut . n acest caz se ajunge la o oarecare tulbureal a zemii.

- Faza post-fermenatre. Dac produsele vegetale bine fermentate se in n recipiente ermetic nchise, ferite de aer i lumin difuz, acestea se pot pstra foarte bine, atunci cnd recipientele sunt deschise, produsele se pot infecta la suprafaa saramurii (zemii) cu drojdii oxidative, mucegaiuri i bacterii aerobe. Drojdiile i mucegaiurile consum acid lactic, crend condiii pentru dezvoltarea bacteriilor aerobe de alterare. Mucegaiurile sunt deosebit de periculoase deoarece secret poligalacturonaze ce afecteaz consistena produselor conservate prin acidifiere natural (nmuierea castraveilor i mslinelor verzi).

Factorii care influeneaz acidifierea natural sunt:

26 of 72

- Adausul de sare, care are urmtoarele roluri: influeneaz direct tipul de bacterii lactice ce se dezvolt (rol selectiv fa de microorganismele , cele lactice fiind halotolerante); influeneaz gradul de acidificare; previne nmuierea produselor; extrage prin difuzie sucul celular care conine, printre altele, zaharuri fermentescibile, extracia fiind mai mare n cazul verzii tocate. Varza tocat se sreaz cu saramur de 2-3%, cea n cpni cu saramur de 5-6%, castraveii cu saramur 5-8%, iar mslinele verzi cu saramur 4-7%.

Pentru a fermenta castravei n saramur de 1-4% este necesar s se foloseasc o ap cu duritate de ~20 germane. Dac apa are duritate mic (

Lumina solar direct produce ns decolorarea produselor verzi. n cazul n care acestea au fost fermentate n recipiente de sticl necolorat, conducnd i la gust de lumin.

Se poate practica i acidifierea mixt, n sensul c se face o fermentaie lactic incomplet (pn la 0,8 % acid lactic), urmat de o acidificare artificial acetic pn la atingerea unei aciditi de 3% (ca acid acetic).

La fermentaia lactic are loc: - mbuntirea gustului datorit acizilor organici i mirosului, datorit

acetaldehidei, alcoolului etilic, butirat de etil, aldehid valerianic; - scderea valorii nutritive a produsului ca atare prin trecerea n saramur (zeam)

a unei pri din substane minerale, vitamine, glucide simple, aminoacizi liberi, substanele trecute n saramur fiind utilizate de bacteriile de fermentare. Dac produsele fermentate au un coninut mare de sare (8-16%) la desrarea cestora pn la 2-4% NaCl pierderile de substane nutritive se mresc. La acidificarea natural carotenul poate trece din forma trans n forma cis care are aciune mai redus ca provitamina A. rezult c zeama de varz este un substrat bogat n substane nutritive i deci poate fi folosit att pentru consum uman ct i ca substrat pentru fermentaia acetic;

- textura devine mai moale pe msur ce crete concentraia n acid lactic, dar textura optim poate fi controlat prin concentraia saramurii i nivelul de Ca2+ din saramur;

- n cazul castraveilor, n anumite condiii de fermentare, apar n interior caviti lenticulare, pe toat lungimea produselor defecte (fiind cu att mai pronunat cu ct concentraia CO2 n saramur i castravei este mai mare. Defectul este ,mai pronunat la castraveii mari i la cei cu densitate mic.

28 of 72

8. CONSERVAREA CU AJUTORUL SUBSTANELOR ANTISEPTICE

Antisepticele sunt substane care opresc dezvoltarea i aciunea unor microorganisme (substane bacteriostatice) sau le pot distruge (substane bactericide), n funcie de concentraia folosit i specia microorganismelor.

Activitatea antisepticilor este dependent de: - concentraia substanelor; - durata de contact; - temperatura; - specia de microorganisme; - numrul de microorganisme din substrat; - gradul de dezvoltare a microorganismelor; - compoziia chimic a mediului; - pH-ul mediului. Concentraia. Pentru aceleai condiii de mediu, aceeai temperatur i acelai

numr de microorganisme, aciunea antisepticului asupra microorganismelor crete odat cu concentraia sa n produsul conservat, fiecare antiseptic caracterizndu-se printr-o anumit putere de distrugere sau doz letal.

Durata de contact. Durata de contact este invers corelat cu concentraia antisepticului; cu ct concentraia antisepticului este mai mare cu att durata de contact este mai redus i invers.

Temperatura. Eficacitatea unui antiseptic, crete n progresie geometric n condiiile n care temperatura crete n proporia aritmetic, aceast regul nefiind valabil pentru antiseptice volatile i gazoase.

Numrul iniial de microorganisme. Cu ct gradul de contaminare iniial este mai mare cu att eficacitatea antisepticului este mai mic, respectiv pentru a se realiza un efect bactericid normal, trebuie mrit doza de antiseptic.

Specia de microorganisme. Comportarea la antiseptice este n funcie de felul microorganismelor precum i n funcie de speciile i tulpinile respective. Diferenele de rezisten ale microorganismelor s-ar datora (dup prerea noastr) structurii i compoziiei membranei celulare care determin permeabilitatea acesteia la penetrarea antisepticului n celula bacterian.

