2.1. Bioantioxidanții și rolul lor în organism 3 2.1.1. Procesele de oxidare a lipidelor membranare 5 2.1.2. Factori de protecție antiradical și… [302833]

Cuprins

1. INTRODUCERE 1

2. STUDIU DE LITERATURĂ 3

2.1. Bioantioxidanții și rolul lor în organism 3

2.1.1. Procesele de oxidare a lipidelor membranare 5

2.1.2. Factori de protecție antiradical și antioxidanți. 6

2.1.3. Antioxidanți enzimatici. 8

2.1.4. Antioxidanți neenzimatici (nutriționali) 9

2.1.5. Clasificarea antioxidanților 11

2.1.6. Rolul bioantioxidanților în geriatrie 12

2.2. Importața fructelor în alimentație 18

2.3. Caracterizarea fructelor studiate 20

2.3.1. Mărul 20

2.3.2. Grapefruitul 26

2.4. SUCURILE NATURALE DIN FRUCTE 29

2.4.1. Sucurile naturale din fructe. Considerații generale. 29

2.5. PREZENTAREA SUCURILOR NATURALE DIN FRUCTE LUATE ÎN ANALIZĂ 31

2.5.1. Sucul natural din mere. Considerații generale. 31

2.5.2. Sucul natural din grapefruit. Considerații generale. 32

3. PARTEA TEHNOLOGICĂ 34

3.1. TEHNOLOGIA SUCURILOR DE FRUCTE 34

3.1.1. Tehnologia sucurilor de fructe limpezi 34

3.1.2. Tehnologia sucurilor cu pulpă. Nectare. 40

3.1.3. Sucuri concentrate din fructe. 42

3.2. APLICAȚII PRACTICE LA FABRICAREA SUCURILOR DIN FRUCTE 43

3.2.1. Tehnologia fabricării sucurilor naturale din mere 43

3.2.2. Descrierea fluxului tehnologic 45

3.3. BILANȚUL DE MATERIALE 48

3.3.1. Noțiuni generale 48

3.3.2. Calculul analitic al bilanțului de materiale (BM) 48

3.3.3. Consumuri specifice 57

3.3.4. Prezentarea grafică a bilanțului de materiale (diagrama Sankey): 58

3.4. UTILAJE TEHNOLOGICE UTILIZATE PENTRU OBȚINEREA SUCULUI NATURAL DE MERE 60

3.4.1. Instalația Dr. Multer – Luva 60

3.4.2. [anonimizat] 61

3.4.3. Dimensionarea unui schimbator de caldura cu placi 64

3.5. CONTROLUL PROCESULUI TEHNOLOGIC 73

3.5.1. Controale severe pentru sucurile naturale pentru consum 73

3.5.2. HACCP — o încercare și măsură reală 73

3.5.3. Controlul procesului tehnologic 74

3.6. REGULI PENTRU VERIFICAREA CALITĂȚII 75

3.6.1. Verificări de lot 75

3.6.2. Verificări periodice 77

3.7. METODE DE ANALIZĂ 79

3.7.1. Determinarea zaharinei 79

3.7.2. Determinarea acidului benzoic 80

3.8. AMBALAJE ȘI MARCARE 81

3.9. DEPOZITARE, TRANSPORT ȘI DOCUMENTE 82

3.10. TERMENE DE GARANȚIE 83

3.11. DEFECTE, AVARII, REMEDIERI 84

3.12. MICROBIOLOGIA SUCURILOR ȘI A BĂUTURILOR RĂCORITOARE 85

3.13. APE REZIDUALE 86

3.14. NORME DE PROTECȚIE A MUNCII 87

4. CONTRIBUȚII PROPRII 88

4.1. Determinarea conținutului de vitamina C a [anonimizat], coacăze, portocale, kiwi din materiile prime 88

4.1.1. Determinarea acidității totale la sucuri 89

4.1.2. Determinarea titrimetrică a acidului ascorbic (vitamina C) cu indicatorul redox 2,6-diclorfenol-indofenol 92

4.1.3. Determinarea capacității antioxidante totală 92

4.1.4. Dozarea spectrofotometrică a [anonimizat] 94

4.2. Determinarea activității antioxidante a [anonimizat], coacăze, portocale, kiwi 96

5. CONCLUZII 103

6. BIBLIOGRAFIE 104

[anonimizat] a [anonimizat], condițiile de viață determină ca aportul de substanțe biologic active din hrană sa fie mai important decât aportul energetic.

[anonimizat] a [anonimizat], [anonimizat]. (Adebawo, O., Salau, 2006)

[anonimizat] de fructe si legume au căpătat o largă utilizare in dietă, putându-se vorbi de o școală medicală care recomandă terapia prin sucuri de fructe in cele mai diverse afectiuni.

Într-o dietă cu sucuri, cantitatea de potasiu introdusă în organism este de aproape 6 ori mai mare decât într-o alimentație clasică. Ca urmare, sucurile din vegetale acționează favorabil asupra întregii activități a mușchiului cardiac, potențează travaliul inimii, și au efecte salutare în bolile cardiovasculare. Din acest punct de vedere sucurile de fructe acționează mai eficient decât alimentația fără sare.

Substanțele minerale, în special ionii alcalini, au un efect alcalinizant, neutralizând acidul clorhidric din mucoasa stomacală această acțiune, compIementară celei exercitate de substanțele pectice, face ca sucurile de fructe să fie indicate in combaterea hiperacidității în cazul bolilor digestive.

Absența grăsimiIor, pe de o parte și cantitatea mare de zaharuri și vitamine, pe de altă parte, fac din sucurile de legume și fructe adjuvanți valoroși în tratamentul bolilor de ficat și vezică biliară. Datorită conținutului redus de substanțe azotoase și a acțiunii de alcalinizare, sucurile sunt indicate in bolile de rinichi (acute și cronice), în special în acelea care debutează prin reținerea albuminei, fiind recomandate și gravidelor.

Sucurile de fructe și legume, previn, de asemenea, datorită bogăției de săruri de potasiu, formarea calculilor renali sau biliari. Datorită efectului alcalinizant ele sunt recomandate în diferite cazuri, când organismul acumulează o cantitate mare de acizi (acidoză), diabet, subnutriție, gută, îmbătrânirea țesuturilor. (Famodu, A., Osilesi, 0., 2006)

În alimentația sugarilor și copiilor, sucurile de fructe asigură organismului în creștere substanțele minerale și vitaminele necesare. Nu trebuie subestimat nici efectul apei, având în vedere faptul că apa din țesuturile vegetale are calități superioare față de apa obișnuită.

În ultimul timp, se acordă o importanță deosebită sucurilor de fructe cu puIpă, acestea fiind mai bogate în substanțe nutritive, celuloză, substanțe pectice, decât sucurile limpezi.

În sucurile de fructe se găsesc cantități relativ ridicate de izotiocianați, antioxidanți fenolici, indoli și flavone care au o acțiune anticancerigenă dovedită.

Efectele complexe terapeutice ale fructelor sunt corelate cu prezența polifenolilor vegetali, în special a bioflavonoidelor cu structuri diverse și funcții biologice complexe. Astfel, din cei peste 500 compuși flavonoidici cunoscuți, 150 au activitate biologică, având rolul de vitamină P, cu efect de protecție în bolile cardiovasculare, cu acțiune antioxidantă, antiinflamatoare, antitumorală de ,,economisire” a vitaminei C – unul dintre cei mai importanți bioantioxidanți naturali hidrosolubili. (Segal și Segal, 1991)

Scopul acestei lucrări este de a analiza comparativ mai multe tipuri de sucuri naturale de fructe, din punct de vedere al activității antioxidante precum și al conținutului de vitamină C. De asemenea, este prezentată tehnologia de obținere a suculul natural de mere. (Alan, L., Miller, N.D., ”Antioxidant flavonoids 1996”)

STUDIU DE LITERATURĂ

Bioantioxidanții și rolul lor în organism

În aerobioză principala sursă de energie a celulelor este respirația celulară. Oxidarea biologică care constă în transformarea glucidelor, lipidelor și proteinelor, prin oxidare enzimatică în energie, antrenează electronii și hidrogenii substraturilor într-o succesiune de reacții care se finalizează cu transferul pe oxigenul molecular ultimul oxidant sau acceptor de electroni ai “lanțului respirator”. O parte din energia continută în electroni și în hidrogen este pusă în rezervă sub formă de ATP, restul fiind utilizat pentru sinteza apei, ultimul termen al oxidării.

Pe parcursul acestor numeroase procese de oxidoreducere se formează ca intermediari specii chimice care posedă un electron nepereche (“celibatar”) pe orbita br externă. Acești compuși numiți “radicali liberi”, sunt implicati in diferite stări patologice: inflamatii, arteroscleroză, ischemie, cancer etc. Fenomenul este cunoscut sub denumirea de “stres oxidativ”, iar instalarea sa este consecința unui surplus de radicali liberi față de nivelul capacitătii organismului de a-i neutraliza. Molecula de oxigen în stare naturală (stare triplet) este stabilă și puțin reactivă. Configuratia straturilor de electroni ale oxigenului prezintă particularități deosebite. Cei 6 electroni periferici ai atomulul de oxigen sunt dispuși conform formulei generale din figura 2.1.

Figura 2.1. Modul de dispunere al orbitalilor și al electronilor

Conform mecanicii cuantice, un orbital este complet atunci când conține doi electroni, iar spinii sunt opuși. Însă Ia oxigen există două “găuri” în stratul 2p, așa cum rezultă din figura de mai sus. Dacă un orbital conține numai un electron impar, spinul său va conferi paramagnetism, datonită momentului său magnetic. Tendința puternică de împerechere a electronilor din orbital, conferă o mare reactivitate observată Ia specia 0 și la radicalul OH.

Configurația electronică a atomului de oxigen explică instabilitatea acestuia și necesitatea existenței, în conditii obișnuite a oxigenului molecular. Oxigenul molecular conține 12 electroni periferici din care doi vor fi impari, conferind paramagnetism moleculei. Electronii pari nu interacționează cu un câmp magnetic, deoarece câmpurile lor magnetice sunt orientate în sensuri opuse, anulându-se reciproc, 10 electroni sunt dispuși în 5 orbitali complecși. Deci, cei doi electroni de valență proveniti de pe nivelul L ale celor doi atomi de oxigen, sunt așezați pe orbitali moleculari obtinuți din orbitali atomici, rezultând o configurație cu energie minimă.

În cazul cedării unei perechi de electroni de către un reducător, această pereche de electroni nu poate completa orbitalii liberi din interiorul moleculei de oxigen, din cauza perturbării momentelor magnetice. Pentru a fi realizabilă adiția acestor electroni cu spini paraleli va fi necesară o inversiune de spini a unui electron al oxigenului, permițând astfel un transfer lent cu o probabilitate mică chiar dacă oxigenul și reducătorul respectiv sunt apropiați.

Necesitatea unei inversii de spini constituie o barieră pentru reactivitatea oxigenului molecular. Așa se explică de ce oxigenul deși are un caracter de radical liber, având electroni impari, prezintă totuși o reactivitate limitată în condiții obișnuite, dar în procesele metabolice se exercită o reactivitate cu formare de specii reactive.

Radicalii oxigenului se formează din oxidarea ubichinonelor în mitocondrii sau în urma oxidării citocromului P450 membranele microzomale, rezultând radicalul superoxid ( 02 ).

La nivel celular, se formează o gamă de specii reactive ale oxigenului, metabolismul intracelular exercitând un efect de reactivare pe două căi: prin câștig de electroni și prin câștig de energie, cu formarea de specii foarte reactive de radicali liberi:

oxigenul singlet ( 102 ),

anionul superoxid ( 02- ),

apa oxigenată ( H202 ),

radicalul hidroxil ( HO· ).

Radicalii liberi produși prin câstig de electroni se formează după următoarele reacții:

anionul superoxid

peroxidul de hidrogen

radicalul hidroxil

Radicalii liberi produși prin câștig de energie sunt formele singlet. Oxigenul stabil, prin câștig de energie (căldură, radiații) își modifică configurația electronică, obținându-se astfel doi radicali cu o înaltă reactivitate: o formă se găsește Ia 37 kcal, a doua formă Ia 22 kcal deasupra nivelului stabil.

Toate formele reactive ale oxigenului reprezintă un pericol potențial pentru integritatea celuIară. Biomoleculele din celule reacționează foarte puternic cu aceste specii reactive ale oxigenului, transformându-le în radicali liberi. Fiecare radical liber caută un electron din mediul înconjurător, formând un nou radical liber, ceea ce declanșează o reacție în lanț. Rezultatul acestui proces constă în degradarea biomoleculelor implicate în organizarea și funcționarea celulei. Radicalii cei mai periculoși sunt oxigenul singlet și radicalul hidroxil.

Totodată, în prezența ionilor metalici (Fe2+), superoxidul și peroxidul (teoretic mai putin periculoși) se pot combina și transforma în radicali hidroxil. Acțiunea acută și de Iungă durată a radicalilor liberi în țesuturile vii duce Ia perturbarea multor căi metabolice, Ia modificarea proprietățiIor structurilor celulare cu consecințe de natură patologică. Principiul general de protecție a celulei constă în a transforma radicalii toxici în oxigen prin oxidare sau în apă, prin reducere, ultima cale find cea mai eficientă.

(Alexan M., Bojor 0. 1983)

Procesele de oxidare a lipidelor membranare

Dintre organitele celulare, cele mai expuse actiunilor radicalilor Iiberi sunt membranele, în structura cărora sunt prezenti acizi grași polinesaturati, oxidabili ușor și care pot forma cu ușurintă hidroperoxizi (Ancs, 1983; Kanner ș.a., 1987). Hidroperoxizii sunt substanțe labile ce au capacitatea de a se autodescompune în radicali liberi, ceea ce face ca procesul să fie autocatalitic și să decurgă în lanț. Viteza reacțiilor de dezvoltare a lanțului depinde atât de stabilitatea peroxizilor, cât și de numărul lor. La rândul său, stabilitatea peroxizilor este influențată de structura acizilor grași nesaturați. Modificările structurale ale acizilor grași membranari au ca efect schimbarea caracteristicilor membranelor și mai ales a fluidității și semipermeabilității lor.

Degradarea membranelor contribuie Ia agravarea unor maladii, de exemplu, oxidarea poate degrada vasele de sânge, poate induce formarea ateroamelor, poate crește frecvența cazurilor de tromboză și în general, constituie o cauză a apariției și dezvoltării arterosclerozei.

Câteva consecinte posibile ale peroxidării Iipidelor tisulare:

Întreruperea (sistarea) funcțiilor de relație ale membranelor celulare (receptori, enzime, semipermeabilitate).

Modificări ale lipoproteinelor cu densitate mică (L.D.L) și creșterea riscului ateroamelor.

Alterarea funcțiilor trombocitelor.

Modificarea funcțiilor macrofagilor.

Polimerizarea proteică.

Promovarea artrogenezei.

Mutații în AND.

Paleta patologiilor generate de acțiunea radicalilor liberi se poate completa cu: diabet, cataractă, cancer, îmbătrânire, afecțiuni al căror punct de plecare, conform teoriilor moderne, îl reprezintă tot radicalii liberi cu efect citotoxic asupra edificiului celular.

Nivelul scăzut al peroxizilor din celulele normale demonstrează că în țesuturile sănătoase, are loc o echilibrare bună între procesele de oxidoreducere și că peroxidarea lipidelor se desfășoară Ia un nivel constant, în conditii controlate. Prin apariția stărilor patogene, acest echilibru dispare,peroxizii formați încep sa se acumuleze, ceea ce provoacă în primul rând, degradarea mai mult sau mal puțin profundă, a membranelor biologice.

În procesele de peroxidare normală, prezintă importanță atât reacțiile enzimatice, cât și cele neenzimatice. Ele se gasesc într-o stransă interacțiune. Astfel, formele active ale oxigenului, rezultate pe cale enzimatică, pot provoca oxidarea neenzimatică. Glutationperoxidaza descompune peroxizii formati pe ambele căi.

Viteza ambelor procese depinde de compozitia fosfolipidelor din membrană, în special de gradul de nesaturare al acizilor grași, de prezența inhibitorilor, a activatorilor sau a unor substanțe care pot avea o eficacitate mare în concentrații mici. În ambele cazuri, oxidarea include câteva reacții elementare, care se pot dezvolta în trei stadii.

Figura 2.2. – Mecanismul reacțiilor în lanț

RH — substrat;

R· și R02· – radicali ai substratului;

ROOH – hidroperoxizi;

HA – antioxidant;

A· – radical al antioxidantului

Un rol determinant în inițierea proceselor de peroxidare îl are organizarea structurală a membranelor lipidice. Cu cât mai densa este “împachetarea” acizilor grași nesaturati (AGPN) în membrana lipidică cu atât este mai mic accesul oxigenului și 102, cu atât mai mică este viteza de formare a radicalilor liberi. Diferiți agenți care deregleaza “împachetarea” AGPN accelereaza oxidarea lipidelor. Dacă oxidarea este provocată de oxigenul singlet, ea se produce cu atât mai rapid, cu cât este mai mare gradul de nesaturare al AGPN din fosfolipide.

Factori de protecție antiradical și antioxidanți.

Din fericire organismul dispune de un spectru larg de mijloace prin care controlează peroxidarea și inhibă rapid, elimină și/sau inactiveaza generatorii de radicali Iiberi. Enzimele de curățare (“scavening enzymes”) antioxidanții primari și secundari sunt formați cu scopul de a asigura protecția împotriva degradărilor induse de radicalii liberi. (Armstrong D. 1983)

Tabelul 2.1. – Mecanisme de protecție antioxidante existente în organismul uman

1.Antioxidanti preventivi

Enzime:

-Superoxidimutaza (SOD) — reduce anionul superoxid

-Catalaza — “curată” peroxidul de hidrogen ( H202)

-Glutationperoxidaza – îndeparteaza hidroperoxizi ( ROOH)

2.Antioxidanți primari – întrerup Ianțul

α – tocoferol (donor de H·)

Fenoli

Flavonoli

Catehine

3.Agenți complementari

Acid ascorbic

β-Caroten

Retinoizi

Flavonoide

Marea eficiența a antioxidaților constă în sinergismul lor, în însumarea actiunii lor combinate, fiecare funcționând dupa mecanisme diferite și Ia nivele variate ale lanțului evolutiei radicalilor liberi în organism creând posibilitatea reglării și limitării excesului de radicali liberi sau de specii reactive (peroxizil). În acest fel, organismul și-a creat un sistem antioxidant variat, ca structură și mod de actiune, care îi oferă o eficiență sigură. Pentru aceeași specie de radicali liberi, acționează antioxidanți enzimatici, localizați în compartimente diferite (membrane, citoplasme, lichide extracelulare).

Antioxidanți enzimatici.

•Superoxiddismutazele (SOD) catalizează reactia:

Este cea mai importantă reacție de protecție, care acționează în “prima linie de aparare celulara”, neutralizând 90% din radicalii liberi formați. Prezintă avantajul că nu utilizează compuși esențiali pentru celulă.

SOD sunt metalenzime, iar în celulele eucariotelor există două tipuri:

– cu zinc și cupru în citosol, spațiul intermembranar al mitocondriilor și în eritrocite (Cu, Zn, SOD);

– cu mangan in matricea mitocondrială (Mn SOD);

• Catalaza (CAT), Iocalizată mai ales în peroxizomi, catalizează reacția:

Nu elimină tot peroxidul de hidrogen celular și nu inhibă Iipoperoxidarea enzimatică (cea care depinde de NADPH) decât dacă există o acumulare de H2O2 în prezentă de ion (Fe2+).

• Glutationperoxidaza (GPx)- reduce peroxizii:

2 GSH + ROOH -> GSSG + ROH + H2C

glutation peroxid glutation oxidat

În citosol se gasesc:

– o selenoenzimă, care reacționează cu peroxizii organici și cu peroxidul de hidrogen;

– o nonselenoenzimă, care nu reduce decât peroxizii organici,ea catalizează, de asemenea, activitatea glutation-transferazelor;

Hidroxiperoxizii lipidici (LOOH) eliberați de membranele celulare sub acțiunea fosfolipidelor devin substraturi pentru glutation peroxidazele citosolice. Studii recente menționează că și alte enzime au proprietăți peroxidazice. Astfel, s-a purificat o selenoenzimă din inima de porc, care are o compoziție în aminoacizi foarte apropiată de enzima “clasică” dar prezintă o specificitate de substrat diferită. Aceasta fosfolipid-hidroperoxid-glutation-peroxidază este interfacială:

LOOH incorporați în liposomi sunt reduși de această enzimă și nu de GPx citosolică.

• Glutationreductaza (GR) este o flavoproteină ce permite regenerarea glutationului redus (GSH) plecând de Ia forma sa oxidată:

Pentru menținerea activității GPx este indispensabilă această enzimă (GR) care împiedică acumularea de GSSG ce produce diverse perturbări metabolice, cum ar fi: inhibarea sintezei proteice.

Antioxidanții enzimatici sunt elaborați de organism și acționează Ia nivelul său protejându-l de efectele radicalilor liberi. Administrarea unor astfel de antioxidanți ridică o serie de probleme legate de faptul că în esență sunt niște proteine metabolizabile. Pentru SOD s-a încercat încapsularea ei în lipozomi sau legarea cu polietilenglicol. Japonezii comercializează și preparate nutritive cu SOD, de tipul “Barley green”.

