Cercetari Privind Transformarile Microbiologice la Ambalarea Sub Vid Si In Atmosfera Modificata a Uno

=== Lucrare de diploma ===

CERCETĂRI PRIVIND TRANSFORMĂRILE MICROBIOLOGICE LA AMBALAREA SUB VID ȘI ÎN ATMOSFERĂ MODIFICATĂ A UNOR PRODUSE VEGETALE

Studiul actual al cunoașterii în domeniu pe plan național și internațional

În ultimii ani, ambalarea alimentelor a suferit schimbări semnificative datorită introducerii continue a numeroase tipuri de pelicule și proceduri de ambalare. Ambalarea aseptică a fost unul dintre procesele de dată recentă, care a fost rapid adoptat de către industrie și consumatori.

Introducerea continuă a noi materiale ce se constituie în bariere pentru oxigen a oferit posibilități tot mai mari producătorilor. Utilizarea ambalării aseptice împreună cu sterilizarea cu apă oxigenată a ambalajelor a fost perfecționată de o companie suedeză TETRA PAK în anii 1950.

Introducerea relativ a ambalării în atmosferă a produselor proaspete refrigerate în scopul prelungirii duratei de păstrare a acestora a găsit o largă aplicabilitate în țări precum Anglia. Ambalarea în atmosferă controlată și ambalarea în atmosferă modificată nu s-a dezvoltat destul de mult în S.U.A. ca în Europa. Unul dintre motive ar putea fi diferența dintre lungimile canalelor de distribuție din cele două zone.

Fructele și legumele minim procesate pot fi ambalate sub diferite medii: ambalare aerobă; ambalare în atmosferă modificată; ambalare în atmosferă controlată; ambalare sub vid.

La ambalarea aerobă, produsul este expus la suficient oxigen pentru a determina intensificarea reacțiilor chimice oxidative. În plus, produsul poate pierde umiditate, în funcție de umiditatea camerei în care este păstrat.

De asemenea, mirosurile străine, gazele și microorganismele pot fi absorbite cu rapiditate de către produs, ceea ce poate determina mirosuri străine, arome neplăcute și în final, degradarea produsului.

Materialul de ambalare și permeabilitatea sa la diferite gaze sunt criterii importante de care se ține seama la introducerea produselor în pungi închise. Zagory și Kader au studiat permeabilitatea pentru gaze a diferiților polimeri.

Polietilena cu densitate scăzută este cel mai larg utilizat film, pentru toate tipurile de ambalaje.

Clorura de polivinil este utilizată în industria preambalării, ca materiale sudabile și contractile. Ea are proprietatea de a putea fi produsă în foi foarte subțiri.

Polipropilena are proprietatea de a se strânge la căldură dar nu are proprietăți bune de barieră pentru gaze, deși constituie o bună barieră pentru umiditate.

Celuloza nu poate fi termosudabilă, nu este impermeabilă la umiditate și, în plus, este tare, rigidă. Alte tipuri de filme, cum ar fi polistirenul, poliamidele și poliesterii sunt de asemenea produse dar nu sunt utilizate pe scară largă.

Ambalarea în atmosferă modificată s-a bucurat mai mult de atenția cercetătorilor. În acest sistem de ambalare produsul este închis într-o pungă ce nu permite schimbul de gaze cu exteriorul, iar prin respirația produsului, datorită dioxidului de carbon, compoziția aerului din interior se modifică în comparație cu compoziția atmosferică normală. Atâta timp cât produsele sunt parțial transformate, ele continuă metabolismul. La ambalarea în atmosferă modificată, pornind de la condițiile atmosferice, produsul este expus unei concentrații mari de oxigen pentru o perioadă mai mare de timp, înainte să aibă loc echilibrarea condițiilor de păstrare din interiorul pungii. Pentru un produs cum este salata, sunt necesare aproximativ două săptămâni până în momentul în care concentrația de oxigen se reduce la 5%, timp în care se desfășoară brunificarea enzimatică oxidativă. Cu toate acestea, dacă înainte de sudarea pungilor, în interiorul acestora se introduce deja aer cu o concentrație mai ridicată de dioxid de carbon, se poate realiza o prelungire a duratei de păstrare a produsului.

Tipul filmului utilizat pentru ambalare are o influență decisivă asupra stabilității produsului în timpul păstrării. Pe măsură ce permeabilitatea pentru gaze scade, produsele pot dezvolta unele mirosuri străine în timpul prelungirii duratei de păstrare. Acest fapt ar putea fi datorat reacției produsului la conținutul scăzut de oxigen și/sau ridicat de dioxid de carbon al mediului de ambalare. Fermentația alcoolică poate avea loc într-un mediu cu conținut de 1% oxigen sau chiar mai puțin.

[NUME_REDACTAT] a primit un patent de invenție în ceea ce privește procedura de ambalare în film de polipropilenă, care reușește să crească durata de viață a fructelor și legumelor proaspete de 1,5-3 ori.

Alte companii cum ar fi W.R., GRACE, CRYOVAC DIVISION etc. desfășoară studii asupra sistemelor de ambalare în filme de plastic pentru a prelungi durata de păstrare a fructelor și legumelor.

Ambalarea în folie contractilă este o altă procedură de ambalare, care a fost utilizată la produsele proaspete, eficacitatea sa variind în funcție de produs. Acest sistem pare a fi eficace în special pentru întârzierea pierderii de umiditate a produsului.

Ambalajele de tip rigid cum ar fi cele de sticlă sau metal, sunt utilizate frecvent pentru studierea ambalării în atmosferă controlată. Alte tipuri de sisteme de ambalare cum ar fi ambalarea sub vid, ambalarea în atmosferă cu concentrație scăzută de oxigen sau etilenă sunt de asemenea studiate din punct de vedere al eficacității pentru extinderea păstrării fructelor și legumelor parțial transformate. Numeroase filme comercial disponibile pot fi folosite pentru ambalarea salatei. Salata tăiată este ambalată în pachete de polietilenă în care se realizează vid.

Bolin și Huxsoll utilizează un ambalaj disponibil comercial ([NUME_REDACTAT] Corp.) pentru a reduce rapid oxigenul disponibil la ambalarea piersicilor, merelor și caiselor parțial transformate.

Micșorarea cantității de oxigen disponibil reduce reacțiile chimice oxidative care determină brunificarea și de asemenea îmbunătățesc menținerea texturii. Tipul de ambalare nu a avut nici un efect asupra vitezei de modificare a texturii la jumătățile de pere parțial transformate.

Acidul ascorbic, datorită susceptibilității sale la degradarea prin oxidare este deseori utilizat ca indicator al calității produsului.

Cele mai multe dintre fructele și legumele parțial transformate vor pierde foarte puțin din substanțele lor nutritive sau vitamine în timpul păstrării prin refrigerare, mai ales dacă ele sunt adecvat ambalate. La ora actuală, informațiile cu privire la procedurile de depozitare, păstrare și manipulare și efectul lor asupra substanțelor nutritive ale fructelor și legumelor parțial transformate sunt puține.

Se cunoaște în general că păstrarea prin refrigerare și micșorarea cantității de oxigen din compoziția aerului va întârzia pierderea de substanțe nutritive. În general tratamentele și condițiile de păstrare care mențin proprietățile senzoriale ale produselor vor menține de asemenea și valoarea nutritivă a acestora.