Stadiul de dezvoltare. n cazul microflorei epifite normale, eficacitatea antisepticelor este maxim n faza de lag a dezvoltrii microorganismelor, ceea ce ne conduce la concluzia c sporii nu sunt afectai.

Compoziia chimic a alimentului. Alimentele cu coninut ridicat n proteine sunt mai greu de conservat cu antiseptice care elibereaz clor sau oxigen. Alimentele care au un coninut ridicat de zaharuri reductoare (fructe, musturi) micoreaz aciunea antiseptic a SO2 prin formare de compui de adiie cu gruprile aldehidice sau cetonice ale zaharurilor.

29 of 72

pH-ul mediului. Eficacitatea antisepticilor este cu att mai mare cu ct pH-ul este mai mic, adic mediul este mai acid. Majoritatea antisepticelor sunt acizi slabi (sau srurile acestora) i i exercit aciunea lor inhibitoare la pH acid, prin molecula nedisociat.

Principalele antiseptice propriu-zise sunt: Acidul sorbic i srurile sale de sodiu, potasiu, calciu: margarin, unt - 500mg/Kg, maionez - 1000mg/Kg; grsimi i uleiuri 500 mg/Kg; brnzeturi soluii de sorbai de 10 20%; produse vegetale murate 1000mg/Kg; sucuri de fructe i siropuri de fructe 200mg/Kg; fructe congelate 1000mg/Kg; produse de panificaie 500mg/Kg; produse de panificaie 500mg/Kg; produse de cofetrie 500 - 1000mg/Kg; creme - 200mg/Kg; produse zaharoase 1000mg/Kg; gemuri, jeleuri, marmelade, sucuri de fructe ~ 1000mg/Kg; vinuri 200mg/Kg; carne, pete, fructe deshidratate, hrtie de ambalat unt, margarin. n Romnia nivelul de acid sorbic i sorbai este urmtorul: margarin < 360mg/Kg;

brnzeturi < 800mg/Kg; past de tomate < 1000mg/Kg; legume i fructe congelate < 1000mg/Kg; produse vegetale lactofermentate (varz, castravei) < 1000mg/Kg; produse zaharoase de patiserie i panificaie < 800mg/Kg.

Acidul benzoic, srurile i esterii si (benzoatul de sodiu, de potasiu, de calciu, esteri ai acidului p-hidroxibenzoic i derivaii de sodiu ai acestora (etil p-hidroxibenzoatul, Na-etil-p-hidroxibenzoatul, propil p- hidroxibenzoatul, Na-metil-p-hidroxibenzoatul) se utilizeaz pentru conservarea :

icrelor negre 1000mg/Kg; maionezelor 1000mg/Kg; semiconservelor de pete 1000mg/Kg; sucurilor de fructe 300 500mg/Kg; buturilor alcoolice carbonatate i necarbonatate cu un coninut minim de suc

de fructe 200mg/l; produselor de cofetrie 300 600mg/Kg; salate de fructe, sosuri, umpluturi pentru prjituri 500mg/Kg, gemurilor i jeleurilor 100mg/Kg; mslinelor la saramur 100mg/Kg; siropuri de zahr cu sau fr ingrediente de arom 200 700mg/kg.

30 of 72

Dioxidul de sulf, sulfitul de sodiu anhidru, sulfitul de sodiu hidratat, bisulfitul de sodiu, metabisulfitul de sodiu, de potasiu i bisulfitul de calciu. Se utilizeaz n industria alimentar la:

dulceuri 25mg/Kg; fructe confiate 35mg/Kg; marmelade i gemuri 50mg/Kg; siropuri naturale 60mg/Kg; fructe i legume deshidratate, paste de tomate, bulion 100mg/Kg; concentrat de fructe, must de struguri 200mg/Kg; fulgi de cartofi 400mg/Kg. La vinuri, adaosul de SO2, nu trebuie s depeasc la consumatori urmtoarele doze:

200mg/l SO2 total i 50mg/l SO2 liber la vinurile seci; 250mg/l SO2 total i 50mg/l SO2 liber la vinurile demiseci i demidulci; 350mg/l SO2 total i 50mg/l SO2 liber la vinurile dulci. n cazul vinurilor de calitate provenite din struguri bogai n zahr i enzime oxidazice se pot utiliza, cu avizul MS, doze de 350mg/l SO2 total i 75mg/l SO2 liber.

Acidul propionic i srurile sale (propionatul de sodiu, de calciu) se utilizeaz la:

brnzeturi topite 100mg/Kg; produse de panificaie 2000mg/Kg fin; produse de cofetrie 2000mg/Kg fin; extract de mal 400mg/Kg; brnzeturi (tratamente de suprafa) cu o soluie de 8-10%. Hexametilen-tetramin (urotropin, hexamin, metan-amin, uroformin) se

utilizeaz n strintate pentru tratamentul de suprafa al brnzeturilor tip Provolone n doze de 2mg/Kg (exprimare ca aldehid formic).

Tiobendazolul este permis n strintate pentru tratamentul de suprafa al citricilor (6mg/Kg i doze 3mg/Kg cnd se utilizeaz n combinaie cu difenilul).

Difenilul se utilizeaz ca fungistatic pentru citrice, piersici, banane n doze de 70mg/Kg (tratament de suprafa). Tot cu difenil se trateaz i hrtia de ambalat citrice.