• Coenzima Q10 (ubichinona):

Coenzima Q10 (CoQ1O, Ubichinona) este o substanță cu un rol asemanator vitaminelor, prezentă în toate celulele organismului, în special a celor cu activitate foarte intensă : inimă, ficat, creier. Este indispensabilă datorită rolului major deținut în producerea de energie necesară desfășurării normale a proceselor biochimice ale celulelor organismului (este implicată în toate procesele producătoare de energie și în stocarea energiei în celule). De asemenea, are rol important de antioxidant prin inactivarea radicalilor liberi responsabili de distrugeri celulare. Totodată protejează de acțiunea nefastă a razelor ultraviolete asupra membranelor celulare.

Co Q10 este prezentă în cantități mici într-o varietate de alimente ca uleiul de soia, sardinele, macroul si alunele. (Aster- Dumas, M. 1997)

Antioxidanți neenzimatici (nutriționali)

Provenind din alimente, antioxidanții neenzimatici cuprind o gamă mare de compuși a căror Iistă este în continuă creștere.

• Vitamina E

În 1962 Tappet a postulat ca rolul principal, dacă nu chiar unic, al vitaminei E (α – TOH) din hrană este de a acționa ca antioxidant și de a asigura o protecție contra agresiunii radicalilor, mai ales a AGPN. Această concepție a fost un subiect de controversă al anilor 70. S-a subliniat că vitamina E ar putea împiedica absorbția peroxizilor prezenți în alimente. În plus, este clar ca per global se constată o lipoperoxidare intensă în țesuturile animalelor hrănite cu regimuri carențate și că invers această peroxidare este redusă după suplimentare.

Sunt implicate două mecanisme de protecție:

– vitamina E încorporată în membrane, le mărește rigiditatea și stabilitatea, deoarece lanțul fitiI al tocoferolului formează un complex cu acizii grași;

– vitamina E reacționează ca un donor de hidrogen :

Inactivează radicalii liberi ai peroxidului inițial, cu formarea unui radical tocoferoxil inofensiv, datorită stabilizării prin rezonanță.

Studii conduse în vitro arată că tocoferolul nu este eficient decât Ia o concentrație critică, iar glutationul coboară această valoare.

• Vitamina C – poate proteja membranele celulare contra lipoperoxidării, după douã mecanisme :

– direct, prin interceptarea radicalilor liberi formați în faza apoasă a citosolului:

Radicalul este redus într-un compus hidrogenat, iar ascorbatul este oxidat Ia radical ascorbil.

– indirect, prin participarea Ia regenerarea vitaminei E

Acest mecanism indirect, propus de Tappet în 1968, a fost confirmat ulterior de experimente fizico — chimice în soluții omogene, dispersii micelare, sau pe modele de membrane (lipozomi). Gruparea cromanoxil a vitaminei E ar fi aproape de interfața membrană – apa și ascorbatul ar putea avea acces Ia radicalul α – TO· mai ușor decât Ia cel LOO· .

• Carotenoizii – sunt molecule foarte autooxidabile a căror degradare este favorizată de prezența acizilor grași polinesaturați și micșorată de antioxidanți (ex. BHT) sau de captatori de radicali liberi (difenil amină). Se știe că β-carotenul captează oxigenul singlet (1O2), proprietate care necesită prezența a cel putin două duble Iegături în lanțul de atomi de carbon. El reacționează de asemenea, cu radicalii lipidelor peroxidate.

Radicalul peroxid lipidic reacționează cu carotenul pentru a da un radical carotenoperoxid care, în prezența unui alt radical Iipoperoxid formează un carotenodiperoxid relativ stabil.

Puterea antioxidantă a carotenilor este mai puternică Ia presiuni mai scăzute de oxigen.

• Glutationul (GSH) — este cofactor al peroxidazelor, captează direct radicalii liberi, dupa mecanismul:

GSH + R -> RH + GS

GS · + GS · -> GSSG

Radicalul liber este stabilit prin reducere, iar glutationul este oxidat în radical glutationil, doi radicali, glutationil și glutationul oxidat.

Glutationul îmbunațește puterea antioxidantă a α – tocoferolului; in vitro, diminuează peroxidarea microzomică dar numai în prezență de vitamina E; se postulează că o proteină a microzomilor utitizează GSH pentru a regenera vitamina.

• Bioflavonele — reprezintă ansamblul de compuși alcătuit din flavonoli, flavone, catehine, izoflavone, fenoli, existenți în produsele vegetale și care prin structura lor posedă proprietați antioxidante care le conferă capacitatea de a interveni activ în controlul reactiilor oxidative din organism. Acțiunea lor este fie directă, de inhibare a radicalilor liberi, fie indirectă, prin protecția sau regenerarea antioxidanților primari (tocoferol).

Sursa de bioflavone o reprezintă plantele și produsele derivate, astfel că prin acești compuși biologic activi, ele pot interveni eficient în reducerea peroxidării lipidelor, întârziind declanșarea sau evoluția multor boli cronice Iarg răspândite: arteroscleroza, infarctul de miocard, cancerul, tromboza etc.

Compușii flavonici din plante pot să amelioreze (încetinească) o serie de etape în dezvoltarea carcinogenezei, a mecanismelor care implică modelarea reacțiilor de peroxidare a Iipidelor.

Există, Ia ora actuală, probe atât experimentale cât și epidemiologice care indică faptul că starea nutriționaIă joacă un rol esențial în apărarea antiradical. De aceea, o suplimentare moderată și bine controlată în micronutrienți, poate diminua frecvența de apariție a anumitor boli legate de agresiunea oxidantă.

Distribuția activității antioxidante (AOA) este diferențiată pe organe, concentrația cea mai mare fiind corelată cu nivelul cel mai ridicat al metabolismului.

În functie de AOA, organele corpului uman pot fi împarțite în trei grupe: cu nivel înalt de AOA (scoarța cerebrală, cerebel, epifiză, măduva spinănii), cu activitate medie antioxidantă (splină, rinichi, inimă, stomac, glanda tiroidă); grupa cu nivel scăzut AOA (țesut adipos, mușchi, pancreas). Cea mai mică activitate antioxidantă corespunde unui conținut scăzut de fosfolipide în țesutul respectiv. Prezența unei înalte AOA în sistemul nervos subliniază rolul bioantioxidanților în asigurarea funcției celulei nervoase.

Cercetările efectuate asupra diferitelor tipuri de antioxidanți prezenți în celulă și biochimia enzimelor antioxidante a condus Ia concepția sistemulul de antioxidanti fiziologici (SAF) care include și sistemul antiradical neenzimatic (glutation —> ascorbat —> tocoferol) și mecanismele enzimatice de protecție.

Lanțul antiradical de inhibare (tiol —> ascorbat —> antioxidant fenolic și peroxidaza) elimină peroxizii, folosind atomi de hidrogen din fondul general NADH și NADPH. O prelungire a menținerii peroxidării în condiții insuficiente de bioantioxidanți (tocoferol, polifenol, ascorbat) acelerează apariția sindromuIui de peroxidare.

(Beschea, R., Segal, B., 1985)

Clasificarea antioxidanților

A) După solubilitate:

antioxidanți liposolubili (cei mai importanți sunt: tocoferolii, vitamina A, sterolii, fosfolipidele).

antioxidanți hidrosolubili (aminoacizi cu sulf, vitamina C, B2, polifenolii).

B ) După mecanismul de acțiune a substanțelor care inhibă formarea peroxizilor lipidici:

inhibitori antiradicali (în primul rând compușii fenolici);

antioxidanți care descompun peroxizii (compuși cu sulf)

substanțe care leagă catalizatorii, în special ionii metalelor cu valența tranzitivă (substanțe de chelare);

substanțe care inactiveaza oxigenul singlet (tocoferoli și carotenoide).

C) Din punct de vedere chimic:

fenoli: tocoferol, eugenol și derivații lor;

polifenoli: pirocatehina, derivații acidului galic, flavonoidele (rutină, cvercitină);

fosfolipide: lecitine, cefaline;

compuși cu sulf: cisteina, glutation;

diferiți acizi organici: acid ascorbic, acid citric, acid nicotinic, acid benzoic, acid cafeic, acid dehidrocafeic;

unele antibiotice;

unii hormoni steroizi.

Un rol antioxidant îl exercită microelementul Seleniul și Adrenalina. Proteinele și acizii nucleici sunt principalele substanțe biologice care sunt protejate de bioantioxidanți.

Numai formele reduse ale bioantioxidanților care au grupări hidroxilice libere, reacționează activ cu radicalii peroxizi. Formele reduse trec din forma fenolică in chinone, proces prin care se realizează intensitatea reacțiilor de oxidare care au loc în lipidele membranelor.

Substanțele care au rolul și capacitatea de a reduce formele chimice ale antioxidanților naturali, regenerând activitatea antiradical, sunt substanțe sinergice de regulă, rolul de sinergici îl joacă substanțele care trec ușor din forma oxidată în forma redusă (acidul ascorbic, glutationul).

Rolul bioantioxidanților în geriatrie

Teoria radicalilor liberi privind îmbătrânirea, care consideră că odată cu înaintarea în vârstă, are loc o dereglare a proceselor de oxido-reducere, caștigă tot mai mult teren.

Se preconizează că odată cu înaintarea în vârstă, are loc o reducere a fondului de antioxidanți celulari care favorizează formarea peroxizilor lipidici, cu manifestarea efectelor citotoxice menționate, ceea ce determină manifestarea fenomenelor de senescență și apariția maladiilor specifice batrâneții.

Printre diferiții factori care induc o diminuare a activității functionale, ca urmare a insuficienței de antioxidanți Ia persoanele în vârsta, se menționează:

solicitarea neuroemoționala (stresuI psihic);

excesuI de alimente calonigene;

aportul redus de bioantioxidanți în alimente;

activitate fizică redusă;

creșterea poluării xenobiotice cu efecte prooxidante;

factori fizici (câmpul electric, radiațiile UV și ionizante).

Sub acțiunea peroxizilor lipidici în inimă și în diferite organe se constată o deformare a membranelor celulare și a lizozomilor, o eliberare a enzimelor proteolitice în citoplasmă și în sânge. În primul rând sunt afectate mecanismele membranare de transport a calciului.

În condiții de stres, concomitent cu creșterea peroxizilor lipidici în creier, se accentueaza deficitul de tocoferol, crește de 1,5 ori conținutul de hidroperoxizi lipidici și de 2,5 ori bazele schiff,deci se micșorează impulsul electric.

Insuficiența de antioxidanți în condiții de stres acut, accelerează acumularea peroxizilor lipidici în sânge, miocard și determină o puternică ulcerație a stomacului.

În concluzie, în condițiile stresului emoțional se înregistrează o scădere a “rezervei de protecție” de antioxidanți celulari. Diminuarea aportului de antioxidanți pe cale alimentară va determina o intensificare a exprimării sindromului de stres.

Insuficiența de efort fizic reprezintă un factor de risc pentru bolile cardiovasculare.

Poluarea fizică și chimică acționează asupra rezervei de antioxidanți a organismului, fiind un factor important pentru geneza unei patologii specifice vârstei a treia. Toate aceste procese se desfașoară pe fondul unei alimentații sărăcite în antioxidanți prin prelucrare, rafinare, depozitare, transport sau ea însăși este purtătoare de substațe de poluare, care intensifică procesele de oxidare celulară.

(Beschea, R., Segal, B. 1995)

O caracteristică a proceselor de îmbătrânire este formarea unui pigment specific: lipofuscina. Acest pigment al îmbătrânirii este în strânsă corelație cu vârsta individului și este rezultatul proceselor de peroxidare a acizilor grași nesaturați și al reacției produșilor terminali ai peroxidării lipidelor cu proteinele.

Printre factorii acceleratori ai procesului de formare a Iipofuscinei, figurează în prim plan mecanismele care conduc Ia formarea de radicali liberi inițiatori ai peroxidării. Sunt recunoscute și ca elemente acceleratoare, diferite carențe alimentare, aport insuficient, de: colină, seleniu, vitamina E și proteine. O acumulare accelerată de lipofuscină s-a constatat și în cadrul unor tratamente hormonale prelungite, stres repetat sau expunerea Ia noxe chimice. În general se consideră că toți agenții susceptibili de a iniția reacții ale radicalilor liberi sunt acceleratori potențiali ai acumulării pigmentului senescenței în celule.

Efectul acizilor grași nesaturați trebuie corelat cu prezența antioxidanților. În absența acestora, AGPN pot avea un efect de accelerare a îmbătrânirii, în timp ce prezența antioxidanților oferă un efect protector. De altfel teoria îmbătrânirii prin prisma radicalilor liberi acordă un rol central antioxidanților (acid ascorbic, tocoferol, seleniu, metionina, cisteină) în prelungirea vietii.

S-a constatat ca antioxidanții reduc frecvența leziunii spontane a AND-ului, acționând astfel ca geroprotectori.

Reducerea activitătii fiziologice a antioxidanților determinând o rapidă dezvoltare a peroxizilor bipidici în țesuturi, iar deficitul de antioxidanți exogeni din perioada iarnă – primăvară, stresul și poluarea, intensifică procesele de peroxidare. Pentru cristalin, în afară de factorii menționați, un rol degradativ important îl au radiațiile ultraviolete, în special primăvara.

S-a constatat că odată cu înaintarea în vârstă, rezerva de antioxidați fiziologici ai cristalinului se reduce și se înregistrează degradări oxidative în fracțiunea proteinelor, ceea ce favorizează apariția cataractei. Ca urmare administrarea de bioantioxidanți previne cataracta.

Este evident faptul că, odată cu înaintarea în vârstă numărul de “erori” metabolice se acumulează și, în timp, eficacitatea sistemului de reparare a AND-ului se reduce; înaintarea în vârstă determină modificări metabolice, hormonale,imunologice, care conduc Ia creșterea sensibilității față de factorii externi, inclusiv fața de cei cancerigeni.

Acțiunea antioxidanților în cancerogeneză se manifestă în majoritatea cazurilor în faza de inducere. Suplimentar, el exercită un efect benefic de stimulare a răspunsului imun cu influența favorabilă a stării generale a organismuIui.

Dacă se are în vedere că antioxidanții exercită o acțiune protectoare și în profilaxia bolilor cardiovasculare, a diabetului, a bolilor gastrointestinale, se conturează și mai bine implicațiile lor în sanogeneză, în proflaxie, în asigurarea unei durate de viața maxime, nemarcată de boli specifice vârstei a 3-a.

Administrarea antioxidanților sintetici pe termen lung este controversată. Chiar în cazul BHT, care este folosit de mai mulți ani în industria alimentară pentru protecția de oxidare a produselor grase, mai mulți autori au găsit o accelerare a apariției cancerului Ia șoareci, hamsteri, șobolani, care au ingerat timp îndelungat BHT. În aceste condiții, consumarea preferențială a unei alimentații bogate în antioxidanți naturali se conturează ca o cale profilactică și eficientă, făcând parte din strategiile de protecție fitoalimentare.

(Bland I.P., Denis M.P., Bezard I., 1995)

Importața fructelor în alimentație

Fructele fac parte din categoria cea mai importantă pentru om, find necesare întreținerii vieții și sănătății. Ele sunt mai ales un prețios izvor de vitamine, antioxidanți, de substanțe minerale precum și de alte substanțe necesare completării hranei (unele proteine cu aminoacizi indispensabili etc.). De asemenea, s-a constatat ca fructele constituie sursa cea mai importantă de vitamina C și P, toate celelalte produse alimentare neputând acoperi, în cantitățile în care se consuma, decât cel mult 10 – 15% din necesarul zilnic, în aceste vitamine, ael unui om sănătos.

Fructele ar trebui să constituie unul din alimentele principale ale omului. Consumarea lor regulată și din belșug păstrează sănătatea și acoperă unele carențe din hrana omului. Pe lângă substanțele ce dau gust și aromă, fructele conțin și vitamine, substanțe minerale etc.; de asemenea, ele conțin mult zahăr.

Printre substanțele minerale din fructe predomină potasiul și fosforul; în cantități destul de îmsemnate se găsește calciu, mai aIes în fructele cu boabe. Datorită conținutului de potasiu, fructele sunt diuretice.

Datorită conținutului mare de baze, fructele susțin echilibrul față de hrana cu conținut mare de acizi.

În fructe s-au evidențiat numeroase substanțe cu efect antitumorigen: tocoferoli, acid ascorbic, glutation, carotenoizi, seleniu, zinc, fibre alimentare, care acționează sinergic și eficient în sistemul defensiv al organismului (vezi tabelul 2.2).

Tabelul 2.2. – Substanțe naturale anticancerigene prezente în fructe

Pentru că sunt foarte ușoare, fructele pot fi incluse în cantitate mare în meniurile zilnice. Consumul de fructe proaspete, nepreparate, oferă o rezervă optimă de vitamine, mai ales dacă nu le decojim. Fructele proaspete trebuie spălate bine înainte de a fi consumate. Când anotimpul fructelor a trecut, consumul de fructe congelate oferă, de asemenea, vitaminele și mineralele vitale, însă trebuie sa evitam fructele conservate mult timp.

Sucurile de fructe (proaspăt stoarse, înghețate sau concentrate), disponibile în multe arome diferite -de Ia cel de pere și mango exotic până Ia cel de grepfruit și mere – sunt surse bune de vitamina C, dar nu conțin fier. Un singur pahar pe zi echivalează cele cinci fructe pe zi recomandate.

Nu trebuie să ignorăm nici marea varietate de fructe uscate, de Ia curmale și mango până Ia prune și stafide, pentru că acestea oferă un număr mare de vitamine și minerale, cum ar fi potasiu, fosfor, fier, vitaminele A, B și fibre. Se pot consuma simple; se pot adăuga Ia alte alimente, cum ar fi cerealele și pot fi folosite ca îndulcitori naturali. (Bland I.P., Denis M.P., Bezard I., 1995)

Consumul unui amestec de fructe viu colorate este una dintre cele mai plăcute modalități de a spori procentul de substanțe nutritive din organism.

Caracterizarea fructelor studiate

Mărul

Considerații generale

Mărul – Malus Pumila Mill, (sinonim : Malus domestica Borkh), (Fam. Rosaceae), face parte din grupa fructelor sămânțoase. Este o grupă foarte unitară din punct de vedere botanic, toate speciile făcând parte din subfamilia Pomoidae și a fam. Rosaceae, având drept principal caracter comun fructul fals de tip poamă, un fruct care nu ia naștere doar din peretele ovarului din concreșterea acestuia cu receptacul care devine gros și cărnos. Din această grupă fac parte mărul, prunul, gutuiul, moșmonuI.

În prezent, genul Malus este reprezentat prin 28 de specii și peste 10.000 de soiuri cultivate.

De o mare varietate, cu pieliță verzuie și aproape transparentă, suav — gălbui sau roșu îmbujorate, merele sunt cele mai populate fructe autohtone și cele mai lang consumate.

În mitologia română, mărul este considerat ,,pomul vieții” și exprimă în credința tăranilor, dorința de rod bogat, de belșug și de perenitate.

Pentru importantele și binecunoscutele propietăți terapeutice pe care le are, un dicton, Iarg răspândit în toata Europa, spune : “Un mar pe zi, doctorul niciodată”. (Bojor, O., Popescu, O., 2003)

Principalii constituenți. Compoziția chimică a mărului

Importanța acestei specii pomicole în cultură este definită de către valoarea alimentară a merelor, calitățile Ior gustative înalte, însușirile terapeutice și profilactice pentru sănătatea omului, particularitățile tehnologice, caracterele agrobiologice ale pomilor, importanța estetică, decorativă și nu în ultimul rând profitabilitatea cultivării acestei culturi.

Fructele mărului constituie un aliment excelent datorită conținutului bogat în zaharuri (7,5-26,5%), acizi organici (0,2-1,3%), substanțe pectice (0,2-1,3%), tanine (0,06-0,7%), săruri minerale de Ca, Na, K, P (0,1-0,4%) și în cantități mai mici : Si, Al, Mg, Mn, S, Co, vitamine A, B, C, P și 83 — 93 % apă. Merele asigură 46-84 kcal Ia 100 g de fruct proaspăt.

Tabelul 2.3. – Compoziția chimică și valoarea energetică pentru 100 g de parte edibilă ( măr )

Valoarea terapeutică a merelor constă în acțiunea lor benefică asupra aparatului digestiv datorită conținutului de celuloză, care înglobează și elimină din organism toxinele și microorganismele.

Aroma este dată de esterii amilici, acizii: carpinic, formic și acetic, de geraniol și aldehidă acetică.

Merele conțin pe lângă vitaminele A, B, C și vitamina PP în partea externă a fructului. De remarcat este faptul că în coaja fructului se află de două ori mai mult acid pantotenic și de două ori mai multă vitamina C decât în pulpă.

Rolul antioxidant al merelor și proprietățiIe lor benefice pentru organism

Cercetând proprietățile mai multor tipuri de fructe — mere, piersici, nectarine, oamenii de știință de la Institutul de Cercetari Alimentare din Norwich, Marea Britanie, au descoperit ca acestea conțin cantități de antioxidanți mult mai mari decât se crezuse până acum.

Conținutul de polifenoli din fructe s-a dovedit a fi de până Ia cinci ori mai mare decât cel estimat în studiile anterioare.

Acești polifenoli sunt supuși, în intestin, unor procese de fermentație, sub acțiunea unor bacterii specifice, dând naștere unor compuși cu rol benefic pentru sănătate, înzestrați cu proprietați antioxidante.