Dezvoltarea microorganismelor poate fi controlată prin intermediul temperaturii, compușilor antimicrobieni și condițiilor atmosferice.

Buick și Damglou, experimentând pe morcovi, au constatat că ambalarea sub vid micșorează viteza de dezvoltare a microorganismelor în timpul depozitării, mărind durata de viață de la 5 la 8 zile a produsului.

În S.U.A., în cadrul Departamentului de Agricultură există un organism de inspecție și siguranță a alimentelor care împreună cu Institutul de Marketing al [NUME_REDACTAT] a elaborat un ghid de păstrare și conservare a alimentelor, în care se subliniază rolul ambalării sub vid în prelungirea duratei de păstrare a alimentelor.

Această tehnică a luat naștere în Franța dintr-o observație asupra „duratei de viață” a cărnii congelate ambalată într-o pungă de latex care a fost „vidată” de aer (1936). Ea a fost dezvoltată industrial începând cu anii 1950 grație apariției filmelor etanșe PVDC și dezvoltării „pompelor de vid”. Pompele utilizate aici creează un vid numit „primar” sau mediu: 1/100 atm = 1 Pascal (Pa). Ele sunt rapide și eficace, de tipul cu palete, cu lobi etc., fie mecanice fie cu (capace) clopote. Primele încercări de coacere sub vid datează din 1968. Procedeul și aparatele de coacere industrială sub vid cum ar fi CRUOVAC – PRALUS apar în 1980.

Vidul se poate defini prin starea fizică a unui mediu închis caracterizată printr-o presiune („gaz rarefiat”) inferioară celei din atmosfera naturală. Practic, de la 100 mbari (cafea ambalată sub vid) la 10-6 mbari (tub de televizor) și până la 10-14 mbari: „ultra vid”.

J.C. Maxwell definea: „vidul este ceea ce rămâne într-un recipient odată îndepărtat tot ce poate fi îndepărtat”. Mai recent [NUME_REDACTAT]: „vidul nu este neant, este chintesența neutrului”.

Vidul practicat este numit „primar” sau mediu. Atmosfera reziduală și ceea ce conține ea: oxigen, vapori de apă (particule de praf de ex.) este foarte redusă, de ordinea 1 pascal sau 1/100 atm presiune reziduală.

În cazul industriei alimentare, incinta vidată este cel mai adesea constituită din ambalaj: pungă etanșă, retractabilă sau nu, tăviță acoperită cu un film etanș, sigilată (autosudabilă), în general transparentă și care suportă etichetarea reglementară. În procedeul SKIN de exemplu, cu două filme: filmul interior este semirigid (rol de soliditate), iar filmul superior joacă rolul de barieră: „film barieră”.

Rațiunea de a fi a procedeului este modificarea atmosferei reziduale la contactul produsului izolat, care limitează dezvoltarea microorganismelor. Are loc pe de o parte reducerea conținutului de oxigen (O2) și creșterea conținutului de gaz carbonic (CO2) sub acțiunea „respiratorie” a produsului închis (ambalat). Are loc inhalarea parțială și niciodată totală în practică deoarece obținerea vidului înaintat este îndelungată și necesită un pompaj permanent datorită impermeabilității niciodată totale a pereților – germenilor aerobi care antrenează în atmosferă putrefacții și mucegăiri.

Se poate crește astfel data limită de consum, „faza de latență” sau predezvoltarea trece de la 1 la 3 zile și se reduce procentul de dezvoltare (durata de reducere decimală pe zi de la 0,94 la 0,69).

De notat că această acțiune este selectivă. Bineînțeles natura și starea inițială a produsului, pH-ul său (cărnuri), temperatura de conservare după tratament, au o influență asupra calităților organoleptice în timpul utilizării șu asupra datei limită de consum, care sunt „specific asociate”.

Pe de altă parte, deși vidul jenează microorganismele aerobe, el favorizează microorganismele anaerobe (Cl. Botulinum care sporulează și rămâne termorezistent).

Este oportun de precizat aici că la punerea sub vid a produselor, pompajul, evaporarea produc frig. Ceea ce este bine cunoscut este menținerea obligatorie la rece.

De notat că punerea sub vid care plachează filmul plastic pe produs facilitează transferul termic dacă are loc o pasteurizare.

Pe baza ambalării sub vid pot fi realizate două tipuri de produse vegetale:

– produse denumite „a 4-a gamă”: fructe și legume proaspete sau parțial transformate, ambalate sub vid și cu o durată limită de consum de 7 zile, cu menținere obligatorie în condiții de refrigerare. Ele sunt considerate „semi-conserve”, cu condiționare nu în mod obligatoriu etanșă la gaze sau conserve „care nu își spun numele” și care pentru anumite rațiuni se vând cu o durată limită de consum în mod voluntar foarte redusă (cu dorința vânzătorului de a se diferenția de conserva tradițională și de a se apropia de proaspăt, de unde definiția de mică conservă de exemplu).

– produsele denumite „a 5-a gamă”: fructe și legume „pre-gătite” sub vid și care suferă deci în stare ambalată o pasteurizare sau pentru unele o sterilizare. În acest caz produsul suportă analize de stabilitate de tip „conservă” dacă este sterilizat și are o durată limită de consum foarte mare.

Produsul este stabil 21 de zile la 300C și 7 zile la 550C sau poate fi conservat 75 de zile la temperatura ambiantă a țărilor numite temperate (0-300C), mai ales dacă este sterilizat și 6 luni la un frig pozitiv (0-30C).

În ce privește condiționarea, aceste produse sunt:

conservate în săculețe sub vid (grosimea stratului de 5-20 mm în funcție de produs);

comercializate în tăvițe de plastic;

pentru piețele de suprafață mare și medie: săculețe de 0,4-0,5 kg;

pentru colectivități: săculețe de 2,5 kg.

Legume propuse pentru a fi astfel prelucrate sunt: mărar, țelină și praz tăiat, ciuperci, andive, morcovi, dovlecei, albitură și praz, napi, ceapă, cartofi, varză de Bruxelles, porumb dulce, anghinare, sparanghel, cartofi și sfeclă roșie în cuburi mici, lamele etc., iar fructele propuse: mere, pere, piersici, cireșe, castane, ananas.

Principii ale tratamentului de pregătire

Materiile prime proaspăt recoltate sunt controlate la recepție, depozitate în stare proaspătă cât mai puțin posibil și sunt supuse: sortării, spălării, curățirii, tăierii. Spălarea este foarte rapidă (30 s – 1 min) cu apă cu presiune mare. Imediat după aceea, într-o încăpere cu aer condiționat au loc:

depelarea cu vapori (prima igienizare), prin periere (cartofi);

punerea în pachete sub vid

pasteurizare – coacere (sau sterilizare)

uscare și răcire

punerea în tăvițe, ambalaje secundare, cântărire, etichetare

paletizare și expediere, cu depozitare la frig

Pentru vegetale pasteurizate sub vid derularea producerii este următoarea (pentru cartofi rondele sau tăiați):

utilizare cât mai rapidă după recoltare

spălare foarte rapidă, la presiune ridicată a apei: 30 s – 1 min

depilelare cu vapori (prima igienizare) prin periere

clătire cu apă curată, sortare

cântărire și condiționare sub vid, loturi de 500 g și 2 kg

gătire sub vapori 8 -10 min urmată de sterilizare la 1300C, 5-10 min

uscare și supra-ambalare sub vid (dublă sterilizare), etichetare

cu tăviță opacă dată limită de vânzare este de 3 luni, 1 an cu ambalaje speciale.