Formiatul de sodiu este permis n unele ri pentru conservarea icrelor de pete (1000mg/Kg) precum i pentru dezinfectarea recipienilor n industria vinului.

31 of 72

9. CONSERVAREA SUB PRESIUNE DE CO2

Metoda se bazeaz pe principiul narcoanabiozei, dioxidul de carbon avnd proprietatea de a mpiedica dezvoltarea microorganismelor, fr a le distruge. n prezena CO2 activitatea enzimatic este mult mai redus. Pe baza acestor nsuiri ale CO2, acesta se folosete la conservarea sucurilor de fructe care se satureaz cu acest gaz i se pstreaz n rezervoare ermetic nchise. Concentraia optim de CO2 este de 1,5KG/100l suc. Avnd n vedere c solubilitatea CO2 n sucurile de fructe variaz cu presiunea i temperatura la care se pstreaz sucurile, pentru asigurarea concentraiei de 1,5% CO2, n funcie de temperatura de pstrare a sucului.

n practic se folosete temperatura de pstrare de maximum 15C, ceea ce corespunde la o presiune de CO2 de 7Kg/cm2.

Solubilitatea CO2 va depinde ns i de: - concentraia chimic a sucului (creterea concentraiei de zahr scade brusc

solubilitatea CO2); - aciditatea sucului (creterea aciditii mrete solubilitatea CO2); - coninutul de pectine i substane proteice (creterea coninutului acestor

substane care formeaz o pelicul la interfaa faz lichid faz gazoas, limiteaz difuzia CO2 n masa sucului.

Conservarea cu ajutorul CO2poate fi realizat nu numai prin saturaia sucului de fructe cu CO2 ci i prin crearea unei perne de CO2 la suprafaa produsului lichid, n care caz temperatura de depozitare est de -1C+2C.

32 of 72

10. FILTRAREA STERILIZANT

Principiul acestei metode de conservare este sestoabioza, adic reinerea microorganismelor de ctre anumite membrane filtrante care permit trecerea lichidelor ce urmeaz a fi conservate, acestea din urm trebuind s fie ambalate n condiii aseptice.

Pentru reinerea microorganismelor se pot folosi dou tehnici de membran i anume microfiltrarea i ultrafiltrarea.

Microfiltrarea reprezint tehnica de membran de reinere a particulelor cu diametrul 0,1m respectiv particulele din suspensie, bacteriile virusurile i macromoleculele cu MM > 800000. Presiunea aplicat este de 1 5 bar.

Microfiltrarea n scopul ndeprtrii microorganismelor (prin reinerea pe membran) se aplic pentru zer, vin, bere, sucuri limpezi de fructe, ape potabile. Membranele de microfilatrare sunt de tip Nucleopor (membran ecran) care se obine din policarbonai sau poliesteri n pelicule care se iradiaz n reactoare i membrane Sefec i Carbosep, care sunt membrane minerale (inerte din punct de vedere chimic) formate din oxid de zirconiu (sau oxid de aluminiu) ce se depune pe un strat de crbune ars pentru stabilitate chimic, mecanic, termic.

Ultrafiltrarea reprezint tehnica de membran care se utilizeaz de regul pentru concentrarea de substane macromoleculare sub aciunea unei presiuni hidrostatice tangeniale, prin membrane cu pori de 0,001 0,1, masa molecular a particulelor ce pot fi reinute fiind de 500 500 000 (macromolecule de proteine i coloizi). Presiunea de filtrare este de maximum 10 bar iar viteza fluxului pn la 1m/s. rezult c, n scop de reinere a microorganismelor, ultrafiltrarea nu se poate folosi atunci cnd retenatul (partea care este reinut de membran) este utilizat n scop alimentar (obinerea concentratelor proteice din lapte, plasm sanguin, a izolatelor proteice din extracte alcaline din finuri proteice, obinerea de colorani din extractele solventice filtrate din fructe i legume, etc.) i numai n cazul vinului i berii unde suntem interesai s ndeprtm (prin reinere)coloizi glucidici i proteici i o dat cu acetia drojdiile i bacteriile responsabile de fermentaii secundare i apariia diferitelor boli la aceste produse. Ultrafiltrarea n scopul de ndeprtare a microorganismelor nedorite se aplic sucurilor brute de pres (totodat se nltur i substanele care produc tulburri la depozitare), zemii de difuzie la fabricarea zahrului, cnd odat cu reinerea substanelor coloidale (proteine, pectine, amidon) se rein i microorganismele.

Membranele utilizate n ultrafiltrare n scop i de reinere a microorganismelor sunt de tipul Sefec, Caravor (ambele membrane minerale), membrane performante Nucleopor.

i, n cazul produselor purificate microbiologic prin ultrafiltrare este necesar ambalarea n condiii aseptice.

33 of 72

11. CONSERVAREA PRIN CONCENTRARE

Conservarea produselor alimentare lichide, soluii sau suspensii se realizeaz n dou scopuri:

asigurarea conservabilitii produselor prin eliminarea unei cantiti de ap (micorarea activitii apei). Pentru o bun conservabilitate, concentratul trebuie s aib 65% substan uscat. Prin reducerea coninutului de umiditate se economisesc i spaii de depozitare, inclusiv manoper;

economisirea de energie n cazul n care concentratul se supune uscrii, concomitent cu o cretere a eficienei instalaiilor de uscare, n special n ceea ce privete capacitatea de producie.