Merele sunt surse importante de quercitina, o substanță fitochimică necesară în lupta împotriva radicalilor liberi (care cauzează boli de inimă și cancere). Merele, sunt de asemenea, foarte bogate in fibre, care ajută digestia și scad nivelul colesterolului. Datorită conținutului de fibre și fructoză, merele au un nivel scăzut al indicelui glicemic, ceea ce înseamnă că păstrează în limite normale glicemia. (Caragay, A.B 1992)

Au acțiune antioxidantă puternică deoarece conțin mulți flavonoizi și prin aceasta preântâmpinã un mare număr de afecțiuni cronice și degenerative: merele, alături de ceapă și ceai verde, sunt cele mai importante surse de flavonoizi. În cojile de măr există cantitați mari de cvercitină, o flavonoidă cu acțiune antioxidantă puternică, care amplifică acțiunea vitaminei C și astfel protejează de cancer în general.

În ceea ce privește intensitatea acțiunii antioxidante, dintre fructe se află pe locul doi, după merișor, datorită cantităților mari de cvercitină, catechină, floridzin și acid clorogenic. Acțiunea antioxidantă a 100 g coajă de măr echivalează acțiunea antioxidantă a 1500 mg de vitamina C.

Un studiu interesant realizat pe animale de laborator a arătat ca cvercitina administrată singură nu are efect antioxidant, însă administrarea de fructe întregi are un efect antioxidant intens. Consumarea doar a pulpei sau a sucului de măr are un efect antioxidant de 10 ori mai redus decât mărul integral, deoarece compușii responsabili de acest efect sunt concentrați în coajă. Un alt aspect remarcabil este acela că aceste substanțe active cu rol antioxidant și antitumoral din măr sunt foarte stabile în timp, compoziția merelor după 200 de zile de Ia cules fiind aproape aceeași cu acea din ziua culegenii. Însă procesarea lor, de exemplu în vederea obținerii sucului de mere, scade activitatea antioxidantă a fructelor cu aproape 90%, iar enzimele cu aproximativ 97%.

(Gergen I., Palicica R., Lucaci Luminița, Dragoș D., Gogoașă I 1997)

Consumul regulat de mere este asociat cu cel mai scăzut risc de cancer boli cardio-vasculare, astm bronșic și diabet zaharat, comparativ cu alte fructe și legume. Unele studii au arătat de asemenea că merele inhibă semnificativ, cu 39-43%, creșterea celulelor de cancer hepatic și de colon, în special soiul roșu delicios și merele Golden.

Consumul a 3-6 mere pe zi poate preveni cancerul de sân, conform unui alt studiu.

Merele îmbunătățesc funcțiile pulmonare și normalizează greutatea. Practic protecția este cu atât mai bună cu cât se consuma mai multe mere, zilnic. Mențin normal nivelul glicemiei: deși merele sunt fructe dulci, ele conțin zaharuri foarte simple, în majoritatea fructoză, care este eliberată lent în sânge după absorbția intestinală, fără a crește glicemia.

Protejează în mod natural de radiația solară ultravioletă unul dintre ultimele studii științifice au arătat că fenolii antioxidanți conținuți în coaja unor specii de mere cresc foarte mult rezistența pielii umane Ia radiația ultravioletă solară, protejând astfel de inconveniențele zilelor toride de vară.

Mențin sănătatea plămânilor și pancreasului: un studiu epidemiologic Iarg realizat în Anglia, Finlanda și Olanda, în care au fost incIuși în lot cei cu un consum minim de două mere pe săptămână, au arătat față de lotul martor că consumul de mere este invers proporțional cu incidența astmului bronșic și a dibetulul zaharat tip 2 și este în general asociat cu o stare de sănătate optimă a plămânilor.

Previn osteoporoza specifică menopauzei: un flavonoid conținut doar în mere și numit phloridzin previne osteoporoza asociată cu menopauza, datorită acțiunii antiinflamatoare și antioxidante specifice. (CorIățeanu, S. 1995)

Deși merele s-au dovedit atât de extraordinare, ele rețin pesticide dacă au fost stropite – acest lucru se poate evita curătând coaja fructetor, deoarece majoritatea pesticidelor sunt depozitate în coajă, însă astfel se pierd și majoritatea fibrelor alimentare și a flavonoidelor. Aceeași problemă o indică și merele cerate. Chiar dacă pesticidele sunt prezente în alimente în cantități foarte mici, ele au un impact negativ puternic asupra sănătății și compromit în primul rând funcțille ficatului pe care il suprasolicită, dar afectează și starea fiecărei celule a corpului, precum și calitatea activității sistemulul nervos. Din aceste motive este foarte important să consumăm mere cultivate organic.

(C. Banu 1998 )

Utilizări în medicină

Intern. Principalele acțiuni se manifestă asupra aparatului digestiv. Datorită acidității moderate, merele ajută digestia, provocând prin act reflex o importanță creștere a secreției salivare și gastrice.

Merele consumate cu coajă sunt ușor laxative și absorbante ale toxinelor și microorganismelor Ia nivelul intestinului, care sunt înglobate în celuloza și pectinele pe care le conțin, care nu sunt iritante și care se elimină.

Acțiunea diuretică a merelor este evidentă, dar mai importantă este eliminarea masivă pe această cale a acidului uric, ceea ce le face utile nu numai în afecțiunile renale ci și în diatezele unice (artritism, reumatism, gută).

Preventiv și curativ, ele au acțiune favorabilă în hipertensiunea artenială, ceea ce, combinat cu proprietatea pe care o au de a micșora concentrația colesterolului în sânge, justifică recomandarea lor în ateroscleroză.

Merele intră în dieta pentru combaterea obezității, iar în genontologie sunt considerate utile în multe dintre neplăcerile pe care le aduce cu sine vârsta înaintată.

Autorii elvețieni citeaza rezultate favorabile în tratarea diabetului infantil prin cură de mere și tomate.

Asupra sistemului nervos au o acțiune calmantă, considerându-se că un măr mâncat seara, Ia culcare, ușurează somnul.

Extern. Medicina populară recomandă aplicații calde de fructe fierte, în dureri de urechi. Tot în medicina populară se consideră utilă aplicarea de tărâțe bine umectate cu decoct de mere concentrat și cald în zona splinei, contra inflamațiilor acesteia.

Cosmetică. Sucul merelor ajută Ia tonifierea țesuturilor, masându-se ușor obrajii, sânul, abdomenul.

Efecte ale consumului în dietă

Merele ne ajută și în Iupta împotriva cancerului. Consumul zilnic de mere scade incidența cancenului pulmonar Ia femei. Datele de laborator arată o corelație pozitivă între consumul de mere și scăderea frecvenței cancerelor de colon, rect și de sân.

Flavonoizii unici din mere (inclusiv florizina) sunt în mod particular de ajutor în menținerea sănătății pulmonare, în evitarea astmului bronșic și a complicațiilor acestuia.

(Danhlova L.A., Chernova L.A., 1995)

Recoltarea, depozitarea și păstrarea merelor

A. Recoltarea

Merele se recoltează înainte de maturitatea de consum și este necesar să asigure condiții pentru ca procesele biochimice de maturare sa decurgă normal.

Momentul optim de recoltare va fi stabilit atunci când au ajuns Ia maturitatea specifică soiului, culoarea de fond variază între verde intens și verde gălbui iar amidonul este prezent pe secțiunea transversală a fructelor in zona cuprinsă între partea exterioară a casei seminale și partea exterioară a fascicolelor libero-lemnoase.

Amidonul se determină cu o soluție de 2,4 g iod în 10 g iodură de potasiu / I apă. Testul amidon este cuprins între 2,5-3 Ia Delicios auriu și Delicios roșu, și între 2-2,5 Ia Jonathan.

Calitatea fructelor Ia recoltare

Soiurile care sunt corespunzătoare pentru păstrarea de lungă durată fac parte din grupele: Delicios roșu, Delicios auriu; Jonathan.

Nu se recomandă pentru păstrare îndelungată merele din plantațiile aflate în primii ani de rodire, merele cu dimensiuni mari (peste 75 mm în diametru) și cele recoltate Ia un grad de maturare necorespunzator. Nu se recomandă soiunile de toamnă cu capacitate slabă de păstrare. Nu se recomandă pentru păstrare merele care au fost ținute mai multe zile după recoltare Ia temperatura mediului ambiant, cele irigate cu 1-2 săptămâni înainte de recoltare și cele fertilizate unilateral cu azot.

B. Depozitarea

Pentru reducerea pierdenilor și deprecierilor pe durata păstrării este obligatoriu ca într-o celulă sa se păstreze mere dintr-o singură grupa de soiuri, cu același grad de maturare și aceleași cerințe pentru factorii de păstrare. Încărcătura unei celule se va face în maxim 5 zile în condițiile în care temperatura optimă a spațiului de depozitare pe perioada încărcării este între 4-8 grade C.

C.Păstrarea

Goldan Delicios: -1-0 grade C; 95% umiditate; 6-7 Iuni durată de păstrare

Grupa Starkrimson: – 0,5-0 grade C; 90-95% umiditate; 6-7 Iuni durată de păstrare

Grupa Jonathan: +3- 4 grade C; 90-95% umiditate; 5-6 luni durată de păstrare. (Franke, F. – Flussiges Obst. 1970 )

Prevenirea pierderilor prin stricare

• dezinfecția spațiului de depozitare: văruire cu lapte de var 20% +sulfat de cupru 1%; sau lapte de var 20% +formaldehidă 25% (1,7 I /metru pătrat)

• dezinsecția spatiului de depozitare (combatere insecte, acanieni): Actelic 50 EC, Carbetox 50 EC; Fumitox.

• dezinfectarea ambalajelor: apă + sodă calcinata 1% prin periere urmată de pulverizare sau imersie cu fungicide. (Guțulescu, L., Dima, Em. 1997).

Grapefruitul

Considerații generale

Grapefruitul, Citrus paradisi, familia Rutaceae este un fruct citric mare, rotund, de culoane galbenă sau rozalie, cu miezul zemos și amar, apreciat pentru conținutut bogat în enzime care stimulează digestia; se obține de Ia hibrizi dintre pomelo și diferite soiuri de portocal, putând avea pulpa galbenă, roz sau roșie.

Jumătate din recolta anuala de grapefruit Ia nivel mondial este transformată în suc. Cei mai mari producatori de grapefruit sunt Israel, Cambogia, Cuba, Thailanda, Argentina și Africa de Sud.

Majoritatea soiurilor au coaja galben intens, dar sunt și vanietăți cu coaja deschisă Ia culoare – grapefruit alb sau roz. În general, cu cât coaja este mai roz, cu atât fructul este mai dulce. Există și un soi cu coaja de culoare verde – Sweetie cu fructul, așa cum îi spune și numele, foarte dulce. (Marinescu, I., Opriș, Șt., 1966.)

Principalii constituenți. Compoziția chimică a grapefruitului

Acest fruct este nutritiv și posedă aproape aceleași proprietăți ca portocala sau lămâia. Varianta fără semințe este mai bună deoarece conține o cantitate mai mare de zahăr, calciu și fosfor.

Compoziția chimică și valoarea energetică pentru 100 g de fruct de grapefruit

Alături de lămâie și portocală, grapefruitul este benefic asupra întregului organism în primul rând prin conținutul său bogat în vitamina C.

(Marinescu, I., Segal, B., Georgescu, A., Olaru, M.,- Hobincu, A 1996.)

RoluI antioxidant al grapefruit-ului și proprietățiIe lui benefice pentru organism

Oamenii de știință de Ia Universitatea din Glasgow, care au măsurat cantitățile exacte de substanțe antioxidante care se găsesc în diverse fructe, au descoperit că în clasamentul celor mai sanătoase alimente pe primul loc (Ia mare dlstantă de locul doi) se află grapefruit-ul roșu. Substanțele antioxidante, din familia polifenolilor, pe care le conține acest fruct, sunt foarte necesare organismului, întrucât ele împiedică îmbătrânirea celulelor umane. Polifenoiii nu se găsesc decât în fructe și legume proaspete neputând fi sintetizați integral în Iaborator. Pe locul doi sunt strugurii negri, apoi merele și abia pe Iocul 98 se află portocala, de pildă. Prin urmare, specialiștii spun că, dacă avem de ales, să preferăm fără rezerve un grapefruit.

Diferit în formă sau culori, grapefruitul ar trebui să se bucure de o mai mare popularitate în România, poate Ia fel de mare precum cea a portocalelor. Din păcate, grapefruitul de culoare roz este mai puțin prezent în magazine decât cel de culoare galbenă. Bogat în nutrienți extrem de folositor unui stil de viață sănătos, grapefruitul face parte din numeroase diete care ajută Ia pierderea armonioasă a kilogramelor.

Grapefruitul are multe beneficii pentru organismul uman. În primul rând enzimele existente în acest fruct stimulează digestia și este excelent în cazul în care cineva dorește să piardă din greutate. În ciuda gustului său amar, are o reacție alcalină după digestie. Acest fruct este bun și în preveninea constipației.

Grapefruitul este benefic în menținerea sănătății intestinelor și este văzut ca o hrană preventivă împotriva dezinfecției, diareei, enteritei și altor boli ale tubului digestiv. De asemenea sucul de grapefruit este bun și în tratarea febrei. El stinge setea și îndepărtează senzația de arsură provocată de febră.

Utilizări în medicinã.

Extractul din semințe de grapefruit (ESG) se obține din semintele și membranele uscate ale pulpei de grapefruit care sunt mărunțite până Ia consistența de praf, după care parcurg procesul de distilare. În urma supunenii Ia temperaturi joase, din masa distilată se obține praful concentrat pur (așa-numitul Citridal®) care ulterior este dizolvat în glicerină vegetală (pe bază de cocos) în proporție de 33% extract Ia 67% glicerină.

Indicații:

• Profilaxia și tratamentul Ia etapa timpurie a infecțiilor bacteriale, virotice și micotice;

• Afecțiuni respiratorii și ale organelor ORL: sinuzită acută, faringită, bronșită, otită;

• Herpes, herpes Zoster;

• Candidoza pielii și a unghiilor și a altor zone;

• Afecțiuni ale cavității bucale: stomatită, gingivită, paradontoză, parodontită ș.a.;

• Puncte negre, acnee, abces al pielii, furuncule și carbuncule;

• Seboreea pielii capului; psoriazis;

• Diaree, meteorism, helmintoză;

• Erupții cutanate, urticarie, alergie, erupții cutanate nespecifice;

• Nivel ridicat de colesterol, hipertonie, arteroscleroză

• Profilaxia infarctului miocardic;

• Curățarea și detoxifierea organismlui, inclusiv în cadrul curelor de slabire;

În uz casnic — pentru bună păstrare a produselor alimentare; dezinfectare ș.a.m.d;

• În scopuri cosmetice. (Palicica, R., Jianu, I 1996)

Efecte ale consumului în dietă.

Dieta cu grapefruit este cunoscută și sub numele de Dieta Hollywood, și datează din anii 1930 din Hollywood. Dieta cu grapefruit este asociată în mod eronat cu Clinica Mayo, care a exprimat un aviz negativ legat de această cură de slabire, considerând-o dezechilibrată și, eventual, periculoasă.

Dieta cu grapefruit are Ia bază conceptul ca acest fruct conține enzime care fac ca organismul nostru să ardă grasimi pentru energie, fapt ce determină o rapidă și ușoară pierdere în greutate. Numărul de calorii pe care trebuie să le consumam este de obicei limitat Ia mai putin de 800 pe zi. Dieta cu grapefruit este în vogă de câteva decenii bune dar, în general, pierderea în greutate se datorează mai degrabă recomandării consumului unui număr mic de calorii.

Depozitarea grapefruit-uIui

Grapefruitul este foarte aromat Ia temperatura camerei, când eliberează particulele aromate care îi dau gustul și parfumul caracteristic. Cu toate acestea este mai indicat să-l păstram în frigider și să-l scoatem afară cu câteva ore înainte de consum. Rezistă până Ia șase saptamâni în frigider sau doar câteva zile Ia temperatura camerei.

(Segal, B., Segal, R 1991)

SUCURILE NATURALE DIN FRUCTE

Sucurile naturale din fructe. Considerații generale.

Sucurile de fructe se obțin din fructe proaspete, bine coapte și presate. Cel mai des se prepară suc de mere, struguri, vișine, zmeură, coacaze, căpșune, caise, piersici. Fructele trebuie sa fie nevătămate, fără seminte. Sucurile dobândite în urma strivirii sunt tulburi și se limpezesc prin introducerea gelatinei, albușului de ou sau prin centrifugare, filtrare, apoi se îmbuteliază, se pasteurizează sau se sterilizează și se păstrează la temperatură scăzută. Valoarea nutritivă a sucurilor de fructe corespunde cu fructele din care provin. Ele sunt bogate în glucoză, fructoză, zaharoză, potasiu, calciu, magneziu, vitaminele C, B1, B2, B6, PP, acizi organici, arome.

Cum însă fructele sunt suportate mai cu dificultate de către unii, din cauza unor particularități reactive ale tubului digestiv, sau din cauza unor suferințe ale acestuia, se impune ca, în aceste situații, să beneficiem de proprietățile lor complexe, pe linie nutritivă și sanogenetică, consumându-se sub formă de sucuri. Sucurile de fructe, cât în special acestea se bucură de o largă utilizare, se obțin prin stoarcerea fructelor sănătoase, ajunse la maturație, stoarcere care se poate realiza fie pe calea mljloacelor celor mai simple, fie pe calea mijloacelor cele mai sofisticate, constând în mixere etc.

Este ideal, că sucurile de fructe să fie consumate în stare proaspată, respectiv imediat sau numai Ia scurt timp după prepararea Ior. Când, din diverse motive, aceste sucuri nu sunt consumate imediat după prepararea Ior sau Ia scurt interval după aceasta este de presupus, ca ele vor fi afectate de fermentația alcoolică sau vor fi deteriorate pe calea diverșilor agenți poluanți, a diverselor ciuperci și levuri, care vor contribui Ia degradarea lor calitativă. De unde se impune asigurarea stabilității Ior.

Consumul de fructe sub formă de sucuri, vizează însă o paleta mult mai largă de boli, și, implicit de bolnavi, boli ca obezitatea, ateromatoza și dislipidemia – boli ce se caracterizează prin creșterea grăsimilor totale din sânge sau numai a unor fracțiuni Iipidice de genul trigliceridelor și a colesterolului mai beneficiază de acțiunea sucurilor de fructe și cei care suferă de diabet, anemie, insuficiență cardiacă, hipertensiune arterială, litiază biliară și renală cu acid uric, alte boli hepatice și renale, ca și diverse afecțiuni intestinale.

În compoziția fructelor intră în pnimul rând apa, și anume, în proporție de 80-90 %. Bogat reprezentate sunt și glucidele și levuloza, după cum știm foarte folositoare pentru organism. Urmează în ordine acizii organici, mai ales cel malic, tartric și citric, care sunt metabolizați și transformați în organism în carbonați alcalini. Conținând cantități importante de acizi organici, care le conferă gustul caractenistic, sucurile de fructe au acțiune alcalinizantă asupra tumorilor organismului și asta întrucât acizii sunt metabolizați în săruri alcaline.

Bine reprezentate în sucuri sunt și vitaminele, mai ales cele hidrosolubile de genul vitaminei C, B1 Si B2. în cantități mai reduse se găsesc și vitamine Iiposolubile. Acestea aflându-se mai ales în fructele oleaginoase ca migdalele, nucile și măslinele. Alte fructe ca Iămâia, portocalele, mandaninele, migdalele, nucile și caisele, au cantități reprezentative de vitamina A, mai ales sub formă de provitamina de genul carotenului. Este bine de știut, că unele vitamine se pot distruge în cursul pasteurizării și sterilizănii sucurilor, ca și prin conservarea lor îndelungată, de unde necesitatea consumării în stare proaspată.

Tot bine reprezentate în sucurile de fructe sunt și oligoelementele minerale, care se găsesc fie sub formă de săruni organice, solubile, fie sub formă de săruni anorganice. Dintre oligoelemente în cantitate mai mare se afla potasiul, calciul și magneziul. Sodiul se gasește în fructe în general în cantități mici. Sărunile minerale contribuie Ia acțiunea alcalinizantă a sucurilor. (Palicica, R., Jianu, I. 1996.)

Din cele mai vechi timpuri și până astăzi fructele, strugurii s-au consumat și se consumă în stare proaspată, așa cum se recoltează. Există și persoane care nu le pot folosi în stare naturală și ca atare, fructele, strugurii pot deveni accesibile prin transformare în bauturi răcoritoare nealcoolice. Aceasta ține de anumite condiții:

sa fie suculente și proaspete

perfectă stare de sănătate

să conțină 80% apă

PREZENTAREA SUCURILOR NATURALE DIN FRUCTE LUATE ÎN ANALIZĂ

Sucul natural din mere. Considerații generale.

Jan Oszmianski, conducătorul echipei de cercetători de Ia Universitatea din Wroclaw, Polonia, a declarat ca în urma unui studiu care a comparat diverse varietăți de sucuri de mere (limpede și tulbure) s-a descoperit faptul că sucul de mere tulbure are o concentrație de polifenoli de patru ori mai mare companativ cu sucul limpede. Polifenolii se regăsesc și în ciocolata neagră, vinul roșu și au proprietăți anti-canceroase.