Temperaturile și timpul variază în funcție de legume.

1. CERCETĂRI PRIVIND COMPORTAREA PASTEI DE TOMATE LA AMBALAREA SUB VID

Experimentele efectuate de un colectiv de cercetători de la Universitatea din Craiova, conduși de [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT] pe pastă de tomate ambalată sub vid au dus la următoarele concluzii:

pasta de tomate ambalată sub vid are o durată limită de consum foarte mare (minim 6 luni);

produsul prezintă un aspect bun și este porționat într-o cantitate potrivită pentru o utilizare culinară;

produsul prezintă o ușoară expulzare de suc dar care nu diferă major de cea a produsului neambalat sub vid care, așa cum am spus este un produs artizanal;

pasta de tomate ambalată sub vid și păstrată la 200C la lumină prezintă variații semnificative ale culorii, mai mari decât cele ale pastei păstrate în recipient (deci în prezența oxigenului dar la întuneric), așadar lumina determină închiderea la culoare a pastei de tomate;

pasta de tomate ambalată sub vid și păstrată la 200C la întuneric prezintă de asemenea modificări de culoare, de o amploare comparabilă cu cea pentru pasta păstrată în recipient, la întuneric dar în condiții de refrigerare;

produsul este gata de folosire și ușor de utilizat;

fiind vorba de un produs pasteurizat, data limită de consum (care se așteaptă să fie mare, probabil 6 luni) nu poate fi în fapt garantată decât dacă și lanțul frigorific este garantat;

aciditatea titrabilă a produselor nu a variat în limite largi fiind mai mică decât valoarea maximă admisă de standard. Cu toate acestea se observă valorile mai mici ale acidității la produsele ambalate sub vid păstrate în condiții de refrigerare.

Pasta de tomate și ketchup-ul ambalate în recipiente ermetic închise și pasteurizate chiar dacă au o durată limită de consum mare, sunt foarte susceptibile la alterare după deschiderea ambalajului, chiar dacă ulterior deschiderii acesta este păstrat în condiții de refrigerare. Pentru prelungirea duratei limită de consum producătorii obișnuiesc să adauge substanțe conservante (benzoat de sodiu – E 211). Pasta de tomate și ketchup-ul pasteurizate pot fi ambalate sub vid în cantități mici pretabile pentru o singură utilizare, obținându-se produse cu durată limită de consum mare și care nu mai necesită adaos de substanțe conservante.

2. CERCETĂRI PRIVIND COMPORTAREA SFECLEI ROȘII PROASPETE ȘI PARȚIAL TRANSFORMATE LA AMBALAREA SUB VID

Au fost efectuate experiențe pe sfeclă roșie din soiul Bordeaux.

Pregătirea rădăcinilor de sfeclă a constat în: spălare, curățire, divizare (felii sau cuburi). La variantele minim procesate, felii de sfeclă au fost opărite cu apă la temperatura de 950C timp de 3 minute (V3) sau sfecla rădăcini a fost coaptă în cuptor după care a fost divizată (V4).

După efectuarea ambalării sub vid și a tratamentelor termice, ambalajele au fost păstrate prin refrigerare la 40C în vederea stabilirii duratei limită de consum a produselor.

În urma cercetărilor efectuate s-au constatat modificări ale însușirilor sfeclei roșii atât sub efectul ambalării sub vid cât și a tratamentelor aplicate.

Pe baza rezultatelor obținute s-au desprins următoarele:

Dimensiunile bucăților de sfeclă în stare proaspătă influențează atât pierderile de substanțe solubile și suc celular ca urmare a presiunii exercitate în timpul ambalării cât și durata de consum a produsului ambalat. Sfecla divizată în felii, care au o suprafață de contact cu aerul mai mare decât cuburile de sfeclă, a înregistrat o pierdere de suc celular mai mare în timpul ambalării sub vid, iar durata de consum a produsului a fost mai mică cu aproximativ o săptămână (30 zile la sfecla feliată față de 36 de zile la cea divizată în cuburi).

Procesele fermentative anaerobe s-au declanșat mai repede în ambalajele în care sfecla era feliată spre deosebire de cea divizată în cuburi înregistrându-se o creștere bruscă și accentuată a acidității produsului. Totodată se observă și modificări mari ale conținutului de polifenoli și antociani, aceasta evidențiindu-se prin menținerea unei colorații mai intense a produsului din varianta V2. textura produsului, în ambele variante se menține fermă. Un fenomen interesant a fost observat la aceste variante și constă în aspectul sucului expulzat din produs. Acesta se prezintă ca un sirop concentrat cu aspect de gelificat sub băloșire similară cu fermentația anaerobă de la produsele obținute prin fermentația lactică, atunci când nu se efectuează corect pritocul.

Tratamentele termice aplicate produsului înainte de ambalarea sub vid (opărite – V3; coacere – V4) stopează activitatea enzimatică din produs, ducând la o creștere a duratei de consum până la 60 de zile pentru V3 și 70 de zile pentru V4. Totodată se modifică compoziția chimică a produsului precum și textura acestuia (mai puțin fermă la varianta V4). În plus se observă creșterea conținutului în polifenoli al produsului din varianta V4 (sfeclă coaptă), asimilată și cu o intensificare a culorii acestuia (A = 0,154 la V4 față de 0,0062 la V3).

Cantitatea de suc expulzat ca urmare a ambalării sub vid este mai mare în cazul variantei V4, ca urmare a tratamentului termic mai dur aplicat produsului, soldat astfel și cu o slăbire mai accentuată a texturii acestuia.

La variantă opărită (V3) s-a înregistrat și o ușoară decolorare a sucului expulzat manifestată prin formarea unor dungi de culoare brun-cafenie pe suprafața interioară a pungilor.

Tratamentele termice (opărire, coacere) aplicate produsului înainte de ambalare inactivează enzimele oxidative dar nu stopează procesele de fermentație anaerobă, întrucât nu distrug în totalitate microorganismele.

Tratamentul termic aplicat după ambalare prelungește foarte mult durata de consum a produsului (peste 6 luni), iar dimensiunile bucăților de sfeclă influențează pierderile de substanțe chimice din produs la ambalare, acestea fiind mai mari la produsul feliat. De asemenea procesele de fermentație se declanșează mai repede la ceastă variantă constatându-se o creștere mai mare a acidității produsului păstrat.

3. CERCETĂRI PRIVIND COMPORTAREA

CARTOFILOR PROASPEȚI ȘI PROCESAȚI LA AMBALAREA SUB VID

Au fost efectuate cercetări asupra cartofilor feliați ambalați sub vid și păstrați prin refrigerare precum și a cartofilor prăjiți ambalați sub vid, păstrați prin refrigerare și cartofi feliați ambalați sub vid și păstrați prin congelare. S-au determinat astfel, modificările apărute în timpul ambalării și păstrării produselor ambalate și s-a stabilit durata limită de consum pentru fiecare variantă.

Tuberculii de cartofi au fost supuși operațiilor de condiționare respectiv: spălare, curățare și divizare. Divizarea a fost făcută în felii. După divizare o parte din felii au fost opărite cu apă la temperatura de 980C timp de 3 minute, după care au fost ambalate sub vid în pungi de polietilenă cu capacitatea de 150-200 g. Cealaltă parte a fost supusă prăjirii și ambalării sub vid utilizându-se același tip de pungi și aceeași instalație de ambalare.