Concentrarea trebuie realizat astfel nct s se menin valoarea nutritiv a produsului, s nu modifice proprietile senzoriale (gust, miros, culoare), inclusiv s nu se ajung la denaturarea proteinelor i la depunerea lor sub form de precipitate.

Realizarea acestor deziderente este posibil prin optimizarea relaiei timp temperatur, alegerea tipului de concentrator depinznd n mare msur de natura produsului supus concentrrii.

Concentrarea se realizeaz prin vaporizare, concentrarea sub vid parial fiind net superioar concentrrii prin fierbere la presiune atmosferic, deoarece:

- concentrarea are loc la temperaturi mai sczute; - durata de concentrare se reduce la jumtate dac presiunea rezidual este de ~

200mmHg fa de concentrarea prin fierbere la presiune atmosferic; - se pstreaz mai bine proprietile senzoriale i valoarea nutritiv; - se pot recupera substanele de arom volatile.

34 of 72

12. CONSERVAREA PRIN USCARE

12.1. CONSIDERAII GENERALE Dezvoltarea microorganismelor ntr-un produs alimentar este n funcie numai de

cantitatea de ap disponibil, respectiv n funcie de activitatea apei care se definete ca raportul dintre:

n care:

p presiunea vaporilor de ap a produsului; p0 - presiunea vaporilor de ap din atmosfer; ntre umezeala relativ de echilibru (e) i activitatea apei exist urmtoarea relaie: Valorile activitii apei, aw, pentru dezvoltarea diferitelor categorii de

microorganisme sunt urmtoarele: - bacterii 0,90 0,95 - drojdii 0,88 0,91 - mucegaiuri 0,70 0,74 Din cele artate reiese c, un produs alimentar nu este alterat dac activitatea apei

este sub limita indicat pentru mucegaiuri, n care caz produsul nu mai poate fi alterat nici de drojdii nici de bacterii.

n funcie de natura aportului de cldur, uscarea poate fi: - prin convecie (transmiterea cldurii prin convecie de la agentul de uscare la

produs); - prin conducie (transmiterea cldurii prin produs); - prin radiaie (transmiterea cldurii prin radiaie de la surse exterioare); - prin nclzire n dielectric (uscarea cu cureni de nalt frecven, microunde, etc.) Dup modul n care se execut ndeprtarea vaporilor se deosebete: - uscarea n aer; - uscarea n vid. n procesul de uscare cu aer cald, ndeprtarea umiditii din produs este determinat,

n principal, de fenomenele de difuzie, de natur capilar i anume: - difuzie extern evaporarea apei de pe suprafaa produsului supus uscrii; - difuzie intern deplasarea din interiorul produsului spre suprafa, adic din

locurile cu un coninut mai mare de ap spre cele cu un coninut mai mic; - termodifuzia, fenomen invers difuziei interne, provocat de diferena de

temperatura ntre periferia produsului i centrul produsului. Stadiile uscrii sunt:

0pp

aw =

100 iar 100 0

==

pp

a ee

w

35 of 72

stadiul de nclzire a produsului, n care cldura este consumat aproape integral pentru nclzirea produsului pn la stabilirea unui echilibru ntre cantitatea de cldur transmis produsului i cea consumat pentru evaporare. n acest stadiu temperatura produsului crete de la temperatura iniial pn la valoarea termometrului umed al aerului de uscare. Durata acestui stadiu este redus;

stadiul de uscare la vitez constant, cnd viteza de evaporare este dependent de temperatura, viteza i umiditatea agentului de uscare precum ui de configuraia geometric a produsului, inclusiv structura acestuia. n acest stadiu are loc o modificare a ariei interfaciale datorit contractrii produsului, care conduce la micorarea suprafeei de transfer, n timp ce umiditatea produsului scade. Temperatura produsului n acest stadiu rmne constant n cazul materialelor izentalpice;

stadiul de uscare cu vitez descresctoare, care ncepe n punctul unde se atinge umiditatea critic a produsului, n acest punct curba vitezei de uscare prezentnd o inflexiune brusc. n acest stadiu, aria de evaporare a frontului de uscare va nainta n interiorul produsului. Rezistena produsului la transferul de cldur i mas guverneaz procesul, viteza de uscare depinznd numai de migrarea umiditii (difuzia intern) din interior la suprafaa produsului. Rezistena produsului la transferul de cldur i mas va fi cu att mai mare cu ct frontul de uscare este mai departe de suprafa. Viteza de uscare devine nul n momentul n care se atinge umiditatea de echilibru. n acest stadiu are loc o cretere a temperaturii produsului. Produsele de tip higroscopic prezint dou stadii de uscare cu vitez descresctoare.