Faptul că sucul tulbure este mai sănătos decât sucul limpede este un semnal foarte important dat producatorilor de sucuri, care sunt încurajați în acest fel să producă în special acest tip de suc. Sucul tulbure are pe lângă aceste beneficii în privința sănătății și un gust mai bun și o consistență crescută, lucru foarte important pentru consumatori.

Sucul limpede depășește ca voIum de vânzări sucuI tuIbure datorită faptulul ca unii consumatori percep sucul tulbure ca pe un suc cu impunități. Însă chiar procesul de limpezire a sucului îndepărtează componentele benefice pentru sănătate conținute în pulpa fructului de măr. Producătorii tind să prefere sucul limpede în detrimentul celui tulbure și din rațiuni comerciale, datorită termenului de garanție mai mare și a posibilităților de depozitare și păstrare în condiții obișnuite (față de temperatura scăzută în cazul sucului tulbure) a sucului limpede.

Compoziția chimică a sucului de mere.

S-a constatat că produsul supus analizei conține:

0,4 % celuloză

9,50 % glucide

8,24 % mono- și dizaharide

0,081 % azot

0,82 % acizi organici.

Semințele conțin 8,16 % celuIoză și 11,2 % lipide. Subprodusele se caracterizează printr-o cantitate mare de substanțe minerale (K, Ca, P, Mo). Conținutul în metale grele (Sn, Cu, Pb) nu depășește cantitatea maxim admisă în alimente.

Proprietătile benefice ale sucului de mere.

Sucul de mere se bucură, pe bună dreptate, de un foarte bun renume:

luptă contra cancerului și bolilor inimii.

tonic muscular și al sistemulul nervos,

diuretic și antireumatismal,

antigutos,

antiseptic intestinal,

depurativ

(Palicica, R., Jianu, I. 1996)

Sucul natural din grapefruit. Considerații generale.

Consumul de grapefruit este contraindicat în perioada în care se urmează un tratament medicamentos. Sucul de grapefruit modifică absorbția intestinală a anumitor medicamente, existând riscul de supradozaj.

Până în prezent, doar sucul de grapefruit este cunoscut să interacționeze puternic cu anumite medicamente. Explicația oferită de către cercetători este foarte simplă: absorbția intestinală a anumitor medicamente este reglată de o enzimă din organism. Astfel, anumite substanțe prezente în sucul de grapefruit intră în competiție cu această enzimă.

Efectul: creșterea absorbției intestinale a medicamentelor. Sucul de grapefruit echivalează cu producerea unei supradoze de medicament, mărind astfel efectele nepIăcute.

Numeroase medicamente sunt afectate de sucul de grapefruit, în special cele,care se adresează problemelor de sănătate următoare: Alergie; Anxietate, Depresie; Cancer; Disfuncții erectile; Afecțiuni cardiace (tensiune arterială ridicată); Colesterol; HIV/SIDA; Tulburări de somn; Infecții (antibiotice).

Compoziția chimică a sucului de grapefruit

Potrivit studiului, realizat de cercetători de Ia Institutul pentru Știință a Alimentelor și Agriculturii din cadrul Universității din Florida, sucul din grapefruit roz nu numai că are un conținut bogat de vitamina C, dar este și mai sănătos decat cel de portocale, grapefruit alb, ananas, prune, struguri sau mere.

Sucul de grapefruit roz furnizează:

vitamine

acid folic

tiamină

magneziu

potasiu

flavonoide

Autorii studiului au precizat că un pahar de 225 grame de suc natural de grapefruit roz asigură necesarul zilnic de vitamina C al organismului.

Proprietățile benefice ale sucului natural de grapefruit

Sucul de grapefruit are următoarele propietăți:

reduce nivelut de colesterol “rău”

Iuptă împotriva celulelor canceroase

reduce kilogramele în plus

este stimulent hepatic

drenor al veziculei biliare

este un fluidifiant sanguin și un protector vascular

ajută memoria și previne uitarea

(KinseIIa, J. E., Haas, V. 1996)

PARTEA TEHNOLOGICĂ

TEHNOLOGIA SUCURILOR DE FRUCTE

Sucurile de fructe au căpătat în ultimii ani o largă utilizare, atât datorită industriei de băuturi răcoritoare cât și datorită calităților senzoriale și proprietățiIor, terapeutice pe care le posedă. În prezent, medicina modernă recomandă folosirea diferitelor sucuri de fructe în tratamentul și profilaxia bolilor cardiovasculare, în diferite îmbolnăviri ale stomacului, ale duodenului, ale intestinelor (gastrite, ulcer, enterocolite), în bolile de ficat și ale vezicii biliare, în diferite afecțiuni ale rinichilor și în obezitate. Ca urmare, ele sunt folosite atât ca produse dietetice, cât și ca alimente speciale pentru copii și bătrâni.

Fabricarea sucurilor de fructe s-a dezvoltat în două direcții: sucuri fără pulpă, din care cele mai reprezentative sunt sucurile limpezite și sucuri cu pulpă cunoscute de obicei sub denumirea de nectare.

Tehnologia sucurilor de fructe limpezi

Sucurile de fructe limpezi dețin în prezent ponderea cea mai mare, criteriul de transparență fiind esențial pentru aprecierea caIității.

Tehnologia fabricării sucurilor de fructe cuprinde patru operații de bază:

pregătirea și condiționarea fructelor;

extragerea sucului;

stabilizarea coloidală;

conservarea.

a) Pregătirea fructelor pentru extracția sucului

Condiționarea fructelor cuprinde operațiile de spălare, sortare, eventual îndepărtarea părțiIor necomestibile (codițe, sâmburi etc.) folosind metodele clasice pentru condiționarea fructelor.

Spălarea. Operația de spălare are drept scop eliminarea impurităților existente Ia suprafața produsului, inclusiv o parte însemnată din microflora epifită. Cercetările microbiologice au demonstrat că o bună spălare are o eficacitate asemănătoare cu tratarea termică Ia 100°C, timp de 2 – 5 minute. Ca urmare, de modul în care este condusă operația de spălare, depinde în bună măsură calitatea produsului finit.

În ultimul timp importanța spălării a căpătat dimensiuni noi, datorită necesității eliminării reziduului de pesticide.

Pentru a asigura o bună eficacitate a procesului de spălare se recomandă ca operația să decurgă în contracurent, astfel ca, în ultima fază a spălării, produsul să vină în contact cu apa cât mai curată, presiunea dușurilor Ia cIătire să fie cât mai ridicată și să se asigure o spăIare uniformă. Cea mai largă utilizare o au mașinile de spălat cu ventilator sau compresor, care se pretează Ia o gamă largă de produse și care asigură o bună eficacitate a spălării, datorită barbotării aerului în apă.

Pentru îmbunătățirea procesului de spăIare s-au făcut experimentări în vederea introducerii substanțelor detergente de tip anionic în cazul fructelor, dar procedeele nu au depășit deocamdată stadiul de încercare.

Sortarea. În funcție de aspectul produsului, sortarea calitativă se face în mod obișnuit pe benzi de sortare. În ultimul timp, pentru sortarea după culoare, se folosesc instalații de sortare automate prevăzute cu celule fotoelectrice.

Îndepărtarea pieIițeIor și a cojilor. În cadrul acestei operații se folosesc o serie de procedee de curățare.

Curățarea mecanică. Se realizează pe principiul strungului; cazul mașinii de curățat mere și pere.

Curățarea prin opărire sau aburire. La temperatură ridicată, protopectina trece în pectină solubilă. Datorită coagulării albuminelor și a eliminării aerului din spațille intercelulare, volumul fructului se reduce și ca urmare pielița se desface foarte ușor. Procesul de curățire este mult ușurat în cazul în care se face o răcire rapidă, evitându-se totodată înmuierea fructului. Se preferă curățarea cu abur, deoarece Ia tratarea cu apă caldă, Ia 95 – 100°C, au loc pierderi mari de substanțe solubile. (Bojor, O., Popescu, O., 2003)

Curățarea cu radiații infraroșii. Datorită proprietăților radiațiilor infraroșii de a trece prin stratul de celuloză, se poate realiza o rapidă desprindere a pieliței ca urmare a evaporării apei din straturile de sub pieliță. Procedeul este aplicat experimental.

Curățarea prin flambaj. Această metodă constă în carbonizarea pieliței fructelor prin diferite procedee, resturile fiind eliminate prin frecare, periere și stropirea fructelor cu apă sub presiune. Arderea se poate realiza fie Ia flacără directă, fie folosind un cuptor electric, Ia temperaturi de circa 1 100°C.

Curățarea prin procedeul crioenzimatic. Constă în cufundarea fructelor într-o soluție de saramură răcită Ia -12°C, timp de 30- 40 s; se congelează numai pielița și un strat de celule aflat imediat sub ea. Microcristalele de gheață străpung pielița, favorizând desprinderea sa ulterioară. Prin imersia produsului în apă Ia 30 – 40°C, se realizează decongelarea stratului și activizarea enzimelor pectolitice eliberate în urma congelării, care hidrolizează substanțele pectice, favorizând desprinderea.

Curățarea chimicã. Principiul acestei metode constă în dezintegrarea pieliței fructului sub acțiunea acizilor sau alcaliilor Ia temperatură ridicată. Prin folosirea unei soluții alcaline sau acide, Ia o temperatură corespunzătoare, se îndepărtează pielița fructului fie complet (de ex. Ia pere, gutui), fie numai stratul parenchimatos al celulelor de sub pieIiță (ex. : Ia piersici). Pielița sIăbită sau desprinsă poate fi ușor îndepărtată prin răcire bruscă sau printr-o prelucrare mecanică corespunzătoare. Excesul de substanță chimică este îndepărtat de pe fructul Iipsit de pieliță în curent de apă sau prin neutralizare. Aplicații practice și-a găsit curățarea aIcalină, folosind soluții de hidroxid de sodiu cu concentrații de 3-20%, concentrațiile ridicate de 18- 20% permițând reducerea timpului de tratare, mărirea productivității instalațiilor și asigurarea obținerii unor produse de calitate superioară. Instalațiile de curățare alcalină sunt de două tipuri: rotative (în care tratarea se face prin imersie într-o baie de hidroxid de sodiu și tunel (tratarea se face prin pulverizarea soluției alcaline). Pentru prevenirea proceselor de brunificare, după curățarea chimică se face o spălare intensivă și se vor păstra fructele înainte de prelucrare într-o baie de acid citric 1% sau CaCI2 0,2%.

În scopul reaIizării unui randament bun pentru extragerea sucului este necesar să se asigure o structură capilară prin care lichidul să se scurgă. Ca urmare, în majoritatea cazurilor, înainte de presare, se procedează Ia zdrobirea sau răzuirea fructelor.

Gradul de mărunțire influențează asupra randamentului presării, permițând creșterea acestuia, în cazul în care operația se efectuează corect. Totuși o mărunțire prea fină determină un randament de presare redus, datorită posibiIității înfundării canalelor Ia presare.

b) Extragerea sucului

Pentru obținerea sucului de fructe se folosesc mai multe metode: presarea, centrifugarea și difuzia.

Metoda cea mai uzitată de obținere a sucului din materialul vegetal este presarea. În prezent se folosesc mai multe tipuri de prese, atât discontinue, cât și continue, care trebuie să corespundă următoarelor condiții:

presa trebuie să asigure obținerea unui suc ale cărui depuneri să fie ușor eliminabile prin decantare;

presarea nu trebuie să afecteze calitățile senzoriale ale sucului, în special trebuie să evite procesele de oxidare;

presa trebuie să asigure un randament optim de suc;

randamentul optim trebuie obținut într-un timp minim, timpii morți fiind cât mai scurți posibili;

întreținerea și repararea presei trebuie să se facă ușor.

Presa cu pachete este una din cele mai utilizate prese din industria sucurilor de fructe. La aceste agregate, fructele sunt măcinate direct deasupra presei, astfel că nu mai este necesar transportul prin conducte a pulpei măcinate, evitându-se și arămarea excesivă și procesele de oxidare.

Presele cu coș prezintă o excepționaIă acțiune de filtrare și ca urmare acest tip de prese au fost reintroduse în ultimii ani, fiind perfecționate ca prese universale, de tip Bucher- Gruyer. În majoritatea cazurilor, aceste prese prezintă o construcție orizontală cu coș de presare rotativ, elemente de presare pneumatice și sunt cu funcționare automată. Ele sunt prevăzute cu sistem de drenaj, format din șnururi sau bare din material plastic, ceea ce favorizează procesul de scurgere a sucului. Aceste prese au posibilitatea de a realiza o presare repetată după o afânare prealabilă.

În scopul realizării unui proces de presare continuu, care în același timp să permită obținerea unui suc cu o cantitate mică de suspensii, s-a construit presa tip Titan. Ea este formată dintr-un tambur pe care sunt fixate site de tablă, ce permit scurgerea sucului în interiorul tamburului, executând o prefiltrare grosieră.

Tamburul este înconjurat de o bandă de oțel întinsă de doi tamburi. Între tamburul mare și bandă este dozată tocătura de fructe care este presată și evacuată.

În vederea realizării unui proces continuu, în ultimul timp s-a introdus metoda de extragere a sucului din masa de fructe zdrobită, prin separare centrifugală.

(Alexan M., Bojor O., 1983)

La extracția sucului prin centrifugare se elimină apa liberă și în special acea parte care nu este reținută în celule și țesuturi. Ca urmare, dezintegrarea materiilor prime este una din principalele condiții pentru obținerea unui randament bun în suc prin această metodă. Suplimentar influențează turația centrifugii, durata centrifugării, sita prin care se efectuează filtrarea și gradul de umplere a centrifugei. CeIe mai utilizate sunt centrifugele filtrante, cu ax vertical și tambur filtrant perforat, de formă conică. În interiorul tamburului perforat se rotește cu o turație mai mică, un al doilea tambur conic, Ia periferia căruia este montat un șurub elicoidal de frânare.

Materialul este introdus pe la partea superioară, prin pâlnia de alimentare, cade pe tamburul conic, ajunge între acesta și carcasă, unde sucul se separă prin sita centrifugei, iar tescovina este evacuată. (Aster- Dumas, M.,1997)

c) Limpezirea sucurilor de fructe

Presele moderne realizează sucuri cu un conținut mare de tulbureală în care predomină substanțele pectice și mucilaginoase. Substanțele pectice au în primul rând o acțiune de coloid de protecție, învelind suspensiile într-un film protector și suplimentar, ele provoaca o însemnată creștere a vâscozității sucurilor. Ca urmare, degradarea substanțelor pectice, reprezintă o masură necesară pentru a se asigura limpezirea.

Pentru obținerea sucurilor de fructe limpezi se folosesc o gamă mare de metode de Iimpezire, dar pentru o eficiență mai mare se recurge Ia metode combinate.

Limpezirea enzimatică. Este un procedeu specific industriei sucurilor de fructe, fiind indispensabilă pentru tratarea sucurilor bogate în substanțe pectice și pentru obținerea sucurilor concentrate.

În prezent pentru fiecare suc, se recomandă folosirea unui anumit tip de preparat, cu efectuarea unei probe prealabile de Iimpezire.

În mod obișnuit, limpezirea enzimatică se realizează în două variante: Ia rece (10 – 12°C), timp de 12 – 14 ore și Ia cald (40 – 45°C), timp de 1 – 4 ore.

Limpezirea enzimatică asigură o transparență stabilă a sucurilor de fructe, în cazul în care procesul este bine condus. Degradarea insuficientă a substantelor pectice, poate provoca tulburări ulterioare ale sucului, în special în prezența ionilor de calciu.

Se recomandă ca după tratarea enzimatică să se facă o încălzire rapidă a sucului Ia 80 – 88°C, timp de 20 – 60 s pentru inactivarea enzimelor.

Limpezirea prin cleire. Metoda de Iimpezire a sucurilor prin adăugare de gelatină și tanin este utilizată pe scară largă atât Ia limpezirea sucurilor bogate în pectină (sucul de mere) cât și a celor relativ sărace (sucul de struguri).

În ultimul timp, Ia limpezirea sucurilor de fructe se utilizează cu bune rezultate, combinarea metodei de limpezire enzimatică cu cleirea cu gelatină.

Limpezirea cu argilă. Argilele adsorbante, din care fac parte bentonita și subbentonitele, se pot folosi cu succes în industria sucurilor de fructe. Capacitatea de adsorbție a bentonitei poate fi mărită prin tratare cu acid clorhidric sau acid sulfuric urmată de spălare, sau prin calcinare. În funcție de sistemul coloidal al sucului, se poate realiza limpezirea, prin simpla filtrare pe bentonită, cum este cazul la sucul de struguri, sau este necesar să se asigure un timp de contact între bentonita și suc, cazul sucului de mere. Cantitatea de bentonită necesară pentru Iimpezirea sucului este cuprinsă între 0,5- 2%.

Limpezirea sucului prin centrifugare. Cu toate că prin centrifugare se îndepărtează rapid suspensiile grosiere, prin acest tratament nu se realizează o reducere a vâscozității, deoarece nu se elimină substanțele coloidale. Centrifugele se utilizează cu bune rezultate în următoarele cazuri:

înaintea pasteurizării sucului, în vederea depozitării Iui de Iungă durată, eliminând cea mai mare parte din resturile de tesuturi și alte impurități grosiere;

înaintea filtrării sucului, ceea ce determină o creștere a productivității filtrului și o mărire a duratei de folosire a materialului filtrant;

pentru separarea sucului rămas în sedimentul de Ia decantare, mărindu-se astfel randamentul în suc.

În industria sucurilor de fructe se folosesc centrifuge discontinue, de mare capacitate (3000-5000 1/oră) cu camera de separare formată din inele cilindrice. În prezent se preferă folosirea centrifugelor continue, cu descărcare automat.

(Alexan M., Bojor O., 1983)

d) Filtrarea sucurilor de fructe

După aplicarea metodelor de limpezire, sucurile de fructe nu sunt perfect limpezi, astfel că filtrarea este necesară pentru a asigura transparența și stabilitatea produsului. Ca material de filtrare se folosesc pânza, azbestul, celuloza și pământul de infuzorii. Dintre tipurile de filtrare folosite, cele mai utilizate sunt filtrele-presă.

Pentru filtrarea unor cantități mari de suc de fructe, cu o cantitate mare de sediment, în ultimul timp s-au introdus filtrele rotative sub vid. Pentru a realiza un grad mai înaintat de limpezire se folosesc filtre cu plăci și filtre cu Kiselgur.

Transparența sucurilor de fructe conservate nu rămâne întotdeauna stabilă în timpul păstrării. În special sucul de struguri începe să devină opalescent, apare tulbureala, după care se depune sedimentul. (Alexan M., Bojor O., 1983)

La tulburarea sucurilor contribuie variația temperaturii în timpul depozitării reducerea temperaturii mărește solubilitatea aerului care condiționează procesele de oxidare; înghețarea și dezghețarea sucului determină destabilizarea sistemului său coloidal, ceea ce poate sa provoace de asemenea sedimentarea; temperaturile ridicate activează reacțiile chimice printre care și cele de oxidare.

Tulbureala cu caracter coloidal este de multe ori legată de interacțiunea compușilor chimici ai sucului, în special a substanțelor tanante, a proteinelor și substanțelor pectice. Sub acțiunea pectinmetilesterazei din suc are loc demetoxilarea pectinei, iar grupările carboxilice libere reacționează cu cationii din suc, formând combinații insolubile care se depun. Din această cauză inactivarea pectinmetilesterazei este foarte importantă pentru obținerea unor sucuri stabile.

Pentru asigurarea transparenței sucurilor în timp, se recomandă următoarele măsuri:

încălzirea sucului în procesul de fabricație (înaintea filtrării), până Ia o temperatură care depășește temperatura pasteurizării

evacuarea aerului din sucul trecut Ia dozare;

închiderea sticlelor sau cutiilor cu suc la mașini de închis sub vid;

adăugarea de substanțe coloidale de protecție, ca de exemplu clei vegetal 30 mg%, în special Ia sucul de struguri;

pasteurizarea la temperaturi ridicate, timp scurt;

prevenirea păstrării sucurilor Ia temperaturi reduse sau ridicate.

e) Conservarea sucurilor de fructe

Procedeele pentru conservarea sucurilor sunt diferite, în funcție de metoda utilizată: Ia cald, Ia rece.

La cald conservarea sucurilor de fructe se realizează fie prin încălzirea sucului până Ia o temperatură care asigură inactivarea microorganismelor, urmată de turnarea fierbinte în recipiente condiționate, sau dozarea în recipiente urmată apoi de pasteurizarea și răcirea produsului.

În prezent, pentru a se evita repetarea tratamentului termic după îmbuteliere, se merge în direcția turnării Ia cald a sucurilor pasteurizate.

Sucul se pasteurizează Ia temperatură înaltă, Ia circa 85 – 90°C, cu menținere câteva secunde.

În timpul turnării Ia cald a sucurilor de fructe, se intensifică procesele de oxidare care afectează culoarea, gustul produsului și reduce conținutul de vitamina C. Polifenolii oxidați pot condensa, tulburând sucurile, procesul fiind funcție de contactul cu aerul. La mașiniIe moderne de dozat s-au adaptat rezervoare inelare, reducându-se suprafața de contact a Iichidului cu aerul prin evacuarea separată a aerului de retur.