În timpul păstrării, variantele experimentale au fost supuse analizelor și determinărilor de laborator pentru evidențierea transformărilor ce au loc produs ca urmare a ambalării sub vid și păstrării produselor astfel ambalate. Totodată a fost stabilită durata limită de consum a acestor variante. De asemenea, după ambalarea sub vid, variantele au fost analizate din punct de vedere chimic, în vederea stabilirii efectului asupra feliilor de cartofi, din punct de vedere al pierderilor ca urmare a presiunii exercitate de către vid asupra acestor.

Pe baza rezultatelor obținute s-au desprins următoarele:

În urma ambalării sub vid se înregistrează o pierdere a componentelor chimice solubile, ce sunt scoase din celule ca urmare a presiunii exercitate în interiorul ambalajului în timpul ambalării, acestea nefiind semnificative;

La cartofii opăriți și ambalați sub vid (V1), în timpul păstrării prin refrigerare apar modificări ale compoziției chimice materializate prin pierderea de substanțe chimice de rezervă în special substanță uscată solubilă și zahăr total. După 12 zile de păstrare, aceștia și-au menținut culoarea iar ambalajele nu au prezentat procese de fermentația anaerobă. După 50 de zile de păstrare, cartofii astfel pregătiți (V1) au înregistrat modificări semnificative ale compoziției chimice prin pierderi accentuate de zahăr total și o creștere bruscă a acidității titrabile datorate instalării proceselor de fermentație. Ambalajele erau umblate datorită degajării dioxidului de carbon iar produsul a prezentat miros de fermentat și gust acru. Prin urmare, durata de consum pentru cartofii din această variantă este destul de redusă limitându-se la un interval de 14-21 de zile în funcție de duritatea tratamentului de opărire aplicat.

În ceea ce privește comportarea la păstrare a cartofilor prăjiți (V2) se constată că după 12 zile nu au intervenit schimbări majore ale caracteristicilor produsului. După 50 de zile de păstrare se constată o scădere a conținutului de zahăr, fără o creștere a acidității titrabile și fără instalarea proceselor fermentative. Deși aspectul ambalajului a fost nemodificat, s-a constatat o ușoară râncezire a produsului, ceea ce împiedică consumul acestuia. Așadar, produsul din această variantă are o durată de consum mai mare decât cel din V1 (30-40 de zile) dar limitată datorită râncezirii uleiului.

Cartofii ambalați sub vid și apoi prin congelare (V3), nu au înregistrat modificări semnificative ale compoziției chimice, în timpul păstrării după ambalarea sub vid, durata limitată de consum a acestuia fiind foarte mare (minim 6 luni). Produsul poate fi utilizat pentru obținerea cartofilor prăjiți atât după o prealabilă decongelare cât și imediat după scoaterea din congelator. Cu toate acestea la decongelare se observă combinări efectului de ambalare sub vid cu ruperea membranelor celulare datorită formării cristalelor de gheață. După decongelare feliile de cartofi au un aspect excelent similar cu acela de dinainte de ambalare, textura acestora fiind identică cu aceea a feliilor de cartof opărite.

4. TOLERANȚA RELATIVĂ A LEGUMELOR

LA O2 ȘI CO2

Sensibilitatea vegetalelor la modificarea de O2 și CO2 în atmosferă depinde de:

specie sau varietatea tratamentului;

stadiul său de maturitate și nivelul de calitate în momentul efectuării tratamentului;

temperatura înainte și după tratament;

de asemenea de concentrația constituanților gazoși și de durata lor de aplicație în produs.

Acești parametri duc de asemenea la eficiența tratamentului aplicat.

Tabelul 1 – Toleranța la O2 și CO2 la diverselor legume:

Tabelul 1 prezintă sensibilitatea la O2 și CO2 a câtorva specii legumicole dacă ele sunt menținute la o temperatură și umiditate optimă de conservare.

Dacă o specie este supusă la o concentrație inferioară în O2 și superioară în CO2 față de limitele de suportabilitate, sau o durată de păstrare prea mare, sau la temperaturi ridicate, ea suportă un stres care se manifestă prin diferite simptome cum ar fi maturitatea neregulată, dezvoltarea anumitor dezordini psihologice, dezvoltarea de mirosuri străine sau creșterea susceptibilității existenței de microorganisme.

În același timp o specie poate suporta pentru durate scurte depășirea acestor indicatori.

Pentru câteva specii susceptibilitatea la păstrare privind concentrația de O2 și CO2 depinde de asemenea și de stadiul de maturitate. De exemplu, roșiile sunt mai sensibile la menținerea concentrației ridicate de CO2 când sunt imature.

Legumele din a 4-a gamă, tăiate sau feliate, prezintă o mai slabă barieră la difuzia gazului și deci toleranța la concentrații mai mari de CO2 și mai mici de O2 este mai mică decât la aceleași specii întregi.

5. EFECTE BENEFICE SAU PREJUDICIILE

ATMOSFEREI MODIFICATE

5.1. Incidența tipului de organisme și rolul etilenei

Modificarea atmosferei în limitele tolerate, reduce activitatea respiratorie a legumelor și în acest caz limitează producerea etilenei. În general activitatea respiratorie a unei specii este invers proporțională cu durata de viață după recoltare: dacă este intensă, durata de viață este scurtă.

Atmosfera modificată duce la creșterea timpului de păstrare. Ea reduce sensibilitatea la producerea etilenei, limitează degradarea clorofilei (se menține mai mult timp culoarea verde a legumelor clorofiliene), frânează evoluția texturii, menține calitățile organoleptice.

Pentru unele legume, legume-fructe (roșii, piper) modificarea atmosferei permite întârzierea sau inhibarea maturității, CO2 este un antagonism al etilenei. Este de notat că se dovedește interes pentru transportul legumelor-fructe coapte dar sensibile la frig, la temperaturi ridicate, dar în deplină securitate, totul prin limitarea evoluției lor.

Fiecare specie legumicolă are un grad de sensibilitate la etilenă diferit. Tabelul 2 arată efectele indezirabile ale etilenei pentru câteva specii de legume

Tabelul 2 – Efectele etilenei asupra calității legumelor

5.2. Exemple de efecte benefice a atmosferei modificate

Efectele modificării atmosferei asupra evoluției legumelor sunt raportate de numeroși autori. Iată efectele benefice a modificării ambianței gazoase asupra câtorva legume:

Anghinare:

Limitarea apariției culorii violet, 0,25% O2, 0% CO2, 00C, 95% H.R. ([NUME_REDACTAT], 1990).

[NUME_REDACTAT] apariția fibrositei, 3-5% O2, 16-18% CO2, 10C, 95% H.R., (Herregods, 1993); 2% O2, 20% CO2, 80C (Raynal et Baccaunand, 1955), 5-10% CO2 în aer, 0-50C (Yam et Lee, 1999).

[NUME_REDACTAT] de germinare reduse, o bună stare sanitară, 10% O2, 5% CO2, 00C, 95% H.R., bună menținere a zaharurilor, 3% O2, 3-6% CO2, 0,50C (Leshuk și Saltveit, 1990).