12.2. TEHNICI DE USCARE UTILIZATE N INDUSTRIA ALIMENTAR

Tehnicile industriale de uscare a produselor alimentare se clasific n: A. Tehnici folosind transmiterea cldurii prin convecie la presiune

atmosferic a) Uscarea clasic. Aceasta se execut n camere, usctoare cu zone, usctoare cu

benzi, usctoare tunele; b) Uscarea n start vibrator (vibrating bed dryer VBD) care este o variant a

uscrii prin fluidizare. Se aplic pentru produsele n buci sau granule, aezate n tvi perforate cu micare oscilant ctre captul de descrcare. Materialul este uscat cu aer cald ce se trimite sub tvi i ptrunde prin orificiile acestora n masa de material pe care o fluidizeaz uor. Vibrarea trebuie s se situeze n domeniul 5-25 Hz i din amplitudinea de civa milimetri.

c) Uscarea n strat fluidizat. Stratul fluidizat este o stare intermediar ntre dou stri i anume: starea unui strat fix poros i starea stratului de material antenat de un fluid gazos. Viteza aerului la care ncepe fluidizarea este cunoscut ca vitez de fluidizare minim i este exprimat cu relaia:

Dac viteza aerului crete peste valoarea minim, bulele de aer trec prin pat, se unesc n bule mai mari i cauzeaz amestecarea particulelor solide. La aceast vitez,

36 of 72

particulele prsesc starea staionar i sunt antrenate n curentul de aer i meninute n suspensie.

La uscarea prin fluidizare durata uscrii este de ~ 30% din durata uscrii ntr-un usctor cu recirculare aer. Durata de staionare n instalaia de fluidizare poate fi modificat prin variaia nlimii stratului de produs din pat i a debitului de alimentare a patului.

Usctoarele prin fluidizare pot fi folosite la uscarea mazrii, morcovilor feliai, ceapa feliat, cartofi granule, cuburi de carne, cereale, fin, sare, zahr.

d) Uscarea n strat de spum. La aceast tehnic de uscare, materialul lichid adus n stare de piure, prin concentrare prealabil sub vid, este amestecat cu o substane emulgatoare (mono i digliceride, hidrolizat proteic din soia, albu de ou, esteri ai zaharozei, etc.) i transformat ntr-o spum prin insuflare de gaz inert sub presiune (azot). Aceast spum s aplic pe o suprafa neted (banda) i este uscat cu aer cald. Spuma uscat sub form de foaie spongioas este mcinat pentru a fi transformat n pulbere fin.

Variantele uscrii n strat de spum sunt: d1) Uscarea n film subire de spum (Microflake process). n acest caz spuma

aplicat pe band are grosimea de 2 10 mm, banda avnd viteza de ~ 1 m/s. produsului de pe band trece printr-o serie de seciuni de uscare, apoi ntr-o zon de rcire i n final este preluat de o alt band i introdus ntr-o camer de aer condiionat. nclzirea se face cu aer la suprafaa produsului (spum) i n acelai timp este nclzit i banda la partea inferioar. Instalaiile sub form de tunel au lungimea de 40 60 m, din care: 1,5 m seciunea de turnare spum; 36 54 m seciunea de uscare i 3,5 4,5 m seciunea de rcire a produsului (rcirea se face prin stropirea cu ap a benzii la partea inferioar). Produsul finit se obine sub forma unor fulgi mici pufoi.

d2) Uscarea n strat strpuns de spum (Foam-mat-drying). n acest caz, produsul sub form de spum deas, stabil, cu concentraia iniial de 35-65% s.u. se aeaz pe o band sau n tvi perforate fiind insuflat cu amestec aer gaz inert (azot) de jos n sus (ca n cazul fluidizrii). Sub presiunea gazului, masa de spum se fluidizeaz, se mrete suprafaa de contact cu agentul de uscare, mbuntindu-se astfel transferul de cldur i viteza de evaporare, micorndu-se astfel durata uscrii (~5 10min). uscarea se face n echicurent, n prima zon de uscare (taer=95C i =1,5%) iar n a doua zon n contracurent (taer=55C i =5%).

Uscarea n strat de spum este aplicat pentru sucurile i piureurile de fructe i legume (lmi, portocale, grapefruit, banane, ananas, cpuni, caise, mere, pere, prune, struguri, mazre, fasole, tomate, cartofi), precum i a infuziilor de cafea, ceai, extractelor de carne (porc, vit, pui), ou, brnzeturi, etc.).

e) Uscarea prin dispersie (dispersion trocknung). Aceast tehnic de uscare se poate aplica soluiilor, suspensiilor, emulsiilor, piureurilor, pastelor, cu excepia produselor solide cu textur celular n buci sau particule cu dimensiuni mai mari.

Uscarea se face la temperatur ambiant ntr-o incint de deshidratare cu ajutorul unui curent de gaz uscat (N2) n circuit nchis. Produsului ce urmeaz a fi uscat se

37 of 72

aeaz pe o membran orizontal cu pori de 10 100 , membran care la rndul ei este aezat pe un suport de plas metalic sau textil. Curentul de gaz cald (v = 0,2 3 m/s) traverseaz membrana de jos n sus formndu-se bule microscopice care traverseaz materialul prelund umiditatea acestuia. Gazul umidificat este trecut apoi printr-o incint de absorbie umiditate (gel de siliciu) fiind apoi reintrodus pentru uscare. Produsului uscat are o structur poroas, spongioas care poate fi transformat n granule sau pulbere prin mcinare.