Prelungirea timpului de menținere Ia temperatură ridicată alterează culoarea, gustul și aroma sucurilor de fructe din care cauză se recomandă răcirea buteliilor umplute Ia cald printr-un tunel de răcire care permite reducerea temperaturii Ia 30°C, în aproximativ 20 minute. (Beschea, R., Segal, B., 1995)

La rece, conservarea sucului are loc după procedeul filtrării sterilizante. Prin filtrarea sterilizantă, sucul este stabilizat fără încălzire. Principiul acestei metode constă în reținerea microorganismelor de către o masă filtrantă (amestec de fire foarte fine de azbest și celuloză) sub formă de plăci introduse în filtrele-presă, care permit trecerea sucului, dar nu și a microorganismelor.

Filtrarea sterilizantă se execută obișnuit sub o presiune de 0,5-0,7 daN/cm2. Acest procedeu dă rezultate bune numai dacă se Iucrează cu o materie primă de calitate superioară și în condiții absolut aseptice: sterilizarea filtrului cu accesoriile respective, a instalației de îmbuteliere, a tancurilor (în cazul în care nu are loc îmbutelierea), a sticlelor precum și menținerea unor condiții aseptice în tot timpul filtrării (încăperi, utilaje, etc).

În mod normal sucul trebuie prefiltrat și în vederea comprimării acestor două faze, prefiltrarea și filtrarea, s-au condiționat filtre cu două secțiuni în care au loc aceste faze. (Corlăteanu, S. 1995)

Tehnologia sucurilor cu pulpă. Nectare.

Sucurile cu pulpă au căpătat o largă răspândire în ultimul timp datorită faptului că păstrează integral valoarea alimentară a fructelor, gustul și aroma. Dintre sucurile cu pulpă, cele mai cunoscute sunt nectarele de fructe. Procesul de fabricare a sucurilor cu pulpă presupune următoarele faze:

Pregătirea materiei prime se face în funcție de natura fructelor și cuprinde operațiiIe de: spălare, sortare, eventual îndepărtarea părților necomestibile.

Preâncălzirea pulpei de fructe are rolul de a realiza inactivarea enzimelor, în special a enzimelor oxidante și a enzimelor pectolitice și de a permite o înmuiere a țesutului în vederea asigurării unei extracții optime. Instalația de preâncălzire trebuie să asigure tratarea întregii game de fructe, inclusiv a celor cu structura țesutului tare.

Extracția sucului se realizează prin mai multe metode: strecurare, presare și dezintegrare.

Metoda prezintă dezavantajul că nu poate fi aplicată decât la fructele cu structură moale, suculente, iar în produsul finit trece o cantitate mare de substanțe macromoleculare, în special pectine, hemiceluloze și celuloze, ceea ce determină un produs cu o consistență ridicată. Procedeul dă însă bune rezultate Ia obținerea nectarelor de fructe, când se face o diluare cu sirop de zahăr, substanțele pectice trecute în suc având în acest caz un efect protector al suspensiilor.

Obținerea sucului cu pulpă se realizează într-o presă continuă cu melc, cu pas variabil și diametru variabil, numită impropriu extractor. În acest caz cantitatea de substanțe macromoleculare ce trece în suc este mult mai mică, vâscozitatea este redusă, ambele caracteristici putând fi reglate în funcție de gradul de extracție care se dirijează cu ajutorul capului conic.

Dezintegrarea fructelor se realizează într-un agregat care se compune din două discuri confecționate din oțel inoxidabil și prevăzute cu dinți care se interpătrund.

Datorită turației mari a discurilor, se realizează o mărunțire fină a produsului. Se obține o pastă fină, care prin diluare permite obținerea unor sucuri cu pulpă de calitate.

Cupajarea este operația în care se corectează calitățile senzoriale și proprietățile fizice ale produsului.

În mod obișnuit, instalațiile de extracție descrise debitează o masă de fructe de consistența unei creme. Pentru obținerea unor produse fluide, se procedează Ia diluarea cremei în vasele de cupajare folosind un sirop de zahăr.

În cazul nectarelor, substanța uscată solubilă, trebuie să fie cuprinsă între 14 – 18%.

Centrifugarea. În vederea asigurării unei mai bune stabilități fizice a sucurilor cu pulpă se aplică operația de centrifugare care permite eliminarea părților grosiere de natură celulozică.

Dezaerarea. S-a constatat că cea mai mare parte din defectele sucului, în special alterarea culorii, aromei și vitaminei C, sunt provocate de prezența oxigenului existent în țesutul fructelor sau care este înglobat în suc, în urma operațiilor de presare, zdrobire etc.

Aceste procese degradative sunt mult mai accentuate Ia sucurile cu pulpă decât Ia cele Iimpezite, din care cauză liniile tehnologice de fabricare a sucurilor cu pulpă sunt prevăzute obligatoriu cu instalații de dezaerare.

Dezaeratoarele moderne, continue, reaIizează un vid de 720-730 mmHg, lichidul fiind dispersat în peliculă sau prin pulverizare: în astfel de aparate, 90% din oxigenul existent în țesuturi se elimină.

Dezavantajul acestor dezaeratoare este eliminarea a 2-5% apă și cu ea o cantitate însemnată de arome, Ia parametrii Ia care lucrează. Pentru a evita acest neajuns s-au construit dezaeratoare cu recuperarea aromelor.

Omogenizarea. Sucurile cu pulpă, chiar Ia un grad de mărunțire de 0,4 mm, au tendința de a sedimenta în timp, ceea ce înrăutățește aspectul comercial. S-a constatat că pentru a evita aceste defecte este necesar să se micșoreze dimensiunile particulelor până Ia 50. În acest mod, se asigură obținerea unei suspensii stabile în timp și suplimentar o îmbunătățire a gustului și asimilității. Pentru a ajunge Ia un grad atât de mic de mărunțire este necesar să se treacă sucul printr-un omogenizator, Ia care dispersarea se realizează prin expandare.

Conservarea prin pasteurizare a sucurilor de fructe cu pulpă se face Ia fel ca pentru sucurile limpezi, prin turnare Ia cald sau prin pasteurizare după îmbuteliere.

Pentru o valorificare rațională a fructelor sub formă de suc este util ca întreprinderea de prelucrare să aibă posibilitatea să producă atât suc de fructe Iimpezit, cât și suc cu pulpă. (Danilova L.A., Chernova L.A., 1995)

Sucuri concentrate din fructe.

Datorită însușirilor nutritive deosebite de care se bucură sucurile de fructe, producția acestora înregistrează un ritm continuu ascendent. Contradicția dintre producția cu caracter sezonier și necesitățile de consum din întregul an, s-a încercat să fie rezolvată prin crearea unor condiții corespunzătoare de stocare. La nivelul producției actuale păstrarea sucului ca atare implică însă costuri mari pentru construcția și exploatarea depozitelor respective.

Considerentele economice citate explică dezvoltarea pe care a Iuat-o în ultimul timp producția sucurilor concentrate. Prin concentrare sucurile își reduc greutatea șl volumul de 5-6 ori și chiar mai mult; Ia conținutul de peste 70% substanță uscată solubilă la care se ajunge, dezvoltarea microflorei este practic împiedicată și deci dispare necesitatea ambalării etanșe, cu sporul de costuri aferent.

În mod normal pot fi supuse concentrării sucurile limpezi (lipsite de pulpă) preparate din orice fruct. În practică de o pondere însemnată se bucură numai sucurile concentrate din mere, struguri și portocale.

O condiție expresă cerută în cazul concentrării, ca fază tehnologică a procesului de fabricare a sucurilor naturale, este aceea de a se aplica sucului rezultat prin presare un tratament eficient de clarificare enzimatică. În cazul când depectinizarea sucului este incompletă se întâmpină greutăți la realizarea gradului de concentrare dorit, iar concentratul rezultat este susceptibil să treacă într-o formă gelificată după răcire.

În cazul particular al sucului de struguri este obligatoriu să se îndepărteze bitartratul de potasiu pentru a preveni cristalizarea acestuia și formarea de depozite în produsul concentrat.

Printre principalele caracteristici care clasifică calitativ un suc se înscriu în primul rând coloratia și aroma. Componentele respective sunt deosebit de labile față de căldură și oxigen.

Procedeele de crioconcentrare și de concentrare prin osmoză inversă reprezintă soluții optime din punct de vedere al calității produselor rezultate. Datorită costurilor ridicate pe care le necesită, aceste procedee nu pot intra încă în competiție cu termoconcentrarea.

În contextul prezentat, în mod practic este necesar ca operația de concentrare să se execute sub un vid cât mai avansat, iar contactul produsului cu sursa de caldură sa fie cât mai scurt. Aceste deziderate s-au concretizat pe parcurs prin diverse procedee și instalații perfecționate de concentrare, majoritatea cu funcționare continuă.

(Faur Virginia 1995).

APLICAȚII PRACTICE LA FABRICAREA SUCURILOR DIN FRUCTE

Tehnologia fabricării sucurilor naturale din mere

Etapa de preparare și îmbuteliere a produselor “Natur Apfelsaft”

1. Cupajarea este etapa de preparare a sucului dintr-un amestec de concentrat de mere (71°Bx), apă, aromă de măr și acid citric. Toate acestea se adaugă în cantități riguros determinate pentru obținenea parametrilor doriți ai produsului final. După omologarea cât mai bună a cupajulul se face verificarea constantelor fizico-chimice prin analize de laborator. Dacă se constată abateri față de parametri prevăzuți se procedează Ia corectarea acestora.

2. Pasteurizarea cupajului se realizează cu ajutorul instalației de pasteurizare Ia temperaturi de 90 – 92°C timp de 2 minute.

3. Îmbutelierea produselor se face în conformitate cu instrucțiunile privind îmbutelierea, respectiv spălarea sticlelor și controlul spălării, iar capsarea și etichetarea sticlelor se face în conformitate cu prevederile standardelor de produs. După faza de umplere și capsare se va efectua o operație de pasteurizare suplimentară într-un pasteurizator cu bandă, timp de 15 minute, Ia 80°C, urmată de o răcire avându-se grijă să se evite șocuriIe termice.

4. Pentru fiecare lot se va face curățirea tehnologică a instalației de îmbuteliere, cu tot ce implică ea respectiv a recipienților conductelor, furtunelor.

5. Depozitarea se realizează sub formă de paletizare, conform indicațiilor prevăzute în STAS.

6. Cu constantele fizico-chimice găsite se întocmește un buletin de analiză, iar acesta se va prezenta Comisiei de calitate, care în baza rezultatelor obținute după degustare va proceda Ia avizarea Iotului respectiv.

Schema tehnologică

3.2.2. Descrierea fluxului tehnologic

1. RECEPȚIA – materiilor prime și auxiliare folosite Ia fabricarea produsului trebuie să corespundă documentelor tehnice de standardizare în vigoare cu nespectarea dispozițiilor legale sanitare.

Recepția tuturor materiilor prime și a materialelor auxiliare se face de către Comisia de recepție a unităților Ia fiecare transport în parte pe baza documentelor, a prevederilor actelor normative și a analizelor de laborator prevăzute în acesta.

Mere ……………………………. conform STAS 2714/87

Pectinază …………………….. conform fișă import

Anilază ………………………… conform fișă import

Gelatinoză ……………………. conform STAS 811/84

Kiselgur ……………………….. conform fișă import

Kiselsol ………………………… conform fișă import

Plăci flltrante …………………. conform STAS 10804/80

Acid citric ……………………… conform NI 2292/80

Ambalaje:

Butelii de sticlă (250ml, 500ml, l000ml), conform STAS 1334/74

Capsule sticlă ………………………………….. conform STAS 3341/74

Capac de Al cu inel de siguranță ………… conform STAS 10922/82

Navete de material plastic ………………….. conform STAS 8774/84

2. CONDIȚII DE PĂSTRARE ȘI DEPOZITARE A MATERIILOR PRIME ȘI MATERIALELOR

Materiile prime și materialele se vor păstra în depozite și în Iocuri special amenajate, respectând condițiile menționate în actele normative ale produsului respectiv. Merele care constituie materia primă esențială Ia fabricarea sucului de mere „Natur Apfelsaft”, se vor păstra după recoltare în depozite frigorifice fără atmosferă controlată, pe platforme special amenajate, conform STAS-R 9127/3-82.

Condițiile de păstrare diferă, funcție de soiul merelor, prin urmare soiurile care nu corespund păstrarii de Iungă durată se vor depozita pe platforme având prioritate Ia prelucrare, iar celelalte soiuri ce se păstrează pe durată mai lungă se vor depozita în celule frigorifice, putând fi prelucrate abia după epuizarea merelor de pe platforme. De Ia locurile de depozitare spre Iocurile de prelucrare transportul merelor se va face folosindu-se mijloace necesare.

Depozitele frigorifce sunt construcții moderne, indispensabile pentru păstrarea îndelungată a legumelor și fructelor.

Instalațiile și menținerea cu care sunt prevăzute depozitele permit realizarea și menținerea în tot timpul păstrării a condițiilor optime de temperatură, umiditate și de circulație a aerului.

În ceea ce privește capacitatea acestor construcții, orientarea generală este spre depozite mari, de câteva mii de tone, datorită faptului că în asemenea cazuri prețul de cost pentru unitatea de spațiu răcit este mai mic și se realizează totodată o exploatare mai economică a depozitului.

Un depozit modern se compune din mai multe părți și anume: celule de păstrare, sală de condiționare, centrala frigorifică, centrala termică, pod trafo, ateliere de reparații, Iaborator, vestiare, anexe administrative, depozit de ambalaje, drumuri și platforme betonate, etc.

CeluIele de păstrare au o capacitate de depozitare ce variază între 150-2000t, cele mai răspandite fiind celulele de 400- 500t.

Înălțimea liberă de sub grindă este de min.7,2m, iar Iungimea și înălțimea reprezintă în general un multiplu de 6. Încărcătura specifică variază în funcție de produs ajungând până Ia 220-230 kg/mc.

La celulele frigorifice obișnuite pentru legume și fructe ce se depozitează în ambabaje, aerul răcit se face în partea superioară, Iiber sau printr-un canal montat sub tavan, răcitorul de aer fiind montat într-o nișă de pe culoarul tehnic sau uneori chiar direct în celulă, pe pardoseală. Aerul din celulă este absorbit de răcitor prin partea inferioară.

CeIuleIe frigorifice universale, cu ventilație prin pardoseală, destinate atât pentru depozitare în vrac cât și în ambalaje paletizate. La acest tip de celulă, răcitorul de aer este montat în Iegatură cu un sistem de canale ce comunică cu celula de păstrare prin fante prevăzute în pardoseală. Astfel, aerul răcit străbate de jos în sus produsul depozitat și ajunge din nou în răcitor prin partea superioară a carcaselor.

(Marinescu, I., Segal, B., Georgescu, A., Olaru, M., Hobincu, A. 1996)

Densitatea de încărcare a celulelor frigorifice este în funcție de: specie, mărimea produselor, ambalaj, stivuire, etc. În ceea ce privește variația factorilor de păstrare în depozitele frigonifice, a rezultat că diferențele de temperatură între diferitele puncte au ajuns Ia 2,3°C într-o celulă cu refulare Iiberă a aerului și cu o capacitate de 2000 t.

Umiditatea relativă a aerului într-o ceIulă cu mere, cele mai mici valori sau înregistrat deasupra stivelor și în fața ușilor (82 – 85%) în timp ce aerul în interiorul stivelor a prezentat valori cuprinse între 84 și 91%.

Viteza curenților de aer are variații destul de largi, în timpul funcționării ventilatoarelor, între 0,08 și 0,55 m/s, în stivele de fructe și între 0,4 și 2,2 m/s deasupra stivelor.

Pentru evitarea deprecierilor calitative, prelungirea duratei de păstrare cu menținerea calității comercial-alimentare, tehnologia modernă recomandă păstrarea fructelor și legumelor Ia temperaturi joase.

În afara temperaturii și umidității relative, mișcarea, viteza de mișcare și compoziția aerului influențează și condiționează direct intensitatea proceselor de respirație și transpirație, și ca atare modificarea proprietățilot fizico-chimice și tehnologice ale păstrării fructelor și legumelor respective.

Prezența în atmosferă a unor microorganisme poate duce Ia contaminarea produselor depozitate. Natura microorganismelor prezente se stabiIește prin analizele făcute asupra probelor Iuate din aer sau de pe produse. În acest scop se fac culturi în medii diferențiate care duc la recunoașterea specilior de microorganisme prezente. Pentru distrugerea lor se foIosește ozonul (03) care experimental a dat rezultate apreciabile pentru unele specii de microorganisme. În stadiu experimental se foIosesc diferite radiații și raze izotopice, radiații ultraviolete cu Iungimea de undă de cca. 2600 Å etc.

Depozitarea temporară se face în ambalaje corespunzătoare (boxe) în încăperi curate, bine ventilate, ferite de soare sau în spații refrigerate.

3. SPĂLAREA – Spălarea fructelor se face cu apă potabilă, care trebuie să corespundă din punct de vedere fizico-chimic și microbiologic.

Spălarea se face în bazine de spălare.

4. SORTAREA – se face manual pe benzi de sortare, îndepărtându-se fructele necorespunzătoare (fructele verzi putrede, contaminate cu microorganisme).

5. MĂCINAREA – în urma căreia trebuie să se obțină o pastă, ușurându-se astfel procesul de presare.

6. PRESAREA – se efectuează cu ajutorul presei ,,Flothmeg” în urma presării rezultând sucul brut ce este apoi supus unei operații de filtrare grosieră cu ajutorul unei site vibratoare.

7. CENTRIFUGAREA – se efectuează cu un separator centrifugal ,,Veronessi” și are ca scop eliminanea particulelor solidelor antrenate în suc.

8. PASTEURIZAREA – se efectuează cu ajutonul unui pasteurizator cu plăci ,,Schimdt” Ia temperatura de 90°C după care urmează o răcire bruscă Ia 45-50°C pentru a facilita tratamentul enzimatic.

9. TRATAMENTUL ENZIMATIC – cu preparatele enzimatice (anilaze și pectinaze) se efectuează în vederea eliminării amidonului și a substanțelor pectice în suc Ia temperaturi de 45-50°C.

10.CLEIREA – cu gelatină, kiselsol și bentonită stabilite în prealabil în doză optimă în vederea clarificării sucului.

11.FILTRAREA – se face cu ajutorul a trei filtre, filtru rotativ cu vacuum, filtru cu strat filtrant de kiselgur, filtru cu rame și plăci filtrante.

12.CONCENTRAREA – se face în vederea obținerii concentratului de măr prin evaporarea apei din suc, obținându-se în paralel și aroma de măr.

(Palicica, R., Jianu, I., 1996)

BILANȚUL DE MATERIALE

Noțiuni generale

Bilanțul de materiale reprezintă expresia practică a legii conservării masei.

Σ materiale intrate + Σ materiale existente = Σ materiale ieșite + Σ materiale rămase

Bilanțul de materiale se stabilește în vederea determinării consumului de materii prime și auxiliare, a randamentelor in produse semifabricate și finite, a dimensionării aparatelor pentru obținerea unui anumit volum de producție.

Bilanțul de materiale poate fi total și se referă la întreaga instalație a unui proces tehnologic și la toate materiile prime care intervin in proces și bilanț de materiale parțial, care se referă la un aparat și o singură materie primă sau la întreaga instalație a procesului tehnologic și la o singură materie primă sau la un aparat și la toate materiile prime care intervin în operația respectivă. (P.W. Atkins 1996)

Bilanțul de materiale se poate face prin:

calcul analitic

metoda grafică (regula dreptunghiului pentru amestecuri binare și regula triunghiului lui Gibbs pentru amestecuri ternane)

metoda tabelară.

Calculul analitic al bilanțului de materiale (BM)

Să se calculeze cantitatea de concentrat de mere in unma prelucrării a unei cantități de 80.000 kg mere. Să se întocmească bilanțul de materiale tabelar și grafic.