[NUME_REDACTAT] îndelungată, 10-15 CO2 în aer, 0-50C (Yam et Lee, 1995)

[NUME_REDACTAT] reținere de arome și vitamina C, 1% O2, 00C (Herregods, 1993), calitate globală foarte bine nutritivă 3-5% O2, 5-7% CO2, 0-50C (Yam et Lee, 1995); brocoli, bună menținere a clorofilei, 2,5% O2, 6% CO2, 00C (Doyon et. al., 1994), a vitaminei C 10% O2, 8% CO2, 100C (Barth et. nl., 1993), varză înflorită, durată de viață mare, texturată, culoare foarte bine menținută 2-3% O2, 3-4% CO2, 00C, 90-95% H.R. (Leshuck et. Saltveit. 1990).

[NUME_REDACTAT] globală bine conservată 3-5% O2, 0% CO2, 8-120C (Yam et Lee, 1995), culoare verde bine păstrată 0,5-2% O2, 0% CO2, 12,50C (Kanellis et. al., 1988)

[NUME_REDACTAT] aspirației culorii verde 3-4% O2, 4-5% CO2, 00C, 95-100% H.R. ([NUME_REDACTAT], 1990).

[NUME_REDACTAT] sanitară bine menținută și durată de viață crescută 10-20% O2 în aer, 0-50C (Yam et Lee, 1995), conținutul de vitamin bine păstrat 4% O2, 9% CO2, 20C (drulhe-Aleman, 1987).

Lăptuci, salate

Limitează dezvoltarea putrezirii 1-3% O2, 0% CO2, 00C, 95% H.R. ([NUME_REDACTAT], 1990), calitate globală bine menținută 2-5% O2, 0% CO2, 0-50C (Yam et Lee, 1995), bună reținere a clorofilei 8-10% CO2 (Herregods, 1993).

[NUME_REDACTAT] putrezirea și germinația 1% O2, 0% CO2, 00C, 65-70% H.R. ([NUME_REDACTAT], 1990).

[NUME_REDACTAT] de viață prelungită 3-5% O2, 2-8% CO2, 8-120C (Yam et Lee, 1995), bună menținere a clorofilei, fermității, încetinește apariția carotenoidelor 3-4% CO2 la 100C; 8% CO2 la 200C (Romojaro et. al., 1997).

[NUME_REDACTAT] gustativă nutritivă, încetinește transformarea amidonului 3-3% O2, 5-20% CO2, 20C (Drulhe-Aleman, 1987).

[NUME_REDACTAT] unei bune menținută, încetinește transformarea amidonului 1% O2, 2,5% CO2, 00C, 95% H.R. ([NUME_REDACTAT], 1900).

[NUME_REDACTAT] moleșirii pulpei (Herregods, 1993), a maturării 3-5% O2, 0% CO2, 8-120C (Yam et Lee, 1995), evoluția culorii, sucuri 10-20 CO2, 120C (Manoloponlon-Lambrinon, 1989), creșterea rezistenței la frig 3% O2, 2% CO2 + pretratamentul etilenei (Brown et.al., 1989), buna menținere a stării sanitare 5-10% CO2, 4% O2, 120C (kader et.al., 1978).

Produsele din a 4-a gamă

Inhibarea bruneificărilor suprafețelor tăiate (Herregods, 1993), limitarea dezvoltării microorganismelor (Willocx et. al., 1993), morcovi – încetinirea degradării provocate de microorganisme 5% O2, 15-20% CO2, 100C (Carlin et. al., 1990), andive – buna menținere a stării sanitare 1-2% O2, 20-30% CO2, 100C (Varoqunaux, 1991).

5.3. Efectele atmosferei modificate asupra

psihologiei stării sanitare

Totuși o menținere a produselor sub cota inferioară a O2 sau superioară a CO2, a limitelor tolerate, pot induce fenomene de fermentație ce se traduc printr-o producție de etanol sau aldehide antrenând apariția de mirosuri și savori indezirabile. Se poate, de asemeni, favoriza apariția dezvoltării psihologice ca înnegrirea interioară a cartofilor sau a petelor brune la lăptuci.

Din contră unele legume pot suporta fără pagube perioade scurte de anaerobioză, fără ca și caracteristicile lor calitative și organoleptice finale să fie afectate. De exemplu, sparanghelul (Raynal et Bacaunand, 1995, Torres-Penaanda et Saltveit, 1994) sau prazul care pot fi menținute sub vid sau în absența O2 timp de câteva ore la frig.

În sfârșit atmosferele modificate sau controlate au un efect direct sau indirect asupra dezvoltării microorganismelor patogene, principalele responsabile de degradarea rapidă indiscutabilă a legumelor. Cotele inferioare de 1% la O2 și/sau superioare la 10% la CO2 sunt cunoscute că limitează dezvoltarea mucegaiurilor (Barkai-Golan, 1990) sau a unor bacterii (Wolfe, 1992; Willocx et al., 1993). Procentele crescute de CO2 (10-15%) pot fi utilizate ca tratament fungistatic asupra speciilor tolerante a acestor nivele. În unele țări utilizarea de monoxid de carbon (CO2) este autorizată. El poate avea un efect foarte interesant pentru limitarea dezvoltării mucegaiurilor dacă este aplicat între 5-10% într-o atmosferă săracă în O2 (<5%) (Kader et al., 1978; ElGoorani et Sommer, 1981). De asemeni, încercările realizate începând de la atmosfera îmbogățită în O2 asupra morcovilor, (Liew et Prange, 1994) asupra cepei, roșiilor și ciupercilor (Doyon et al, 1994) sau în H2O arată eficacitatea acestor constituenți contra dezvoltării mucegaiurilor și bacteriilor responsabile de degradarea legumelor ținute la frig.

6. EFECTELE PĂSTRĂRII SUB

FOLIE DE POLIMERI

Două tipuri de polimeri pot fi utilizați pentru păstrarea legumelor – polimeri plastici, utilizați în principal sub formă de film contractibil pe produs sau formând un sac Modificare; polimeri biologici sau comestibili, aplicabili, direct pe produs

6.1. Rolul filmelor de polimeri

O altă creație a atmosferei modificate, păstrarea sub film de polimeri (folie) poate permite:

limitarea pierderilor de umiditate și, deci, afilierea produselor prin menținerea unei umidități relative ridicate.

În acest caz utilizarea filmelor perforate își dovedește eficiența prin limitarea schimbului între produs și mediul în care se află. Gradul de perforare (% suprafață perforată în raport cu suprafața totală de schimb) trebuie calculat de la caz la caz (Baccaunand, 1989, Edmond et al., 1991, Raynol et Baccaunand, 1995). Este de asemenea posibil folosirea de materiale non perforate dar foarte permeabile la vaporii de apă. Filmele sunt în cazul acesta utilizate sub formă de saci, retractibili pe produs, formând o adevărată a 2-a piele.

Limitarea dezvoltării patogenelor, protejându-le de mediu (contaminarea directă) sau le izolează unele de altele (contaminare prin contact).

Pe de altă parte, păstrarea unitară sau pe unitate de consum sub film (folie) și polimeri plastici poate permite reducerea inconvenientelor legate de spațiu a distribuției moderne, limitează alterarea și ușurează manipularea și de asemenea, servește ca suport pentru o informare a consumatorilor din ce în ce mai pretențioși.