Aceast tehnic de uscare prezint avantajul c pstreaz n ntregime principiile nutritive i proprietile senzoriale ale produsului iniial. Se preteaz la acest gen de uscare produsele lactate acide, sucurile de fructe i legume, piureurile de fructe i legume bulioanele de carne, pete, extractele de drojdii, ceai, cafea, etc.

f) Uscarea prin pulverizare. Este tehnica cea mai utilizat pentru uscarea produselor alimentare sub form lichid sau semilichid (soluii, suspensii, paste). Aceste produse sunt pulverizate i amestecate cu aer cald, picturile lichide cu diametrul de 10 200 m, deci o suprafa mare expus uscrii. Diametrul picturilor lichide fiind mic, distana dintre centrul picturilor i suprafaa exterioar este mic, uscarea fiind foarte rapid (1 20 s). avnd n vedere efectul de rcire prin evaporare, suprafaa particulelor lichide nu depete mult temperatura termometrului umed al aerului de uscare, pn ce picturile nu sunt complet uscate.

Uscarea prin pulverizare prezint deci urmtoarele avantaje: - uscarea se face n aer, de regul ntr-o singur faz de prelucrare; - uscarea are loc la temperaturi joase chiar dac aerul folosit are temperaturi mari

(>100C); - pulverizarea realizeaz o suprafa mare de evaporare, care duce deci la un

contact mai intim ntre agentul de uscare i produs i n consecin, uscarea picturilor are loc ntr-un timp foarte scurt;

- n faza final a uscrii, temperatura particulelor solide este aproximativ aceeai cu a masei de aer umed, aa c se evit supranclzirea i deci nu se modific prea mult caracteristicile iniiale ale produsului;

- produsul rezultat este sub form de pulbere aproape omogen, deci nu mai necesit alt operaie de mrunire;

- instalaiile pot fi complet automatizate. f1) Instantizarea pulberilor obinute prin pulverizare. Pulberile care conin

particule fine se reconstituie greu (au capacitate de umectare redus), formeaz aglomerri care floteaz la suprafaa lichidului reconstituit, ceea ce necesit o agitare viguroas i o durat oarecare de dispersare. Pentru a obine pulberi cu reconstituire rapid chiar n ap la rece, se face instantizarea pulberilor obinute n mod obinuit ntr-un usctor prin pulverizare. Soluiile tehnice sunt urmtoarele:

- reciclarea particulelor fine separate n cicloane direct n turnul de uscare, care este alimentat cu lichid concentrat;

- instantizarea prin reumezirea pulberii totale cu abur cald umed i uscarea final ntr-un fluidizator;

38 of 72

- umezirea pulberii totale cu un lichid i dispersarea ntr-un aparat de dispersare (Vortex), urmat de reuscarea pulberii ntr-un fluidizator.

f2) Produse alimentare ce se usuc prin pulverizare. - Laptele degresat este uor de uscat prin pulverizare pentru c nu ader la pereii

turnului i nu este higroscopic. Laptele degresat obinut ntr-un usctor care lucreaz ntr-o singur treapt este prfos, dar poate fi mbuntit prin reciclarea particulelor fine, promovarea aglomerrii ntr-un usctor secundar sau ntr-un fluidizator integrat sau separat; prin reumezire i uscare ulterioar n pat fluidizat.

- Laptele integral este mai greu de uscat avnd tendina de a se lipi de pereii usctorului. Caracteristicile laptelui integral pot fi mbuntite prin aglomerare. n plus, particulele de lapte praf pot fi pelicule cu lecitin pentru creterea capacitii de umectare (umezire) la reconstituire n ap;

- Zerul poate fi transformat n pulbere cu condiia ca nainte de pulverizare lactoza s fie transformat n -monohidrat amorf, pentru ca produsul finit s nu fie foarte higroscopic.

- Mixul pentru ngheat avnd un coninut de 30% zahr este greu de uscat. Soluia tehnologic este ca o parte din zahr s se adauge n mixul pulbere prin amestecare mecanic. Uscarea n dou trepte conduce la un produs care nu aglomereaz n bloc.

- Brnza poate fi uscat prin pulverizare, n care caz, n prealabil se mrunete i se amestec cu ap i se omogenizeaz.

- Untul cu 60-80% grsime se poate usca prin pulverizare avndu-se grij s nu fie stricat emulsia, iar dup uscare produsul trebuie rcit rapid.

- Cazeinatul de sodiu se poate usca prin pulverizare dac soluia de cazeinat are o concentraie maxim de 25%. Dispozitivul de pulverizare este de tip atomizor centrifugal. Uscarea trebuie realizat n dou stadii.

- Melanjul de ou, albuul sau glbenuul pot fi uscate prin pulverizare cu condiia ca albuul s fie trata cu drojdii, bacterii, enzime pentru ndeprtarea glucozei n vederea mpiedicrii mbrunrii Maillard. Melanjul i glbenuul se concentreaz n prealabil la 25-27% i respectiv 45-48%. Albuul se pulverizeaz la o concentraie de 10-12%, aceast concentraie putnd fi mrit prin osmoz invers. Dispozitivul de pulverizare este atomizorul centrifugal.