Bilanțul de materiale al operațiilor de recepție și depozitare

unde:

mmere = cantitatea de mere ce intră la operațiile de recepție și depozitare

mr,d = cantitatea de mere rezultată în urma operațiilor de recepționare, depozitare

p1= pierderile la operațiile de recepție, depozitare

p1 = 1%

mmere = 80.000 kg

mmere = mr,d – p1

mr,d = mmere – p1

mr,d = 80000 – 800

mr,d = 79200 kg

Randamentul operațiilor de recepție, depozitare:

Bilanțul de materiale al operației de transport materie primă

unde:

mr,d = cantitatea de mere recepționate, depozitate ce intră la operația de transport

mt = cantitatea de mere rezultată în urma operației de transport

p2 = pierderi rezultate la operația de transport

p2 = 1%

mr,d = 79.200 kg

mt = mr,d – p2

mt = 79200 – 792

mr,d = 78408 kg

Randamentul operațiior de transport materie primă:

Bilanțul de materiale al operației de spălare

unde:

mi = cantitatea de mere transportate care intră la operația de spălare

me = cantitatea de mere spălate

p3 = pierderile la operația de spălare

p3 = 1%

imp = cantitatea de impurități rezultate în urma operației de spălare

imp = 2%

msp = mt + p3 – imp

msp =78408-784,08-1568,16

msp =76055,76 kg

Randamentul operației de spălare:

Bilanțul de materiale al operației de sortare

unde:

mi = cantitatea de mere spălate care intră la operația de sortare

me = cantitatea de mere sortate

p3 = pierderile în timpul sortării

mb = cantitatea de mere care sunt trimise pentru obținerea sortatului

mb = 4%

msortare = msp + p4 – mb

msortare = 79055,76 – 760,55 – 3042,23

msortare = 72252,98 kg

Randamentul operației de sortare:

Bilanțul de materiale al operației de mărunțire

unde:

mi = cantitatea de mere spălate care intră la operația de mărunțire

me = cantitatea de mere mărunțite

p5 = pierderile la mărunțire

mm = msortare – p5

mm = 72252,98 – 3612,64

mm = 68640,34 kg

Randamentul operației de sortare:

Bilanțul de materiale al operației de presare

unde:

mi = cantitatea de mere mărunțite care intră la presare

me = cantitatea de suc brut obținut la presare

p6 = 5%

tescovina=tescovina care se obține de la presare

tescovina = 15%

msuc = mm – p6 – tescovina

msuc = 68640,34 – 3432,01 – 10296,05

mm = 54912,28 kg

Randamentul operației de presare:

Bilanțul de materiale al operațiilor de sitare și centrifugare a sucului brut

unde:

mi = cantitatea de suc brut care intră la sitare, centrifugare

me = cantitatea de suc sitat, centrifugat

p7 = pierderi

p7 = 1%

pp= precipitat rămas la operația de sitare, centrifugare

pp = 44%

ms.c. = msuc – p7 – pp

ms.c. = 54912,28 – 549,12 – 24161,40

ms.c. = 30201,76 kg

Randamentul operației de sitare, centrifugare:

Bilanțul de materiale al operației de pasteurizare

unde:

mi = cantitatea de suc sitat, centrifugat care intră la operația de centrifugare

me = cantitatea de suc pasteurizat

p8 = pierderi la operația de pasteurizare

p8 = 0,5%

mp = ms.c.– p8

mp = 30201,76 -151,00

mp = 30050,76 kg

Randamentul operației de pasteurizare:

Bilanțul de materiale al operației de tratament enzimatic

unde:

mi = cantitatea de suc pasteurizat care este supus tratamentului enzimatic și cleirii

pe = cantitatea de pectinază care intră la tratamentul enzimatic

pe =0,5%

p9 = pierderi la tratamentul enzimatic

p9 = 0,25%

mtr = mp + pe – p9

mtr = 30050,76 + 150,25 – 75,12

mtr = 30125,89 kg

Randamentul tratamentului enzimatic:

Bilanțul de materiale al operației de cleire a sucului

unde:

mi = cantitatea de suc tratat enzimatic care intră la operația de cleire

me = cantitatea de suc care a fost supus cleirii

Be = cantitatea de bentonită care a fost introdusă la operația de cleire

Be = 0,1%

p10 = pierderi la operația de cleire

p10 = 0,5%

mcle = mtr + Be – p10

mcle = 30125,89 +30,125-150,62

mcle = 30005,39 kg

Randamentul operației de cleire:

Bilanțul de materiale al operației de filtrare

unde:

mi = cantitatea de suc cleit care intră la filtare

me = cantitatea de suc filtrat

p11 = pierderile operației de filtrare

p11 = 3%

mf = mcle – p11

mf = 30005,39 – 900,16

mf = 29105,23 kg

Randamentul operației de filtrare:

Bilanțul de materiale al operației de concentrare

msuc = maromă + mconc + mH2O + p12

SUsucmsuc = maromă = SUconcmconc

unde:

msuc = cantitatea de suc cleit filtat

maromă = cantitatea de aromă obținută la concentrare

mH2O = cantitatea de apă rezultată la operația de concentrare

SUsuc = substanța uscată a sucului limpede (filtrat)

SUconc = substanța uscată a concentratului

p12 = pierderile operației de concentrare

p12 = 1%

29105,23 = 145,52 + mconc + mH2O + 291,05

SUsuc =13%

SUconc = 71%

13 * 29105,23 = maromă + 71 * mconc

378367,99 = 145,52 + 71 mconc

71 mconc = 378367,99 – 145,52

Randamentul operației de concentrare:

Bilanț de material total

Randamentul total:

Consumuri specifice

Consumul specific se definește ca raportul dintre cantitatea de materie primă și cea de produs finit.

Csp = Cmp/Cpf

Consumul specific la recepție, depozitare

Cspr = Cm/Cc

Cspr = 80000/5327,07

Cspr = 15,01

Cspr – consumul specific la recepție

Cm – cantitatea de concentrat

Consumul specific la tratamentul enzimatic

Csptr = Cpe/Cc

Csptr = 150,25/ts 5327,07

Csptr – consumul specific la tratamentul enzimatic

Cpe – cantitatea de pectinază adaugată

Cc – cantitatea de concentrat

Consumul specific la cleirea sucului

Cspcle = CBe/Cc Cspcle = 0,0054

Prezentarea grafică a bilanțului de materiale (diagrama Sankey):

UTILAJE TEHNOLOGICE UTILIZATE PENTRU OBȚINEREA SUCULUI NATURAL DE MERE

Instalația Dr. Multer – Luva

Este constituită dintr-un cilindru vertical de circa 5 m înălțime prevăzut cu manta de încălzire. La partea superioară este montat un cilindru de diametru mai mare care face oficiul de separator de picături din aburul secundar ce este evacuat din instalație.

Un ax central prevăzut cu palete, care are o turație de 600 rot/min, dispersează Iichidul de concentrat în film continuu pe suprafața încălzită.

Durata trecerii Iichidului peste suprafața încălzită este de circa 20s. Evaporatorul este pus în legătura cu o pompă rotativă de vid prin intermediul unei coloane barometrice. În condițiile de vid creat concentrarea se realizează Ia temperatura de circa 50°C. Sucul concentrat este extras pe Ia baza coloanei în mod continuu cu ajutorul unei pompe. Debitul sucului de concentrat, măsurat cu ajutorul unui rotametru, este astfel reglat pentru ca ponnind de Ia un suc de mere cu 12° refractometrice să se realizeze un concentrat cu 65-70°. În figura 3.1 este reprezentat schematic concentratorul Dr. Multer – Luva.

Figura 3.1. – Concentratorul Dr. MULTER – LUVA

Pe aceIași principiu aI concentrării în peliculă a fost experimentat în S.U.A. un agregat cu trei corpuri de evaporare suprapuse. Lucrând sub un vid de circa 380 mmHg, concentratuI evacuat din instatație are temperatura de circa 80°C, temperatura cu care poate fi trecut direct în ambalaje, fără prealabilă pasteurizare. Datorită timpului scurt de contact cu temperatură ridicată, concentratul rezultat are o culoare corespunzatoare.

Instalatia centriterm ALFA – LAVAL

Această instalație este destinată în mod special concentrării lichidelor termosensibile. Elementul principal al instalației îI constituie motorul, construit din o serie de elemente tronconice fixate pe un ax central, care se rotește cu o viteză de 6000 rot/mm. Fiecare element tronconic are pereți dubli, Ia interior circulând aburii de încălzire.

( P.W. Atkins 1996)

Sucul de concentrat, alimentat central pe Ia partea de sus, este dispersat pe suprafața inferioară a camerelor conice, sub acțiunea forței centrifuge fiind răspandit sub forma unei pelicule cu grosimea de 0,1-1,0 mm. În contact cu suprafața încălzită, care durează numai o secundă, dar ținând seama de caracterul turbulent al curgerii lichidului, are loc o degajare intensă de vapori. Concentratul colectat Ia baza fiecărui element este evacuat pe Ia partea superioară a aparatului, sub influența forței centrifuge.

Vaporii rezultați sunt evacuați printr-un orificiu lateral care este legat la instalația de vid.

Figura 3.2. – Instalația ALFA-LAVAL

Sucul concentrat în condițiile descrise, după rediluare, este comparabil cu sucul conservat prin congelare: oarecare modificări se sesizează numai în ce privește aroma.

Cu toate progresele înregistrate în domeniul concentrării, totuși au loc pierderi și modificări sesizabile ale aromei sucurilor. Aceste modificări se accentuează în cursul stocării sucului concentrat, chiar dacă păstrarea se face la temperaturi mai coborâte. Pentru eliminarea acestor neajunsuri s-a recurs Ia elaborarea unei noi tehnologii, conform căruia se obțin în mod separat sucul concentrat și aroma respectivă.

Pornind de Ia sucul brut obținut de Ia prese se aplică în acest caz următoarea schema:

Figura 3.3.- Schema instalației ALFA-LAVAL

Conform schemei, sucul rezultat de Ia presare este preluat de o pompă și trimis într-un schimbator de căldură cu plăci și apoi în separatorul ciclon unde are loc separarea fracțiunii de vapori conținând substanțele de arome (circa 10% din produsul supus prelucrării) de sucul dezaromatizat. Fracțiunea respectivă este trecută într-o coloană de rectificare în care substanțele aromate volatile sunt separate de vaporii de apă care le-au antrenat. Condensatul este eliminat pe Ia baza coloanei în timp ce componentele volatile și gazele însoțitoare sunt trimise într-un prerăcitor în care sunt condensate și separate o parte din substanțele aromate. O a doua răcire trecerea prin o coloană cu inele Raschig separă ultimele fracțiuni volatile de gazele necondensabile.

Separarea aromelor poate fi realizată Iucrând cu instalația fie la presiune normală, fie Ia presiune redusă; din considerente de ordin economic, în majoritatea cazurilor se lucrează Ia presiune obișnuită.

Concentratul de aromă se ambalează în vase de sticlă și se pastrează Ia întuneric și temperatură scăzută (0°C). În aceste condiții își păstrează nemodificate însușiriIe timp de peste un an.

Sucul dezaromatizat rezultat este prelucrat Ia suc concentrat după schema care a fost descrisă anterior pentru sucul obișnuit. Produsul care părăsește concentratorul trebuie răcit în cel mai scurt timp pentru a stopa reacțiile nedorite care se produc în prezența căldurii (ex. îmbrunarea de tip Maillard).

Sucul concentrat, chiar Ia un conținut de circa 70% substanță uscată solubilă, nu este capabil să inhibe dezvoltarea drojdiilor osmofile, a căror efecte degradative sunt cunoscute. Pentru frânanea, atât a activității microorganismelor, cât și a reacțiilor de ordin chimic, se recomandă că păstrarea sucurilor concentrate să se facă Ia temperaturi coborâte (minim 0°C, preferabil -18°C).

Rediluarea sucului concentrat cu încorponarea cantității corespunzatoare de aromă furnizează produse de calitate superioară, cu însușiri organoleptice foarte apropiate de cele ale unui suc proaspăt fabricat. (P. W. Atkins 1996)

Conservarea prin pasteurizare a sucurilor de fructe cu pulpă se face la fel ca pentru sucurile limpezi, prin turnare la cald sau prin pasteurizare după îmbuteliere.

Pentru o valorificare rațională a fructelor sub formă de suc este util ca întreprinderea de prelucrare să aibă posibilitatea să producă atât suc de fructe limpezit, cât și suc cu pulpă.

Figura 3.4. – Linia complexă pentru fabricarea sucurilor de fructe

Dimensionarea unui schimbator de caldura cu placi

3.4.3.1. Bilanțul termic

Se va stabili bilanțul termic pentru fiecare zonă a schimbătorului de căldură și Dtmed.

Zona I (de recuperare)

t1 = 20°C

t2 = 25°C

Qprimit = Qcedat = Qtrans

Qprimit = necesarul de căldură pentru reîncălzirea suc [W]

Qcedat = căldura cedată de agentul termic

Qcedat = Qsucieșită – Qsucintrată

Qprimit = mL x c2 (t2L – t1L)

Qcedat = mat x cat ( t1at – t2at)

mL = cantitatea de suc

mL =30201,76 kg

mat – cantitatea de agent termic

cL – căldura specifică a sucului

cat – căldura specifică a agentului termic

t 1,2 – temperatura de intrare a sucului

t 1,2 = 20°C

t 2,2 -temperatura de ieșire a sucului

t 2,2 =60°C

t1at – temperatura de intrare a agentului termic

t2at – temperatura de ieșire a agentului termic

Zona II (recuperare)

Semnificațiile analog cu zona I (recuperare)

Zona III

Qp=Qc

Qp = mL x cL (t2L-tlL)

Qc = mat x i x X

mat – cantitatea de agent termic (abur)

i – căldura latentă de vaporizare (kg/kg x grad)

i = 4,19

x= 1

Zona IV (de mentinere)

Q=0 (t=t2)

Zona V (de prerăcire)

Qp = mL x cL (t1L-t2L)

Qc = mat x cat (t2at – t1at)

Cat = 4,l9

Dimensionarea termică

Dimensionarea termică presupune verificarea suprafeței de transfer termic a pasteurizatorului ales.

q=K x A x Dtmed

q – fluxul termic (debitul căldurii transmise W)

k – coeficientul total de transmitere a căldurii (W/m2K)

A – aria suprafetei de transfer termic (m2)

Dtmed — diferența medie de temperatură între agentul cald și agentul rece (°C)

Coeficientul total de transmitere a căldurii se consideră k = 500W/m2K

(Pentru lichidele organice care condensează k este cuprins între 300 și 800 W/m2K)

Zona I

Dtmed = 34,48°C

Zona II

Dtmed = 18,46°C

Zona III

Dtmed = 26,92°C

Zona IV

Se menține temperatura zona III

ZonaV

Dtmed = 25,51°C

Coeficientul total de transfer de căldură se calculează cu relația:

k – coeficientul total de transmitere al căldurii (W/m2K)

α1 – coeficientul parțial de transmitere a căldurii a agentului termic apă (W/m2K)

λ – conductivitatea termică a materialului peretelui plăcii

δ – grosimea peretelui plăcii (m)

Zona I

Calculăm α1 (suc agent termic)

α1 – coeficientul parțial de transfer termic al agentului termic (W/m2K)

Se calculeazăa criteriul Reynolds

tmed = 34,48°C

η – vâscozitatea dinamică a sucului la temperatura medie

(Paxs) = 18,04 x10-4

p – densitatea suc temperatura medie = 1,029 kg/m3

w – viteza suc agent termic

w =1,5 m/s

Se calculează coeficientul Prandl la tmed = 34,48°C

Cp – căldura specifică a sucului la 34,48°C

η – vâscozitatea dinamică a sucului la 34,48°C

λ – conductivitatea termică a sucului la 34,48°C

(Pr/Prp)0,25 = 0,95

Pentru perete, valoarea criterială Nusselt este:

unde: c = 0,065

m=0,78

n = 0,46

Se calculeaza α2

α2 – coeficient parțial de transfer termic al sucului (W/m2K)

tmed=75°C

Inlocuind aceste valori (αapă și αsuc) vom calcula coeficientul total de transmitere a căldurii in zona I a pasteurizatorului.

k = 3892,56 (W/m2K)

Se calculează aria suprafetei de transfer termic pentru zona I a pasteurizatorului:

Zona II

Se calculează analog I, valorile calculate fiind aceleași:

α1 tmed = 68,5°C

α2 tmed = 87,5°C

Zona III

α1 tmed = 83,5°C

α2 tmed = 110°C

Inlocuind valorile α1 și α2 în relația coeficientului total de transfer termic se obține:

Aria suprafeței de transfer termic pentru zona III a pasteurizatorului se obține:

Zona IV

Analog cu zona III A = 0,31 m2

Zona V

α1 tmed = 47,5°C

Dimensionarea mecanică

Zona I

Calculul numărului de plăci în zona I

A – aria suprafeței de transfer

n1 = numar de plăci pentru zona I

F – aria suprafeței de transfer a unei plăci (m2)

f = 0,18m2

Calculul numărului de pachete în zona I

m – coeficient care se calculează cu relația:

m=0,73

(Tab. 13.9 Pag. 645 – Manualul inginerului de industrie alimentară).

z1= 2 pachete

Zona II

Calculul numărului de plăci în zona II

A – aria suprafeței de transfer termic (m2)

n2 = număr de plăci pentru zona II

f – aria suprafeței de transfer a unei plăci (m2)

f = 0,18m2

Calculul numărului de pachete în zona II

m – coeficient

m=0,73

z2= 3 pachete

Zona III

Calculul numarulul de plăci în zona de pasteurizare

n3= 2 plăci

b) Calculul numărului de pachete în zona III

z3= 2 pachete

Zona IV

Calculul numarulul de plăci în zona IV

n4= 2 plăci

b) Calculul numărului de pachete în zona IV

z4= 2 pachete

Zona V

a) Calculul numărului de plăci în zona V

n5= 3 plăci

b) Calculul numărului de pachete în zona V

z5= 3 pachete

CONTROLUL PROCESULUI TEHNOLOGIC

Controale severe pentru sucurile naturale pentru consum

Suc de portocale proaspăt stoarse. Cidru gazos din mere. Toate cocteilurile de (legume) plante.

Americanii își potolesc setea cu acestea sau cu alte sucuri de fructe sau legume, și o mare majoritate a acestor sucuri nu numai că sunt sănătoase dar sunt și sigure, foarte rar sucurile pot deveni periculoase.

Asemenea caz a fost înregistrat în 1996 când un copil de 16 luni din Colorado care a murit din cauza inimii afectate și blocării rinichilor după consumul sucului de mere contaminat. Într-un alt caz din 1996 legat de consumul sucului de mere, Amanda Bermen de 3 ani și jumătate din Chicago a fost spitalizată 24 de zile. În ambele cazuri sucul de mere a fost nepasteurizat și vinovat era E coli 0157 HF, aceIași microb care a fost răspunzator de moartea a 4 copii în 1993 după consumul hamburgher-iIor care nu au fost destul de bine prăjiți.

Acest patogen E coli, după Centru național de control aI Bolilor, este cea mai îngrijorătoare amenințare pentru sănătatea publicului. Spre deosebire de alți patogeni alimentari E coli, nu are margini de eroare. Este necesar numai o cantitate microscopică pentru a cauza îmbolnăviri severe chiar moartea. De fapt CDC estimează ca E coli este responsabilă de cel putin 20.000 de cazuri de îmbolnăviri grave din cauza alimentelor în SUA anual.

Deoarece câteva cauze de intoxicare au fost descoperite în sucurile proaspete (naturale) unde nu au fost pasteunizate sau într-un alt fel procesate pentru eliminarea bacteriei toxice. Administrația pentru Alimentație au propus în Aprilie măsuri pentru reducerea riscului de îmbolnăvire datorită acestui microb din sucurile nepasteurizate și sucuri de legume.

HACCP — o încercare și măsură reală

Tradițional, industria și regulatorii acesteia depind de locul de amplasare și prelucrare randamizată a produselor finale pentru asigurarea alimentelor sigure. În timp ce aceste inspecții furnizează o vedere de ansamblu a circumstanțelor în timp, se cunoaște puțin despre condițiile de înaintea și după inspecție, de asemenea sub facilitatea care o are cu siguranță produselor finite.

Un studiu a FDA din 1997 a găsit faptul că contaminarea sucurilor se produce în general, în timpul creșterii și recoltării produselor necoapte, poate avea în orice moment între livadă și masă (Ia consum). De aceea FDA a propus reguli care cer procesatorilor de sucuri, să implementeze Analiza Hazoral și Controlul Punctului Critic (HACCP) plan care se adresează Ia toate punctele de producție. (Alexan M., Bojor O., 1983)

HACCP este o știință – sistem de bază conceput pentru prevenirea, reducerea sau eliminarea riscului în produsele alimentare, prin controale specifice în timpul producerii și procesării.

Componentele cheie ale sistemului includ:

identificarea problemelor potențiale care pot determina produsele sa fie improprii consumului

stabilirea și monitorizarea punctelor țintă de control pentru minimizarea acestor probleme;

documentarea rezultatelor.

Pe lângă utilizarea sistemuiui HACCP în SUA, acest sistem se folosește și în Canada și alte țări.

“Din 1973 nu au fost raportate cazuri de botulism în procesarea alimentelor în acidul slab FDA care se bazează pe principiul HACCP”, spune Shelle Danis, purtătorul de cuvânt a oficiului de protecția consumatorului. “Mai credem că un program HACCP adecvat este efectiv o cale de asigurare a sucurilor naturale sunt sigure și sănătoase.

Sunt necesare etichete de avertizare

Ca și completare a HACCP, se cere avertizarea pe sucurile nepasteurizate. Acest avertisment, a propunerii din Aprilie, a fost publicat ca o regulă finală pe 8 iulie.

Eticheta de avertizare trebuie să fie viabilă pe pachetul de informații a etichetei containerului și trebuie sa scrie: “Atenție: acest produs nu a fost pasteurizat, și de aceea poate conține bacterii nocive care poate cauza îmbolnăviri grave Ia copii, bătrâni și persoanelor cu sistem imunitar slăbit”. Pentru sucul de mere sau cidru, declarația de avertizare este necesară începând din 8 septembrie 1998. Pentru toate sucurile nepasteurizate data efectivă este 5 Nov.1998.

Noua etichetare se vrea a fi măsură intermediară pentru că noi am propus o perioadă de 3 ani pentru ca procesatorii să implementeze programul HACCP spune Lee Anne Jackson, analist știintific Centru de protecție alimentară și Nutriție aplicată.

FDA a înregistrat cereri pentru prelungirea termenului de implementare a HACCP-ului după data de 5 Nov.

Controlul procesului tehnologic

1.Recepție — controlul calitativ și cantitativ al fructelor.

2.Depozitare — controlul spațiului de depozitare.

3.Transport materie primă — transportul sa se facă în condiții corespunzătoare.

4.Spălare — controlul apei de spălare și eficiența spălării.