În fine, ceruirea sau glosarea individuală este o tehnică actuală a studiului asupra legumelor și deja testată pe fructe de mai bine de 10 ani. Polimerii biologici formează un film (peliculă) ca o barieră împrejurul produselor, limitând schimbul de gaze și transferul de umiditate pentru același motiv ca filmele plastice. Totuși, polimerii plastici sunt pentru moment, mai eficienți decât glosarea pentru limitarea pierderilor de apă sau modificarea atmosferei interne a produselor.

6.2. Exemple de aplicare a

filmelor plastice

Iată câteva exemple de efecte a filmelor de polimeri plastici pentru menținerea calității legumelor după recoltare:

[NUME_REDACTAT] de greutate redusă, calitate organoleptică menținută, film plastic cu membrană miliconică, 200C, 2,7% O2, 6% CO2 (Marcellin, 1974).

[NUME_REDACTAT] pierderilor în greutate, film-polietilenă perforată; limitarea fibrositei, buna menținere a stării de sănătate, film polipropilenă 35 mm, 80C (Raynol et Baccaunand, 1995); menținerea calităților organoleptice și sanitare, film plastic cu membrană siliconată 3,4-4,8% O2, 3,4-3,8% CO2, 00C (Marcellin, 1974).

[NUME_REDACTAT] de greutate reduse, conținutul de zahăr neschimbat, menținerea calității globale, încetinirea reprizelor de germinare, film polietilenă, 10C, 17% O2, 2-3% CO2, în echilibru (Leshuck et Saltveit, 1990).

Morcovi din a 4-a gamă

Bună menținere a stării de sănătate, film polipropilenă 30 mm, 100C (Cartin et al., 1990).

[NUME_REDACTAT] pierderilor și brunificărilor, film PVC 22 mm, 0,50C (Herregods, 1992).

[NUME_REDACTAT] bună menținere a culorii, a vitaminei C, limitarea pierderilor de greutate, film polimeric întins (Barth et. al, 1993), menținerea stării sanitare la 150C (Barkai – Golan, 1990).

[NUME_REDACTAT] bună menținere a fermității, a culorii, limitează pierderile de greutate, film polietilenă reticulară retractibilă 15 mm, 12-200C (Venien et Jost, 1992).

Andive din a 4-a gamă

Foarte bună menținere a stării sanitare, film polipropilenă 30-35 mm, 100C (Varoguaux, 1991).

[NUME_REDACTAT] pierderilor de greutate, a degradării clorofilei, creșterea duratei de viață, film, polipropilenă 35 mm, 10-200C (Romojaro et al., 1997).

Cartofi din a 4-a gamă

Stabilitatea constituenților nutriționali, film polietilenă 8-60 mm, 40C (Voldrich et al, 1994).

[NUME_REDACTAT] evoluției culorii, acidității, activității poligalacturonaze și, deci, foarte bună menținere a texturii, film polietilenă de joasă densitate 44 mm, 150C (Nakhasi, 1991).

7. CREAREA ȘI MENȚINEREA ATMOSFEREI

Modificarea atmosferei înconjurătoare a legumelor poate fi obținută prin diferite forme:

direct prin activitatea respiratorie a produselor în ambalaje. Ele depind în acest caz în același timp de caracteristicile produsului și de filmul (folia) utilizat, vorbim în acest caz de modificarea pasivă.

prin injectarea unui amestec gazos prestabilit în momentul păstrării produselor, vorbim deci de modificarea activă.

Modificarea activă este utilizată în mod curent de peste 20 de ani în agroalimentară, în domeniul produselor de carne, a biscuiților, a băuturilor și mai noi a mâncărurilor gătite.

Din contră modificarea pasivă pentru vegetale rămâne puțin utilizată în eșalonul industrial. Este totuși un drum din ce în ce mai promițător privind menținerea calității originale a produselor proaspete.

7.1. Modificarea pasivă a atmosferei

Modificarea atmosferei este obținută prin acțiunea conjugatei a activității respiratorii a produsului și a permeabilității filmului utilizat pentru condiționare.

Parametrii principali care au incidență la crearea atmosferei modificate sunt:

caracteristicile produsului ambalat;

caracteristicile ambalajului înconjurător utilizat;

parametrii mediului înconjurător.

De asemenea, activitatea respiratorie absoarbe O2 și produce CO2 depind:

de specie și de varietatea considerată;

de temperatura la care sunt păstrate vegetalele;

de stadiul de dezvoltare sau de maturitate a produselor utilizate;

de calitatea globală și de gradul de integritate al legumelor (întregi, curățite, tăiate etc.).

În plus respirația variază în funcție de compoziția gazoasă a mediului înconjurător produsului sau de gradul său de transformare.

Tabelul 3 – Proporția de respirație a unor legume din a 4-a gamă în funcție de temperatură

7.1.1. Activitatea respiratorie a produselor

Schimbul de gaze între produse și mediul înconjurător poate fi efectuat prin diferite metode, prin separare sub aspirație continuă, prin presiune parțială compensată în general bine stăpânită de laboratoare (Yam et Lee, 1995, Varoquaux et Gouble, 1997).

Cantitatea de oxigen consumată sau de bioxid de carbon degajată se exprimă în general în minimoli (mmoli), în miligrame (mg) sau în mililitri (ml) pe unitatea de greutate (kg) și pe unitatea de timp (oră).

7.1.2. Obținerea amestecurilor gazoase în ambalaje

Amestecul CO2-O2 obținut în ambalaje este de asemenea în funcție de cantitatea sau de masa de produs prezentă pe unitate (vorbim de gramaj), de volumul intern rămas neocupat (vorbim de volumul mort), de caracteristicile de permeabilitate la gaze a filmelor utilizate.

Stabilitatea compoziției gazoase finale, atunci când există, este obținută mai mult sau mai puțin repede, în funcție de: temperatură, cantitatea de produs, volumul mort, modificarea compoziției gazoase interne a ambalajului.

În același timp difuzia gazului care traversează un film de polimeri este determinată de:

natura și compoziția sa;

permeabilitatea specifică la diferiți constituenți gazoși;

densitatea sa;

suprafața de schimb cu mediul exterior;

diferența de presiune parțială a gazelor de o parte și de cealaltă a filmului;

temperatură;

încărcătura cu vapori de apă a atmosferei interne și externe a ambalajului

Transferul gazos care traversează membrana plastică poate fi modelat prin legi simple caracterizate de fenomene de permeabilitate sau difuziune.

Permeabilitatea unei membrane poate fi, deci, scrisă sub următoarea formulă:

Qg = Tlg.(S/e)(lPe-Pil), unde Qg – reprezintă fluxul volumului de gaz g, S – suprafața și e – densitatea filmului, iar lPe-Pil – diferența de presiune parțială de gaz considerată de o parte și de alta a filmului.

7.1.3. Permeabilitatea filmelor plastice utilizate

Permeabilitatea unui film la un constituent gazos dat depinde pe de o parte de coeficientul de solubilitate a materiei filmului (difuzia activă a constituenților gazoși la traversarea unui film în raport cu natura filmului și conform gradului de concentrație a gazului în cauză), și pe de altă parte cu forma, polaritatea constituenților gazoși, cu natura, cu gradul de legătură, cu polaritatea moleculelor ce constituie matrița filmului (difuziune simplă).

În cele mai multe filme de polimeri, cu cât crește gradul de legătură moleculară, crește și constanta de difuziune a gazelor diminuate.