- Cafea instant: extractul de cafea se pregtete din boabele de cafea prjite prin extracie cu ap cald. Extractul cu 20-25%s.u. poate fi concentrat pn la 60% s.u. se utilizeaz usctor cu fund conic rcit cu ap. Cafeaua pulbere poate fi instantizat prin reumezire i reuscare n pat fluidizat. Substituenii de cafea formai din cicoare, orz, ovz, gru, cafea, nut pot fi uscate n mod asemntor.

- Ceaiul poate fi uscat prin pulverizare, n care caz, frunzele uscate de ceai se extrag cu ap cald, extractul avnd 3-5%s.u. acest extract se concentreaz ntr-un concentrator cu vid, aroma recuperat fiind adugat la concentrat nainte de uscare. Aerul, la ieire din usctor, trebuie s aib o temperatura mai mic dect la uscarea ceaiului.

- Vegetalele ntregi i sucurile de vegetale pot fi uscate prin pulverizare dup pregtirea preliminar corespunztoare. De exemplu, n cazul tomatelor, se mrunesc la

39 of 72

cald, pulpa omogenizat fiind concentrat la 26-48% sub vid. n produsul lichid se adaug aditivi care s mpiedice lipirea produsului pulbere de pereii vasului de uscare. Usctorul are partea cilindric scurt i partea terminal tronconic. Usctorul, n totalitate, este rcit n manta. Dispozitivul de pulverizare este de tip atomizor centrifugal. Pulberea este rcit n continuare ntr-un vibrofluidizator.

- Fructele (citrice, banane, mere, pere, cpuni, caise, piersici) sunt pregtite sub forma de omogenate foarte fine cu adaus de aditivi care favorizeaz curgerea i mpiedic lipirea de pereii usctorului, iar n produsul finit mpiedic aglomerarea (se utilizeaz siropul de glucoz cu DE 15-20 n proporie de 70% n raport cu masa uscat a fructelor; se poate utiliza ca aditiv i laptele praf degresat). Pentru atomizare se folosesc dispozitive centrifugale.

- Alte produse. Carnea i petele sub form de piureuri, extracte de carne, extractele de drojdie, proteinele vegetale i animale, laptele cu arome, nlbitorii de cafea i ceai, materialele de colorare i aromatizare se pot de asemenea usca prin pulverizare. Condiiile de uscare prin pulverizare ale unor produse alimentare sunt artate n tabelul22.

f3) Variante ale uscrii prin pulverizare. f3.1) Uscarea prin pulverizare de spum (Foam Spray Drying) este o variant a

uscrii clasice de uscare prin pulverizare, modificarea n montarea pe conducta de alimentare cu produs lichid a usctorului (ntre pomp i atomizor) a unui dispozitiv de injectare cu azot sau CO2.

Gazul comprimat injectat conduce la dilatarea picturilor lichide pulverizate ntre usctor, consecina fiind scderea densitii i creterea suprafeei de contact cu aerul. Particulele, sub form de spum, sunt uscate i transformate ntr-o pudr care nu are tendina de lipire la pereii turnului. Pulberea se reconstituie uor, nefiind necesar instantizarea.

f3.2) Uscarea prin pulverizare n aer la temperatura ambiant (procesul Birs). n cazul tehnicii de uscare Birs, aerul pentru uscare la intrare are temperatura ~ 35C i un coninut de umiditate de 2-3% iar la ieire coninutul de umiditate este de 85-90%. Uscarea are loc n contracurent, produsul fiind pulverizat la partea superioar a turnului (H=60-75m i ~15m) iar aerul pe la partea inferioar dup ce n prealabil a fost uscat ntr-o instalaie anex. Produsele ce pot fi uscate pot fi de natur vegetal (cafea, ceai, tomate, cartofi) sau animal (lapte, fric, iaurt, unt) sub form lichid sau semilichid (soluii, suspensii, piureuri). Produsele finite au o mare capacitate de reconstituire i calitate nutritiv excepional. Instalaia de uscare este prevzut cu perii rotative pentru curirea suprafeei interioare a turnului, precum i cu ajutaje pentru splarea cu ap sub presiune (50-60at.).

B. Tehnici folosind uscarea prin conducie la presiune atmosferic Prin aceste tehnici se pot usca produsele n stare lichid concentrat precum i cele cu

structur granular. Uscarea se face prin contactul produsului cu o suprafa fierbinte ceea ce produce evaporarea apei. La terminarea uscrii produsul este ndeprtat prin radere cu un cuit. Usctoarele care folosesc principiul contactului (transfer de cldur

40 of 72

prin conducie) sunt de tip tamburi rotativi, nclzii la interior cu abur pn la ~150C. Grosimea filmului de produs pe tamburi este de ~ 0,76 1 mm, uscarea realizndu-se pe durata a -7/8 dintr-o rotaie a tamburilor care se rotesc cu 6-24 rot /min, turaie ce se modific n funcie de concentraia produsului ce se usuc i de umiditatea final cerut pentru produsul finit. Distana dintre cele dou valuri ( la usctorul cu doi tamburi este de 0,5 1 mm. Vaporii degajai din produs sunt aspirai de o hot prevzut cu ventilator.