5.Sortare — trebuie sa se facă corespunzător.

6.Mărunțire — verificarea eficienței mărunțirii.

7.Presarea — respectarea temperaturii și presiunii.

8.Sitare, centrifugare — respectarea diametrului orificiilor sitei, respectarea timpului de centrifugare.

9.Pasteurizare — respectarea regimului de temperatură și timpului de pasteurizare.

10.Tratamentul enzimatic — să se respecte temperatura și cantitatea de pectinază și anilază adăugată.

11.Cleirea sucului — să se respecte cantitatea de bentonită, necesară pentru cleirea sucului.

12.Filtrare — să se facă corespunzător, respectarea timpului și regimului de curățare a filtrului.

13.Concentrarea — să se facă corespunzător, pentru a obține concentratul cu SU dorită. (Alexan M., Bojor O., 1983)

REGULI PENTRU VERIFICAREA CALITĂȚII

Verificarea calității băuturilor răcoritoare se face prin verificări de lot și verificări periodice.

Verificări de lot

Prin lot se înțelege cantitatea de 500…300.000 butelii sau alte ambalaje de desfacere de același fel și aceeași cantitate care conțin aceIași sortiment de băutură răcoritoare și sunt supuse deodată Ia verificare.

La fiecare lot se verifică:

– ambalarea și marcarea

– proprietățile organoleptice:

– proprietățile chimice (cu excepția conținutulul de metale care se verifică periodic)

Verificarea ambalării și marcării se face prin control statistic conform STAS 3160-72 cu urmatorii parametri: nivel de control (NC) II, nivel de calitate (AQL) egal cu 6,5 plan de control dublu și grad de severitate normaI, conform tabelului nr.3.1.

Tabelul 3.1. – Verificarea ambalării și marcării a sucului natural de mere

Se poate trece de Ia gradul normal de severitate Ia gradul sever sau redus, în condițiile stabilite prin STAS 3160-72.

Eșantioanele prevăzute în tabel se pot lua și în cursul procesului de producție, înaintea introducerii ambalajelor de desfacere în ambalajele de transport. Ambalajele care constituie eșantioanele se iau Ia intervale regulate de timp și astfel încât să se asigure în total luarea eșantioanelor din numărul corespunzător de ambalaje prevăzute în coloana din tabelul 3.

Verificarea proprietăților organoleptice și a proprietăților chimice, se face pe numărul de ambalaje de desfacere indicat în tabeI; acestea se iau la întâmplare din ambalajele de desfacere găsite corespunzătoare Ia verificarea ambalării și marcării conform pct.3.2.3.

Tabelul 3.2. – Verificarea proprietăților organoleptice și chimice a ambalajelor sucului natural de mere

Toate ambalajele examinate trebuie sa corespundă condițiilor organoleptice și a proprietăților chimice prevăzute în normele tehnice de ramură, Ia pct.2.4 și pct. 2.5 din prezentul standard. În caz contrar lotul se respinge.

(http:// www.terapii-naturiste.com/retete/sucuri/sucuri_Iegume.htm)

Verificări periodice

Verificările periodice constau în verificarea conținutului de metale și a proprietăților microbiologice.

Verificarea conținutului de metale se execută lunar.

Verificarea proprietăților microbiologice se execută cel puțin odată pe tură și de câte ori se consideră necesar.

Pentru verificările periodice se iau Ia întâmplare, din diferite puncte ale Iotului găsit corespunzător Ia verificările de Ia pct.3.2, câte o probă de min. 3 ambalaje de desfacere în cazul loturilor până Ia 100000 ambalaje de desfacere și de min. 5 ambalaje de desfacere în cazul loturilor mai mari de 100000 ambalaje de desfacere.

Probele pentru verificarea proprietățiIor microbiologice se introduc în Iăzi izoterme și se trimit în ziua recoltării lor Ia laboratorul care va executa analizele respective.

Dacă chiar numai o singură probă nu corespunde condițiilor prevăzute în prezentul standard pentru caracteristicile analizate, lotul se respinge și se iau măsurile corespunzătoare pentru asigurarea calității produsului.

Pe baza rezultatelor obținute Ia verificările periodice, producătorul garantează caracteristicile respective Ia fiecare lot de Iivrare.

Respectarea instrucțiunilor tehnologice, a rețetelor de fabricație și a normelor sanitare se garantează de producător Ia fiecare lot de livrare.

METODE DE ANALIZĂ

Conform STAS 2567-78 cu următoarele completări:

Verificarea ermeticității închiderii ambalajelor se face astfel: se alege foarte bine ambalajul, astfel încât să nu prezinte urme de umezeală Ia suprafață. Se agită puternic și se întoarce cu gura în jos. În cazul în care se observă pierderi de lichid sau de bioxid de carbon, închiderea se consideră necorespunzătoare.

Determinarea zaharinei

a.Principiul metodei

În mediul de acid clorhidric și în prezența carbonatului de sodiu sau a carbonatului de potasiu, zaharina eliberează ionii S024, care se precipită cu clorură de bariu și se dozează gravimetric.

Sensibilitatea metodei este de 10 mg zaharină.

b.Aparatura

Etuva termoreglabilă.

Baie de apă.

c.Reactivi

Reactivii folosiți trebuie să fie de calitate pentru analiză sau de calitate echivalentă.

Apa trebuie să fie distilată sau de puritate echivalentă, în text apă.

Acid clorhidric, d = 1,19

Azotat de argint cristalizat și soIuție 10%.

Carbonat de sodiu cristalizat și soIuție 10%.

Clorura de bariu, solutie 10%.

Eter etilic.

d.Modul de lucru

Într-un pahar Berzelius de 250 cm3 se introduc 100 cm3 din proba pentru analiză, se acidulează cu 2 ml acid clorhidric și se extrage de două ori cu câte 50 cm3 eter etilic.

Se filtrează extractul prin hârtie de filtru cu porozitate mică, într-un pahar Berzelius, apoi se spală filtrul cu 5 cm3 apă acidulată cu acid clorhidric.

Se evaporă Ia sec pe baia de apă. În reziduu se adaugă 2…3cm3 carbonat de sodiu, soluție 10% și se evaporă din nou Ia sec.

În reziduul uscat se adaugă 4 g amestec de carbonat de sodiu și carbonat de potasiu -1+1. Se încăIzește ușor pe baia de apă, apoi se continuă încălzirea până Ia topire completă (circa 30 mm). Se răcește, se dizolvă în apă, se adaugă 5 cm3 apă acidulată cu acid clorhidric, se filtrează prin hârtie de filtru cu porozitate mică și se spală filtrul cu apă.

Filtratul se aduce Ia 200 cm3, cu apă, se încăIzește Ia fierbere și se adaugă în exces soluție de clorură de bariu, până Ia precipitare totală.

Se execută în paralel două determinări din aceeași probă pentru analiză.

e.Calculul și exprimarea rezultatului

Conținutul de zaharină, exprimat în mg Ia 1000 cm3 probă, se calculează cu formula:

în care:

0,7848 – cantitatea de zaharină, în mg, corespunzătoare Ia 1 g sulfat de bariu;

m – masa sulfatului de bariu uscat, în mg;

V – volumul de probă luat pentru determinare, în cm3

Ca rezultat se ia media aritmetică a celor două determinări executate în paralel dacă sunt îndeplinite condițille de repetabilitate de Ia pct. 4.2.5.2.

Repetabilitate

Diferența dintre rezultatele a două determinări efectuate în paralel, în cadrul aceIuiași laborator, de același operator, din aceeași probă pentru analiză, trebuie să nu depășească 5% din media aritmetică a celor două determinări.

Determinarea acidului benzoic

Conform STAS 11488-81

AMBALAJE ȘI MARCARE

Băuturile răcoritoare se Iivrează în butelii de sticlă închise ermetic, introduse în Iăzi compartimente din Iemn de foioase, din PFL, din polietilenă sau din sârmă precum și în palete Iăzi.

Ambalajele pentru băuturile răcoritoare trebuie să corespundă normelor de igienă aprobate de Ministerul Sănătății.

Băuturile răcoritoare care se pun în consum la pahar se ambalează în bidoane din material plastic avizat de Ministerul Sănătății.

Integritatea închiderii bidoanelor cu bauturi răcoritoare se face prin sigilare.

Ambalajele pentru băuturi răcoritoare trebuie să corespundă documentelor tehnice normative în vigoare și normelor de igienă aprobate de Ministerul Sănătății.

ButeIiiIe de sticlă cu băuturi răcoritoare se închid cu capsule sau prin alte sisteme care asigură o închidere ermetică, aprobate de organele sanitare stabilite de Ministerul Sănătății.

Ambalajele de desfacere trebuie să fie marcate cu următoarele specificații:

marca de fabrică;

denumirea sortimentului

colorat și aromatizat sintetic (după caz);

conservat chimic (În cazul produselor care conțin conservant)

substanța îndulcitoare (În cazul băuturilor răcoritoare hipocalorice; exemplu: îndulcit cu zaharină);

data fabricației;

termenul de garanție;

prețul.

OBSERVAȚIE – Băuturile răcoritoare fabricate ca apă minerală trebuie să fie marcate cu denumirea izvorului.

Bidoanele din material plastic cu băuturi răcoritoare trebuie să fie marcate cu următoarele specificații:

marca de fabrică;

denumirea sortimentului;

prețuI;

data fabricației (ziua și luna);

termenul de garanție;

numărul normei tehnice de ramură.

Ambalajele de transport trebuie să fie marcate cu data fabricației, ziua și Iuna, cu termenul de garanție și cu numărul normei tehnice de ramură.

(http://www.terapii-naturiste. com/retete/sucuri/sucuri_legume.htm)

DEPOZITARE, TRANSPORT ȘI DOCUMENTE

a. Depozitare

Ambalajele cu băuturi răcoritoare se depozitează Ia temperatura de 1… 15°C, ferite de soare și în locuri curate.

Se vor evita variațiile bruște de temperatură.

b. Transport

Ambalajele cu băuturi răcoritoare se transportă acoperite, în vehicule curate. În cazul transportului în aceeași localitate, ambalajele pot fi neacoperite.

c. Documente

Fiecare lot de livrare va fi însoțit de documentul de certificare a calității, întocmit conform dispozițiiIor Iegale în vigoare.

TERMENE DE GARANȚIE

Tabelul 5. – Termene de garanție pentru diferite categorii de băuturi răcoritoare

Aceste termene se referă Ia produsul ambalat, depozitat și transportat în condițiile prevăzute în prezentul standard și în normele tehnice pentru depozitarea bunurilor alimentare și decurg de Ia data fabricației.

DEFECTE, AVARII, REMEDIERI

Datorită folosirii materiei primă necorespunzătoare sucul este necorespunzător.

Dacă fructele sunt necoapte alterate poate imprima sucului gust modificat, culoare necorespunzătoare, conținutul de zaharuri modificat.

Dacă pasteurizarea se face Ia temperaturi necorespunzătoare se pot produce de asemenea modificări ale sucului, datorită dezvoltării microorganismelor.

Contaminarea cu microorganisme se poate datora și prelucrării în condiții neigienice, a utilajelor igienizate necorespunzător, și a materiei prime contaminate puternic cu microorganisme, care sunt rezistente Ia temperatura de pasteurizare. Concentratul se poate altera datorită păstrării în tancuri care nu au fost igienizate.

Alterarea se produce datorită oxidării vitaminei C din produs.

Apariția gustului și mirosului de detergenți datorită dezinfectării cu detergenți necorespunzători, care imprimă concentratului gust și miros, clătiri insuficiente.

Remedieri: Respectarea normelor Ia recepția materiei prime a temperaturii și duratei de pasteurizare, igienizării utilajelor și recipientelor de păstrare a concentratului.

Ambalajele să fie bine dezinfectate, fară a avea gust și miros de detergenți, folosirea unor detergenți corespunzători.

MICROBIOLOGIA SUCURILOR ȘI A BĂUTURILOR RĂCORITOARE

Sucurile de fructe se conservă prin pasteurizare. Ocazional, alterarea este dată de drojdii care, prin fermentație și acumulare de CO2, produc spargerea și bombajul recipientelor. Se întâlnesc și aIterări cu bacterii lactice din genurile Lactobacillus și Leuconostoc; mucegăirea este posibilă dacă există gol de aer și este produsă de speciile genurilor Phyalophora și Byssochlamys, cu spori termorezistenți.

Sucurile se folosesc și Ia obținerea băuturilor răcoritoare nealcoolice, care se conservă ca urmare a unui pH scăzut și a concentrației de dioxid de carbon. Alterările sunt date de drojdii și bacterii, care pot proveni din zahăr sau din microbiota sucurilor. Ca rezultat aI activității lor se produce un gust acru, neplăcut, precum și formarea de dextran, care, în concentrație de 0,5 – 1%, dă o băutură filantă cu consistență albușuIui de ou. În cazul alterării cu drojdii, în afară de pierderea gustulul dulce, atunci când fermentația este dată de drojdii osmotolerante, se simte un gust acru, ca rezultat al formării acidului acetic, și un gust străin, datorat formării de diacetil care, în combinație cu gustul acru, dă o aromă neplacută.

APE REZIDUALE

Caracteristicile apelor reziduale din industria băuturilor răcoritoare

În industria băuturilor răcoritoare nu se produc ape reziduale cu poluare deosebită, însă consumul și diversificarea în continuă creștere explică interesul pentru o epurare eficientă. Apele reziduale provin îndeosebi de Ia spălarea sticlelor și rezervoarelor de înmagazinare, amestecare și filtrare. Din acest motiv ele au un caracter alcalin și o încărcare organică exprimată prin CBO5 de ordinul a 2-3 kg/m3 lichid. Îndepărtarea etichetelor Ia spălarea sticlelor recirculate mărește mult cantitatea de materii în suspensie în apele reziduale. Efectele dăunătoare ale deversării acestor ape sunt asemănătoare cu cele ale apelor reziduale menajere.

(http://www.rodulpamantului.ro/542–pIantele-de-cultura-leguminoasele-varza.html)

NORME DE PROTECȚIE A MUNCII

Tehnica securității muncii

Protecția muncii cuprinde totalitatea măsurilor ce trebuie luate pentru prevenirea accidentelor de muncă și a îmbolnăvirii profesionale. Măsurile de protecția muncii trebuie aplicate efectiv Ia nivelul fiecărui loc de muncă, în vederea asigurării deplinei securități a procesului de muncă și eliminarea factorilor de accidente și îmbolnăviri. Atingerea acestor obiective se realizează în principal prin aplicarea normelor de protecție a muncii. (Adebawo, O., Salau, B., 2006)

– muncitori care lucrează Ia diversele mașini sunt obligați să respecte următoarele reguli: fiecare muncitor lucrează numai Ia mașina sau mașinile care a fost instruit;

– se interzice ungerea, deșurubarea, scoaterea șaibeIor în executarea altor lucrări de întreținere și verificare în timpul funcționării mașinii;

– în cazul constatării unor defecțiuni în funcționarea mașinii va fi oprită și se va anunța mecanicul de întreținere.

Igiena muncii

Condițiile necesare menținerii nivelului ridicat de igienă generală se asigură începând cu faza de proiectare și construire a fabricii prin:

alegerea unui amplasament corespunzător

întocmirea corectă a planului general;

proiectarea și realizarea unei construcții cu vestiare, filtru instaIații de apa cu circuite separate, apă caldă, apă rece, instalații de canalizare.

Dezinsecția — are ca scop combaterea muștelor, gândacilor, larvelor și acarienilor. Se face specificația că în spațiile tehnologice nu se stropește cu soluții de dezinsecție, ci doar în spațiile de depozitare a gunoaielor, vestiare, pereți exteriori.

Deratizarea — se face periodic și atunci când este necesar și se execută de personal specializat.

Igiena personalului

La angajare personalul va fi supus unul examen medical. Se va face controlul medical astfel:

examen clinic și dermatologic lunar;

examen radiologic pulmonar lunar;

control copro-bacteriologic de 2 ori pe an.

CONTRIBUȚII PROPRII

În partea experimentală a acestei lucrări s-a urmărit determinarea comparativă a activității antioxidante (folosind metoda cu radical liber DPPH) a unor sucuri naturale, prospete de fructe. Cunoscând faptul că vitamina C este unul dintre cei mai puternici antioxidanți naturali s-a încercat stabilirea unei corelații între activitatea antioxidantă și conținutuI de vitamină C aI sucurilor analizate.

Determinarea conținutului de vitamina C a sucurilor naturale de măr, grapefruit roz, coacăze, portocale, kiwi din materiile prime

În scopul determinării conținutului de vitamina C, s-a utilizat metoda iodometrică adaptată.

Principiul metodei constă în reacția de culoare dintre amidon și soIuția de I+KI. Dozarea vitaminei C se face cu ajutorul K2Cr2O7 în prezență KI-amidon. Inițial, vitamina C este oxidată și după aceea are loc reacția:

Cr2072 + 6 I- + 14 H+ = 3 I2 + 2 Cr3+ + 7 H20

lodul eliberat astfel colorează amidonul în albastru.

Au fost folosite materii prime de pe piața autohtonă. Sucurile au fost obținute din materiile prime proaspete supuse operațiilor de răzuire, stoarcere și filtrare.

S-a cântărit Ia balanța analitică o probă de 0,05-0,1 g; s-a adus cantitativ într-un vas de titrare, s-au adaugat 10 ml HCI 2n, s-a diluat Ia 50 ml cu apă distilată și s-a triturat; s-a adaugat apoi 1 ml soluție amidon 1% (proaspăt preparată) și 1 ml KI 0,1 n, după care s-a titrat cu soluție de K2Cr2O7 0,1 n până Ia colorație albastră persistentă. Cuantificarea conținutului de vitamină C s-a făcut conform relației:

1 ml K2Cr2O7 0,1 n corespunde Ia 0,008806 g vitamina C (Morait Gh, 1997)

Toate determinările au fost realizate în triplicat, calculându-se media aritmetică a acestora.

În tabelele 4.1. și 4.2. (în figura 4.1) sunt prezentate rezultatele privind conținutul de vitamina C al sucurilor și materiilor prime corespunzătoare.

Tabelul 4.1.- Conținutul în vitamina C al materiilor prime

Figura 4.1.- conținutuI în vitamina C al materiilor prime

Dintre fructele anaIizate, cel mai ridicat conținut de vitamina C îI prezintă grapefruitul (35,359 mg/100g), urmat de coacăze (33,840 mg/100g) și portocale (23,706 mg/100g), iar cel mai redus conținut în vitamina C se găsește în măr (7,016 mg/100g).

Tabel 4.2. – Conținutul în vitamina C al sucurilor

Se observă o concentrație mai ridicată a vitaminei C în sucuri decât în materiile prime ca atare, cel mai bogat în acid ascorbic fiind sucul de grapefruit roz (81,612 mg/100ml suc), urmat de sucul de coacăze (68,014 mg/100ml suc). Valoarea cea mai redusă a concentrației de vitamină C s-a înregistrat în cazul sucului de mere (20,401 mg/100ml suc).

Determinarea acidității totale la sucuri

Conținutul de acizi este exprimat de obicei în acid citric, sau alți acizi care contribuie la această valoare și se cunoaște că sunt prezenți (malic, oxalic). Această valoare este importantă în evaluarea aromei și este înrudită cu valoarea Brix.

Aparatură:

Biuretă de 50 ml;

Pahar Erlenmeyer de 250 ml (pentru probă);

Balanță cu capacitate de 100 g cu precizie de 0,01 g pentru probele concentrate;

Pipetă sau cilindru gradat de 25 ml;

Aparat de agitare magnetică automat;

Agitator;

Reactivi:

Soluție de fenolftaleină: soluție 1% în alcool;

Soluție de NaOH 0,1 N.

Mod de lucru:

Se măsoară 10 ml de probă;

Se adaugă aproximativ 100 ml apă distilată și un ml (15-20 picături) de soluție de fenolftaleină.Se amestecă bine (se poate folosi aparatul de agitare magnetică);

Pentru titarea probei se folosește o soluție de NaOH de 0,1 N până la culoare ușor roz. Culoarea trebuie să se mențină minim 20 de secunde, iar proba trebuie agitată continuu.

Calcul:

Aciditatea este exprimată în mod normal ca g acid malic/100 ml probă:

VNaOH – volumul de NaOH folosit la titrare , în ml ;

Vprobă – volumul de probă folosit la titrare;

0,0067- conținut de acid malic, în g, corespunzător la 1 cm3 NaOH 0,1 N;

Figura 4.2 a) pierderea activității antioxidante: tuturor fenolilor; b) pierderea activității antioxidante: vitaminei C; c) pierderea activității antioxidante și conținutului de antocianină; d) pierderea activității antioxidante: în timpul depozitării fructelor congelate

Tabel 4.3 – Variația timpului freezerării si depozitării pe componentele biochimice si activitatea antioxidanta din sucul de grapefruit

Tabel 4.4 – Variația timpului freezerării si depozitării pe componentele biochimice si activitatea antioxidanta din sucul de mere

Determinarea titrimetrică a acidului ascorbic (vitamina C) cu indicatorul redox 2,6-diclorfenol-indofenol

Principiul metodei

Indicatorul redox 2,6-diclorfenol-indofenol este un oxidant slab cu acțiune oxidantă blândă asupra acidului ascorbic. Metoda se bazează pe titrarea acidului ascorbic din extractele vegetale cu indicatorul redox 2,6-diclorfenol-indofenol până la o culoare roz persistentă timp de 5 secunde.