Introducerea constituanților nesaturați sau plastifianților în procesul de fabricație a filmelor permite creșterea difuziei gazelor constituante și, deci, permeabilitatea filmelor.

Numărul important de parametri care intervin în echilibrul final în ambalaje au pus un mare număr de cercetători să analizeze fenomenele de transferuri gazoase. Cercetările mai mult sau mai puțin elaborate au fost îndreptate pe vegetale (Yamm et Lee, 1995) și în particular pe roșii (Young et Chinan, 1988; Caneron et al., 1989), pe ciuperci (Pinheiro-Cruz, 1993), brocoli (Edmond et al., 1991; Evelo, 1993), ardei iute (Fishnan et al., 1995).

Actualmente filmele de polimeri plastici cele mai utilizate pentru legume proaspete sunt următoarele:

polietilenă de joasă dentitate (PEbd);

polipropilenă orientată (OPP);

clorură de polivinil (PVC);

filme complexe;

Tabelul 4 – Permeabilitatea diferitelor filme plastice

Date în ml.mm/m2.j.atm pentru O2 CO2; în g.mm/m2.j.atm pentru H2O ([NUME_REDACTAT] et al, 1989; Carlin et al., 1990; Exama et al., 1993, Yam el Lee, 1955)

Apariția tratamentelor chimice sau fizice au dus la modificarea permeabilității originale a diferitelor materiale, permițând adaptarea într-o mare măsură a filmelor a realitățile vegetalelor ambalate.

Alte soluții sunt de asemenea aplicate pentru modificarea coeficienților de difuziune de gaz, constituenților hidrofili (Varoquaux et Gouble, 1997), perforațiile electrice sau cu laser.

Filmele plastice pot, de asemenea, servi ca suport, pentru substanțele chimice de rezervă în vederea menținerii calității sigure a vegetalelor. De asemenea, soluțiile sunt testate pentru a impregna fața internă a ambalajelor cu adjuvanți de conservare, de absorbție de tip antifungic, antioxidanți sau antietilenici.

7.2. Modificarea activă a atmosferei

În acest caz produsele sunt puse în atmosferă modificată în momentul condiționării. Pentru aceasta se utilizează mașini care:

realizează total sau parțial condiționarea;

injectează în spațiul conținând produsul un amestec gazos adaptat și obținut de altfel pentru a ajuta calitatea produselor;

asigură închiderea și etanșeitatea prin sudură.

Actualmente două sisteme diferite sunt utilizate pentru ambalarea legumelor:

punerea în vid, apoi reinjectarea amestecului gazos. În acest caz produsul supus condiționării este plasat sub un clopot în care este vid. Faza a doua constă în injectarea în această incintă, deci în timpul condiționării, a unui amestec gazos dorit. Totuși acest procedeu este discontinuu și, deci, nu poate fi integrat direct într-un lanț de condiționare. El permite de asemenea limitarea concentrației în O2 rezidual la o limită de 0,5%, ceea ce poate fi interesant pentru anumite produse. Punerea sub vid rămâne totuși o operațiune „lungă”, ceea ce nu este compatibilă cu condiționarea imperativă într-o mare cadență. Ea asigură, în schimb, o umplere perfectă pe unitate.

injectarea în continuu a amestecului gazos în unitatea ce conține produsul. În acest caz, amestecul injectat scoate aerul prezent în ambalaje în momentul operațiunii. Este necesar să se injecteze în medie de 5 ori volumul unei unități pentru a obține un amestec gazos final cu 1% mai mult față de cel injectat. Acest procedeu este integrabil într-un lanț de tratare a legumelor și permite o cadență de condiționare compatibilă cu cele practicate în acest moment.

7.3. Cazul particular al filmelor

O foarte originală și promițătoare metodă pentru prelungirea duratei de viață a fructelor și legumelor după recoltare este utilizarea filmelor comestibile (Gulbert et Biquet, 1983). Scopul este de a întări barierele naturale ale produselor.

Acoperirea cu filme comestibile și ceruirea sunt recunoscute pentru ameliorarea menținerii integrității fizice a produselor, păstrând componentele lor aromatice volatile, limitând transferul de apă și putând servi ca suport pentru aditivii alimentari ca antioxidanții sau agenții antimicrobieni (Kester et Fennema, 1988).

Filmele sunt compuse din produse comestibile, care aplicate pe produse formează o barieră semipermeabilă la gaz și la vaporii de apă (Baldwin, 1994). În acest caz, modificarea atmosferei are loc în interiorul țesuturilor produselor acoperite. Această caracteristică de permeabilitate la O2 și CO2 a filmelor poate, totuși, fi modificată prin procentul de umiditate a aerului din mediu (Hagenmaier et Shaw, 1992). În multe cazuri aceste formule permit obținerea modificărilor atmosferei adaptate a produselor și nu limitează suficient transferurile de apă care favorizează condițiile de anaerobioză internă a produsului.

Filmele pot fi obținute plecând de la substanțe singulare sau în amestec.

7.3.1. Ceruirea cu uleiuri

(ceruire vegetală, parafine)

În S.U.A. aplicarea acestor substanțe pe legume a debutat în urmă cu 40 de ani (Mack et Janer, 1942; Hartman et Isenberg, 1956). Ele se aplică în principal legumelor ca morcovi, castraveți, ardei, pătlăgele sau roșii, dar, de asemenea, la sparanghel, țelină, rodii sau fasole.

În S.U.A., ca și în Europa, multe firme spun că produsele lor pentru acoperire limitează pierderile de apă și formează o permeabilitate la O2 și CO2 adaptată. Efectele sunt multiple, de exemplu: diminuarea absorbție de O2 fără efect asupra emisiei de CO2 pentru morcovi, diminuarea de greutate la castraveți sau cartofi, încetinirea maturării roșiilor, limitarea înverzirii sau reprizelor de germinare la cartofi, prelungirea duratei de viață pentru toate produsele tratate.

Repercusiunile negative sunt totuși notate la păstrarea în antrepozite unde, de exemplu, poate crește producerea de acetaldehide sau etanol în cazul castraveților (Mack et Janer, 1942; Risse et al., 1987)

7.3.2. Polizaharide

(pectine, celuloze și esteri, amidon, gume vegetale)

Numeroase filme complexe conțin polizaharide. Ținând cont de natura lor hidrofilă acești constituenți prezintă un interes pentru crearea și întreținerea unei atmosfere modificate în O2 și CO2 decât pentru limitarea pierderilor de apă din produse (Kester et Fennema, 1988). Glazurile bazate pe pectine sunt, de exemplu, de 2-10 ori mai permeabile la vaporii de apă decât cele bazate pe ceruire cu uleiuri.

Filmele, cele mai cunoscute, sunt comercializate sub numele de TAL Pro-long în S.U.A. și de Semperfresh în S.U.A. și [NUME_REDACTAT]. Ele sunt alcătuite dintr-un amestec de zaharuri esterificate și de esteri ai acizii lor grași nesaturați. Permeabilitatea lor la CO2 este de aproximativ 20 de ori mai mare decât la O2. Aceasta antrenează modificări în compoziția gazoasă internă a produselor glasate (concentrația la CO2 limitată, nivelul la O2 redus), mai compatibile cu exigențele fiziologice decât la cele cerate.

Acoperirea are, de asemenea, un efect asupra transpirației anumitor produse legat de astuparea deschizăturilor naturale la fel ca stomatele, sau codițele decupate.