Avantajele uscrii pe tamburi se refer la : - costul sczut al investiiei; - exploatare i ntreinere simpl; consum mai redus de utiliti (1,2 1,5 kg

abur/kg ap evaporat); - instalaia are gabarit redus deci ocup o suprafa mic i nu necesit o cldire

special; - temperatura ridicat atins de produs asigur distrugerea microorganismelor; - vitez mare de uscare datorit faptului c pentru evaporarea apei cldura

sensibil i cldura latent de vaporizare sunt transmise produsului prin conductibilitate. Dezavantajele se refer la: - produsul are solubilitate mic n cazul n care acesta are n constituia sa

proteine (denaturarea intens a proteinelor); - culoarea se modific datorit caramelizrilor i mbrunrii tip Maillard; - valoarea nutriional a produselor finite este mai redus, deoarece produsului se

obine sub form de paiete este necesar o mcinare ulterioar. Uscarea pe valuri se aplic la obinerea laptelui praf (procedeu Hatmaker), a pulberii

deshidratate de cartofi (fieri n prealabil) pentru piure instant (Flake Process). mbuntirile aduse tehnicii de uscare pe tamburi se refer la funcionarea tamburilor

n incint pus sub vid, uscare parial pe un cilindru a produsului sub form de past i tracionarea plcii de material de un al doilea tambur pentru a reduce grosimea peliculei la 0,76 mm i n final uscarea final a plcii subiate n curent de aer cu temperatura de ~ 16C i = 37 42 %. Acest procedeu a fost aplicat la obinerea pulberii de tomate din pasta n care s-a ncorporat sirop de porumb i amidon pentru mbuntirea aderenei la suprafaa de uscare; insuflare de aer sau gaz inert pentru antrenarea vaporilor de ap degajai din produs, lucru ce se realizeaz prin montarea unei carcase n partea inferioar a tamburilor de uscare, aerul sau gazul inert circulnd n direcie opus sensului de deplasare a tamburilor, ntre tambur i carcas i aspirat de un ventilator.

C. Uscarea sub depresiune Avantajele uscrii sub depresiune constau n calitatea senzorial i nutriional

superioar a produselor datorit temperaturii mai sczute de uscare i lipsei oxigenului. Uscarea sub depresiune poate fi fcut: n strat de spum, n care caz produsul lichid concentrat n stare natural sau

amestecat cu gaz (azot) sufer o expansiune sub aciunea scderii presiunii din incint, obinndu-se o mas spongioas, care prin mcinare se transform n pulbere.

41 of 72

Vacuumul realizat n incint este de 2 6 mm Hg, iar temperatura de uscare de 60 70C (nclzirea produselor aezate n tvi se poate realiza prin conducie sau prin radiaie). Incinta n care se realizeaz uscarea este prevzut cu sistem de realizare a depresiunii i de ndeprtare a vaporilor de ap degajai din produs.

n strat subire (pelicul) n care caz produsul lichid (sucuri) se concentreaz pn la 60-80 Brix i se introduce sub form de pelicul n evaporatoare sub depresiune unde este uscat pn la consisten pstoas. Prin rcire, pasta devine casant i poate fi mcinat.

D. Procedee particulare de uscare n aceast categorie de procedee amintim: - Uscarea cu radiaii infraroii; - Uscarea cu cureni de nalt frecven; - Uscarea cu microunde; - Uscarea favorizat de ultrasunete; - Uscarea azeotrop; - Uscarea parial osmotic. Primele trei procedee vor fi tratate ulterior. n ceea ce privete uscarea favorizat de

ultrasunete, aceasta se aplic la uscarea prin pulverizare, n care caz ultrasunetele favorizeaz:

- pulverizarea lichidului i meninerea n suspensia gazoas a particulelor lichide; - agitarea intens a aerului de uscare prin realizarea succesiv de zone de presiuni i

depresiuni; - un efect de aglomerare a particulelor semiuscate cu dimensiuni mici, astfel c se

formeaz particule uscate cu dimensiuni mari. Uscarea azeotrop se bazeaz pe faptul c apa formeaz cu numeroi solveni

organici amestecuri azeotrope cu punct de fierbere sczut. Un procedeu de lucru const, de exemplu, n introducerea produsului alimentar ntr-un rezervor cu acetat de etil, care este apoi transferat ntr-un reactor cu recirculare pus sub vid. Depresiunea asigur ndeprtarea amestecului azeotrop care fierbe la 24C la o presiune de 100 mm col. Hg sau la -19C la o presiune de 25 mm col. Hg. Solventul rezidual din produs se elimin, n continuare, ntr-un usctor clasic sub vid, la 38C, pn ce coninutul de acetat de etil scade sub limitele admisibile prevzute de legislaia sanitar.

Uscarea parial osmotic const tratarea produsului alimentar cu soluie concentrat de zahr pn a reducerea greutii iniiale cu 50%. Pentru uscarea parial osmotic, fructele ntregi sau divizate se introduc ntr-o soluie concentrat de zahr (65 75%) timp de 8 24 ore. n continuare, fructele se scurg de sirop i se deshidrateaz n continuare cu aer. Cald.

Avantajele acestei uscri pariale osmotice sunt urmtoarele: - se realizeaz o conservare a culorii i aromei naturale, fr adaus de SO2 sau

bisulfit ca n cazul uscrii convenionale; - se mpiedic mbrumarea enzimatic; - se intensific gradul de dulce prin ndeprtarea parial a aciditii.

42 of 72

Dezavantajele metodei constau n: - pierderea par