Reactivi

soluție 0,25 M acid oxalic;

soluție de acid ascorbic 0,5 mg/ml;

soluție standard de indofenol:se dizolvă 250 mg din sarea de sodiu a 2,6-diclorfenol-indofenol, se agită viguros, iar după dizolvarea indicatorului se aduce la 1 l cu pă distilată;

acid clorhidric 1N

Mod de lucru

Se măsoară 10 ml suc diluat 1/10 se adaugă 1 ml acid clorhidric 1 N.Se titrează cu soluția de 2,6-diclorfenol-indofenol până la apariția unei colorații roz distincte, persistentă timp de minim 5 secunde.

Determinarea capacității antioxidante totală

Principiul metodei

Această metodă a fost dezvoltată inițial pentru determinarea capacității antioxidante a plasmei (Ferric reducing ability of plasma) și se baza pe capacitatea plasmei de a reduce ionii ferici la ioni feroși care formau la un pH acicd un complex colorat cu tripiridiltriazina (TPTZ), cu maximul de absorbție la 593 nm.Capacitatea antioxidantă este direct proporțională cu cantitatea de ioni feroși formați, care se determină pe baza unei curbe de etalonare utilizând etaloane cu concentrații cunoscute de ioni feroși.

Reactivi

soluție tampon acetat 300 Mm, pH=3,6 obținută din 3,1 g CH3COONa·3H2O, 16 ml acid acetic glacial și apă bidistilată până la 1000 ml;

soluție de clorură ferică 20 Mm obținută din FeCl3·6H2O dizolvată în apă bidistilată (se prepară proaspătă în momentul analizei);

soluție de HCl 40 Mm obținută din HCl conc.d=1,18g/ml prin diluare cu apă bidistilată;

soluție de 2,4,6-tripiridril-s-triazină (TPTZ) 10 Mm obținută din 0,31 g TPTZ prin dizolvare în 100 ml soluție de HCl 40 Mm ;

reactivul FRAP(25 ml tampon acetat se amestecă cu 2,5 ml soluție TPTZ și 2,5 ml soluție FeCl3);

soluție standard de sare Mohr 1 Mm obținută din 0,393 g (NH4)2·Fe(SO4)2·6H2O dizolvată în apă bidistilată și aducere cantitativă la balon de 1000 ml cu apă bidistilată.

Pentru prepararea curbei de calibrare s-au utilizat etaloane cu concentrații cunscute de ioni feroși în domeniul 0,05-0,4 Mm/L obținute din soluția standard de sare Mohr 1mM prin diluția cu apă bidistilată. 0,5 ml din soluțiile etalon de concentrații 0,05; 0,1; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40 µM Fe2+/Ml se amestecă cu 2,5 Ml reactiv FRAP. După 15 minute se citește absorbanța la λ=593 nm utilizând ca probă martor reactivul FRAP. Ecuația dreptei de etalonare este Y=… iar coeficientul de corelație R=0,…

Figura 4.3 – Curba de etalonare utilizată pentru determinarea capacității antioxidante totale

Din fiecare sticlă de suc s-au prelevat probe prin turnare directă în pahare Erlenmayer de 150 ml. Fiecare probă a fost diluată cu apă bidistilată în raport 1:100 (v/v); în acest sens se pipetează 1ml suc prelevat din paharul Erlenmayer într-un balon cotat de 100 ml și se aduce la semn apă bidistilată.Probele se filtrează iar la 1 ml din probele de suc diluate și flitrate se adaugă sub agitare 2,5 ml reactiv FRAP.După 15 minute se citește absorbanța la λ=593 față de proba martor (reactivul FRAP).Capacitatea antioxidantă totală s-a exprimat în Mm Fe2+/L.

Dozarea spectrofotometrică a polifenolilor totali prin metoda Folin-Ciocalteu

Principiul metodei

Polifenolii sunt substanțe cu caracter antioxidant care se găsește în cantități apreciabile în produsele de origine vegetală.Polifenolii sunt compuși chimici aromatici cu mai multe grupări hidroxil inserate pe nucleul aromatic. Datoriă acestei structuri au proprietăți redox,putând fi oxidați de reactivul Folin-Ciocalteu cu formarea unei colorații albastre cu maximul de absorbție la 750 nm.

Reactivi

Soluție de Na2CO3 7,5% obținută din Na2CO3 dizolvată în apă bidistilată;

Reactiv Folin-Ciocalteu diluat 1:10 (v/v) cu apă bidistilată;

Soluție standard de acid galic 10Mm/L obținută prin dizolvarea a 1,8755 g acid galic (HC7H5O5·H2O) în alcool etilic 96% (v/v).

Pentru pregătirea curbei de etalonare (fig 2): 0,5 ml din soluțiile standard de acid galic de concentrații 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 Mm/L (obținute din soluția standard de acid galic prin dilutii cu alcool etili 96%, se amestecă într-o eprubetă de 10 Ml cu 2,5 ml reactiv Folin-Ciocalteu după care se adaugă sub agitare 2,0 ml soluție de Na2CO3.Se mențin în repaus 2 ore și se citește absorbanța la λ=750 nm față de proba martor (0,5 ml apă bidistilată, 2,5 ml reactiv Folin-Ciocalteu și 2,0 ml soluție de Na2CO3).

În cazul determinării polifenolilor din suc, într-o eprubetă se pipetează 0,5 ml suc, 2,5 ml reactiv Folin-Ciocalteu și apoi 2,0 ml soluție de Na2CO3, se agită și după 2 ore se citește absorbanța la lungimea de undă λ= 750 nm față de proba martor.

Conținutul de polifenoli s-a exprimat în Mm acid galic/L. Ecuația dreptei de etalonare este Y=…..iar coeficientul de corelație are valoarea R=0,…..

Figura 4.4 – Curba de etalonare utilizată pentru determinarea polifenolilor

Determinarea activității antioxidante a sucurilor naturale de măr, grapefruit, coacăze, portocale, kiwi

Antioxidanții nutriționali au câștigat în ultimii ani, o atenție deosebită din partea cercetătorilor pentru efectele Ior potențiale în prevenirea sau ameliorarea a peste 100 de boli cronice și degenerative, printre care se numară cancerul, boIile cardiovasculare, fenomenul îmbătrânirii (Young și Woodside, 2001; Sies și Stahl, 1995).

În funcție de reacțiile chimice pe care le implică, majoritatea metodelor de determinare a capacității antioxidante pot fi împărțite în două categorii: analize bazate pe reacții de transfer de atom de hidrogen (HAT) și analize bazate pe reacții de transfer de electron (ET). Majoritatea analizelor bazate pe HAT monitonizează cinetica reacției și determinarea cantitativă se face pe baza curbelor cinetice. Aceste analize cuprind inhibiția autooxidării lipoproteinelor de densitate joasă, capacitatea de absorbție a radicalului de oxigen (ORAC) și parametrul de captare a radicalului antioxidant (TRAP). Metodele bazate pe ET măsoară capacitatea unui antioxidant de a reduce un oxidant, care își schimbă culoarea atunci când este redus. Gradul în care se schimbă culoarea este corelat cu concentrația probei de antioxidant. Acestea includ analiza fenolilor cu reactiv Folin-Ciocalteu (FCR), capacitatea anioxidantă a echivalentului Trolex (TEAC), puterea antioxidantă a ionului feric reducător (FRAP), analizarea potențialului antioxidant total folosind complex de Cu(II) ca oxidant, și DPPH. Ambele categorii de analize intenționează să măsoare capacitatea eliminăril oxidantului, în locul capacității antioxidante preventive a unei probe (Huang și colab., 2005).

Deoarece vitezele relative de reacție ale antioxidanților împotriva oxidanților, mai ales radicali peroxil, reprezintă parametrii cheie al capacității antioxidante, se analizează autooxidarea și inhibiția sa cinetică. Autooxidarea, inițiată de un compus azo, și acțiunea inhibitorilor săi include următorii pași elementari (se consideră un antioxidant, doi radicali și oxigenul în exces, unde AH = antioxidant, LH = substrat, R2N2 = compus azo)

(Huang și colab., 2005):

Inițiere :

R2N2 -> 2R• + N2

R• + O2 -> ROO•

ROO• + LH -> ROOH + L•

Propagare:

L• + O2 -> LOO•

LOO• + LH -> LOOH + L•

Inhibiție:

LOO• + AH -> LOOH + A•

Încheiere:

A• + (n-1)LOO• -> produs

LOO• + LOO• -> produs

Viteza de formare a peroxidului inhibat (Rinh) și cel neinhibat (Rneinh) sunt exprimate prin următoarele ecuații:

Rneinh = {k3/(2k8)1/2}[LH]Ri1/2

Rinh = {k3[LH]Ri}nk6[AH]

unde:

– k3, k8 și k6 reprezintă constantele de viteză pentru propagare, încheiere și inhibiție.

Un radical care rupe catena ar trebui să reacționeze mai repede cu radicalii (k6 >> k3), pe când un radical antioxidant (A•) nu reacționează sau reacționează foarte încet cu LH (constanta de viteză << k3) (Huang și colab., 2005).

DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil) este unul dintre radicalii organici cu azot cei mai stabili și disponibili comercial și are absorbanța maximă în UV-VIS Ia 517 nm, prezentând o culoare vineție. În momentul reducerii, soluția se decolorează de Ia vinețiu Ia galben, electronul liber al DPPH împerechindu-se cu un hidrogen de Ia un antioxidant inhibitor de radical liber trecând în DPPH-H redus:

Desfașurarea reacției este monitorizată spectrofotometric. (Huang și colab. 2005)

A fost determinată activitatea antioxidantă a sucurilor naturale (limpezi, fără pulpă) de grapefruit, măr, coacăze, portocale, kiwi.

Materialele utilizate au fost:

soluție 1mM DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidnazil — radical liber, MP Biomedicals, LLC-Germania, în alcool etilic);

alcool etilic 96% (Merck).

Din fiecare suc analizat s-au luat probe care s-au diluat cu apă distilată 1:100, deoarece Ia diluții mai mici decolorarea probelor se petrecea instantaneu. Într-o eprubetă prevăzută cu dop s-au introdus: 0,3 ml probă diluată, 2,6 ml solvent (alcool etilic) si apoi 0,3 ml soluție DPPH 1mM, după care amestecul s-a introdus în cuva spectrofotometrului, pentru compensare folosindu-se alcool etilic sau acetonă. A fost înregistrată absorbanța Ia 517 nm și variația acesteia în timp. Înregistrările au fost efectuate cu spectrofotometrul Perkin Elmer, Lambda 25.

Pe baza spectrelor de absorbție în VIS ale soluțiilor de DPPH de diferite concentrații (figura 4.5.) s-a obținut curba de etalonare: Absorbanță (517 nm) = f (c, mM) (figura 4.6.). Astfel s-au preparat 19 soluții de DPPH de concentrații diferite, s-au colorimetrat și s-a întocmit apoi curba de etalonare stabilindu-se ecuația (panta) dreptei. Pe baza acestei ecuații s-a calculat apoi viteza medie de reacție a DPPH cu fiecare probă Iuată în lucru. (Huang și colab., 2005)

Figura 4.5 – Spectrele în VIS ale soluțiilor de DPPH etalon

Figura 4.6 – Curba de etalonare pentru DPPH: Abs = f (c, mM)

Pentru cuantificarea activității antiradicalice, s-a calculat panta dreptei pentru soluțiile de DPPH și s-a stabilit viteza de reacție ca raport între derivata concentrației (de DPPH) în funcție de timp, conform relației:

v=Δc/Δt

Cu cât viteza de reacție este mai mare, cu atât capacitatea antiradicalică (antioxidantă) este mai bună.

Rezultatele obținute privind activitatea antioxidantă a probelor analizate exprimată prin viteza medie de reacție a DPPH în μM/s sunt prezentate în tabelul 4.5. Valorile au fost calculate folosind curba de etalonare pentru DPPH și programul Microsoft Excel, pe baza curbelor spectrofotometrice înregistrate pentru fiecare probă analizată (figurile 4.8.- 4.12.).

Tabelul 4.5.- Vitezele medii de reactie ale DPPH in prezența probelor analizate

Figura 4.7. Vitezele medii de reacție ale DPPH în prezența probelor

Cea mai mare viteză de reacție a DPPH a fost în prezența sucului de grapefruit roz (5,235 pM/s), care se poate astfel aprecia ca având cea mai puternică activitate antioxidantă dintre toate probele analizate. Urmează apoi, în ordine descrescătoare, sucul de coacăze (v= 5,087 μM/s), cel de portocale (v=5,040 μM/s), sucul de kiwi(v=3,154 μM/s) și sucul de mere (v=3,133 μM/s).

Corelând rezultatele privind activitatea antioxidantă cu cele privind conținutul de vitamina C se poate constata că, Ia probele analizate, activitatea antioxidantă variază direct proporționaI cu valoarea concentrației de vitamina C.

Figura 4.8. – Variația în timp a absorbanței soluției de DPPH 1mM în prezența sucului de grapefruit roz diluat 1:100

Figura 4.9. – Variația în timp a absorbanței soluției de DPPH 1mM în prezența sucului de mere diluat 1:100

Figura 4.10. – Variația în timp a absorbanței soluției de DPPH 1mM în prezența sucului de coacăze diluat 1:100

Figura 4.11. – Variația în timp a absorbanței soluției de DPPH 1mM în prezența sucului de portocale diluat 1:100

Figura 4.12. – în timp a absorbanței soluției de DPPH 1mM în prezența sucului de kiwi diluat 1:100

CONCLUZII

Ca și concluzii generale asupre prezentului proiect de diploma, se pot desprinde urmatoarele:

Au fost consultate și sistematizate datele din literatura de specialitate privind bioantioxidanții și mecanismele lor de acțiune în organism, privind fructele luate în studiu, sucurile de fructe, compoziția lor chimică, utilizările și beneficiile lor pentru sănătatea omului.

A fost prezentată tehnologia fabricării sucului natural de mere, calculul bilanțului de materiale pentru procesarea a 80.000 kg mere, proiectarea unui schimbător de căldură cu plăci.

Partea de contribuții proprii a proiectului de diplomă s-a axat pe determinarea comparativă a activității antioxidante (folosind metoda cu radical liber DPPH) a unor sucuri naturale, prospete de fructe (grapefruit roz, mere, coacăze, portocale, kiwi).

Cunoscând faptul că vitamina C este unul dintre cei mai puternici antioxidanți naturali s-a încercat stabilirea unei corelații între activitatea antioxidantă și conținutul de vitamina C al sucurilor analizate.

Rezultatele experimentelor efectuate se pot sintetiza astfel:

Dintre fructele analizate, cel mal ridicat conținut de vitamina C îl prezintă grapefruitul roz, urmat de coacăze și portocale iar cel mai redus conținut în vitamina C se găsește în măr.

Concentrația vitaminei C este mai ridicată în sucuri decât în materiile prime ca atare, cel mai bogat în acid ascorbic fiind sucul de grapefruit roz, urmat de sucul de coacăze. Valoarea cea mai redusă a concentrației de vitamina C s-a înregistrat în cazul sucului de mere.

Corelând rezultatele privind activitatea antioxidantă cu cele privind conținutul de vitamina C se poate constata că, Ia probele analizate, activitatea antioxidantă variază direct proporțional cu valoarea concentrației de vitamina C.

BIBLIOGRAFIE

Adeba wo, 0., Salau, B.., Ezima,E., Oyefuga, 0., Ajani, E., Idowu, G., Famodu, A., Osilesi, 0., ,,Fruits and vegetables moderate lipid cardiovascular risk factor in hypertensive patients”, Lipids in Health and Disease, 2006, 5:14.

Alan, L., Miller, N.D.,”Antioxidant flavonoids: structure, function and clinical usage”, Alternative Medicine Review, 1996, 1(2), p.103-111.

Alexan M., Bojor 0. – “Fructele și legumele – factori de terapie naturală”, Ed. Ceres, București, 1983.

Armstrong D. – “Free Radicals in Molecular Biology, Aging and Disease (A Meeting)”, Washington, Oct. 6 -8, 1983, Academic Press, New York, 129 -141.

Beschea, R., Segal, B. – Ind. AIim., 17, nr.5, 1985, p. 242. ~

Bland I.P.., Denis M.P., Bezard I., Antioxidant action of organic peroxidation, Sciences des Aliments vol.15, nr.4, 1995.

Bojor, 0.., Popescu, 0., Fitoterapie traditional și modernă,2003, Ed. Fiat Lux, București.

Cao, G. ș.a. “Increases in human plasma antioxidant capacity after consimtion of controlled diets high in fruit and vegetables” Am. J. Clin. Nutr., 68, 1998, p. 1081-1087.

Caragay, A.B. “Cancer preventive food and ingredients” Food Techn., 46, 4, 1992, p. 65-68

Chimi H., Cillard I., Cillard P., Antioxydation of organ oil Argonia Spinoza from Monaco, Sciences des AIiments, vol.14, nr.1, 1994.

Colecția de Standarde pentru Industria alimentara vol.1, Centrul de Organizare și Calcul București, 1998.

Corlăteanu, S. – Valorificarea fructelor de pădure. Ed. agrosilvica de stat, București, 1995.

Costin, G.M., Segal, R., Alimente funcționale, 1999, Ed. Academica,Galați. ‘

C. Banu – Manualul inginerului de industrie alimentară. Ed. Tehnică, București, 1998.

Danilova L.A., Chernova L.A., Dependence of the antioxidant properties of plant extracts on the concentration of phenolic compounds, C.A., vol.121, nr.9, 1995.

Durlach, J. ș.a., “Cardiovasoprotective foods and nutrients”, Magnese Res., 1999, 12, 57-61.

Faur, V., Golan, M., Fitoterapie și fitoprotecție alimentară 1998, Ed. Dacia Europa Nova, Lugoj.

Faur Virginia – Teză de doctorat USAB, TM. 1995

Franke, F. – Flussiges Obst. 36, nr. 9, 1969, p. 384. 4. Ournac, A. – Ind. AIim. Agric. 87, nr. 5, 2000, p. 521 .

Gergen I, Palicica R., Lucaci Luminița, Dragoș D., Gogoașă I., Corelarea capacității antioxidante a unor extracte obținute din plante medicinale cu unii din componenții caracteristici ai acestora, Simp. zilele Timișene, Timișoara, 22-24 mai, 1997.

GuțuIescu, L., Dima, Em. – Tehnologia prelucrării legumelor și fructelor. Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1997.

Huang, D.; Gu, B.; Prior, R.L. ,,The chemistry behind antioxidant capacity assays”, J. Agric. Food Chem., 2005, 53,1841-1856.

Kinsella, J.E., Haas, V. ș.a. – Food Processing and Marketing, 27, nr.10, 1996, p.1 S. 17.

Kinsella, .J.E., ș.a. “Possible Mecanisms for the protective role of antioxidans in wine and plant foods”. Food. Techn. 47, 4, 1993, p. 85-89.

Marinescu, I., Opriș, Șt – Prevenirea defectelor de fabricație în industria conservelor vegetale. Ed. Tehnică, București, 1996.

Morait Gh., ,,Controlul analitic al medicamentelor”, Ed. Medicală, București, 1997

Palicica, R., Jianu, I. – Merceologia produselor agroalimentare. Lito., Timișoara, 1996.

P. W. Atkins -Tratat de chimie fizică, Ed.Tehnică, 1996.

Rășenescu, I. – Operații și utilaje în industria alimentară, vol. II. Ed. Tehnică, București, 1992

Segal, B., Segal, R., Tehnologia produselor alimentare de protecție, 1991, Ed. Ceres, București.

Segal, B. – Tehnologia conservării fructelor și legumelor. Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1994

Sies, H.; Stahl, W.; „Vitamins E and C, beta-carotene and other carotenoids as antioxidants”, Am. .J. Clin. Nutr, 1995, 62, 1315S-1321S.

Tressler, D.K., .Joslyn, M. – The Chemistry and Technology of Fruit and Vegetable Juice. Production. New-York, Avi Publishing, Co., 1991.

Wucherpfennig, K. – Flussiges Obst., 36, nr.4, 1989, p. 127.

X X X – Food Technology, 23, nr.2, 1999, p. 61.

X X X – Food Technology, 20, nr.10, 1996, p. 119.

X X X – Ind. Alimentarã, 16, nr.9, 1994, p. 452.

X X X – Lebensmittelindustrie, 1 1, nr.3, 1999, p. 87.

Young, I.S.; Woodside, J.V. „Antioxidant in health and disease”, J. Clin. Pathol., 2001, 54, 176-186.

http://ebooks.unibucro./biologie/progreseVolume1/capitolul8/LUCRARE%20EXTENSO%202.doc

http://www.gazetadeagriculura.info/index.php?option=com_content&view=article&id=443:Pastrarea_si_depozitarea_merelor&catid=64:Pomicultura&Itemid=117

http://www.sfatulmedicului.ro/Alimentatia-sanatoasa/sucul-de-mere-tulbure-este-de-patru-ori- mai-sanatos-comparativ-cu-cel-li_2552

http://www.rodulpamantulul.ro/542–plantele-de-cultura-leguminoasele-varza.html

http://www.stilfeminin.ro/sanatate/Sucul-de-sfecla-rosie-trateaza-tensiunea-arteriala.html

http://www.terapii-naturiste.com/retete/sucuri/sucuri.htm

http://www.terapii-naturiste.com/retete/sucuri/sucuri_legume.htm