După 3 sau 4 ani, numeroase firme și echipe de cercetători din lume, în special din S.U.A. și Japonia, lucrează la elaborarea unei noi glasări bazate pe polizaharide.

Prin proprietățile lor acoperirile bazate pe polizaharide sunt foarte utilizate în industrie pe fructe (mere, banane, citrice), dar și pe legume. Câteva încercări sunt menționate despre varză, ardei iute, roșii cu mai mult sau mai puțin succes.

Noii polimeri au părut mereu interesanți și sunt distribuiți sub numele de Nutri-Save în Canada. Ei permit de exemplu îmbunătățirea conservării după recoltare a roșiilor, a verzei de Bruxelles sau brocolilor.

În sfârșit, o acoperire experimentală bazată pe polizaharide, numite Nature-Seal, și pusă la pus în S.U.A. permite încetinirea maturării organelor climaterice, cum ar fi roșiile (Nisperos – Carriendo et al., 1992).

7.3.3. [NUME_REDACTAT] folosite pentru acoperire provin din porumb, grâu, colagen sau din lapte. În prezent, puține încercări sau aplicații s-au făcut asupra legumelor. Glasările bazate pe gluten apar ca fiind o bună barieră în O2 și CO2 .

Acoperirile compuse cazeină-lepide au fost utilizate cu succes pe morcovi (Avena-Bustillos et al., 1993) sau produse din a 4-a gamă (Wong et al., 1994).

Amestecul zeină-glicozină permite diminuarea concentrației interne de O2 la roșii, întârzierea schimbării culorii, pierderea apei și diminuarea fermentării pulpei lor (Park, 1991). Totuși, dacă în căutarea formulelor adaptate la produsele ceruite are numeroase eforturi, miza în deschiderea glasărilor la nivel industrial nu este prea ușoară. Fazele preparării, aplicării pe produse și în special a uscării ridică la ora actuală numeroase probleme care limitează tot atât de mult dezvoltarea lor pentru tratamentul pe cantități importante. De asemenea, dacă acoperirile cu filme comestibile nu sunt astăzi folosite frecvent pe legume proaspete numeroase firme și cercetători din lume se gândesc că ei vor putea permite într-o zi limitarea utilizării frigului sau înlocuirea modificării pasive a atmosferei și aceasta la cost scăzut.

8. PUNEREA ÎN PRACTICA INDUSTRIALĂ

8.1. Forme de ambalaje

Aplicațiile industriale a filmelor plastice au diferite forme. În special:

„sacul” sau „punga”

În acest caz, produsul este plasat omogen sau în număr în sac, apoi acesta este sudat. Sistemele folosite pentru introducerea în practică a filmelor sunt în cea mai mare parte a timpului automatizate complet și fac apel la comportarea materialului, precum și la funcționarea cântăririi (cântărirea asociativă în cazul produselor așezate în dezordine, ca de exemplu gama a 4-a). Injectarea amestecului gazos este în aceste cazuri realizabilă.

filmul contractibil

Filmul formează o a doua piele cu același titlu ca al acoperirilor comestibile. Filmul contractibil nu este cunoscut pentru modificarea în sens strict a atmosferei gazoase din jurul produselor dar generează o atmosferă suprastructurată în vapori de apă, permite limitarea considerabilă a scăderii în greutate a produselor ambalate adesea unitar. Aplicațiile industriale cele mai reprezentative sunt la ardei iute, pătlăgea sau castravete. Produsele sunt în primul rând puse în pungi apoi introduse în cuptor pentru câteva secunde la temperaturi de aproape 170-1800C. Aceasta nu antrenează, în general, deteriorarea calitativă a produselor.

8.2. Probleme și soluții

[NUME_REDACTAT] aplicațiile industriale ale conservării pe loc a legumelor în atmosferă modificată sau controlată sunt actualmente puțin numeroase. Atunci când este cazul, instalațiile folosesc și la conservarea fructelor. Această situație ține să facă, în special, ca utilizarea filmelor să se adeverească a fi cea mai eficace atunci când ele sunt aplicate în întregirea utilizării frigului. Pentru aceasta ele trebuie folosite, așadar, la produsele deja răcite. În caz contrat, ele pot avea un incident deloc neglijabil la fazele:

răcirii produselor, se diminuează eficacitatea sistemelor folosite și încetinirea vitezelor răcirii legumelor, favorizând apariția aburilor sau stropilor de condensare pe partea internă a filmului;

menținerea temperaturii transportului de lungă durată (exemplu: container pe vapor) reducerea suprafeței de schimb între produs și aer și, deci, eficacitatea sistemului de menținere a produselor la un nivel termic stabil;

reîncălzirea după ieșirea de la frig atunci când se pun în raion pentru vânzare, de exemplu. În acest caz un film de polimeri plastici poate favoriza apariția condensului agravând problemele de putrezire.

Din acest motiv folosirea filmelor plastice este practicată în locurile dotate cu sisteme eficiente de refrigerare și unde temperatura este adaptată pe produse deja refrigerate. Legumele și fructele trebuie transportate apoi puse în vânzare într-un mediu unde temperatura este foarte stabilă (constantă dacă este posibil) și în același timp dirijată.

În toate cazurile produsele trebuie să rămână în limite posibile de neapariție a condensării sau de „înroșire” (care sunt între 5-80C, între produs și mediu), conform cu temperatura și umiditatea din aer.

Din acest motiv, utilizarea filmelor perforate este recomandată pentru limitarea eficace a problemelor de uscare, sau de vestejire rezultate în urma pierderilor excesive de apă (limitarea deficitului de presiune a vaporilor de apă între produs și mediul înconjurător). În acest caz perforațiile practicate sunt în general de mari dimensiuni vizibile cu ochiul liber. Ele facilitează de asemenea transferul de căldură și de contact între mediul ambiant și produs, limitând dificultățile de refrigerare observate la filmele neperforate. Actualmente munca întreprinderilor specializate în tratamentul legumelor proaspete apare foarte complexă mai ales la nivel de puncte de ambalare și stocare.

[NUME_REDACTAT] asigurate în întreprinderi grupează esențial cele două noțiuni de condiționare în sens strict și de ambalare. Totuși produsele pot veni la stație deja condiționate (varza, salatele…). Acest lucru pune probleme în organizarea de structuri de tratare a numeroaselor specii.

În plus, sunt adesea interferențe cu operațiunea de refrigerare asigurată în majoritatea cazurilor la stație.

În sfârșit operațiunile de condiționare și de ambalare sunt în majoritatea timpului efectuate la temperatura ambiantă ce poate dăuna la menținerea calității produselor sau fac dificilă utilizarea filmelor cu permeabilitate selectivă sau adaptată.

[NUME_REDACTAT] de întrebuințare pentru întreprinderi sunt aici foarte diversificate, locuri simultane specifice produsului, aspectului său, prezentării în ambalaj și destinației reale, politicii comerciale, localizării geografice, gradului său de specializare.

Pe de altă parte, puține stații posedă în realitate săli și instrumente care permit refrigerarea, stocarea, manipularea și expedierea produselor în condiții optime de temperatură și umiditate.

În sfârșit, pentru majoritatea stațiilor este un tratament pluri-specii în multi-ambalaje care sunt sigure (datorită numeroaselor specii care se condiționează în acea stație). Acest fenomen rămâne obstacolul principal pentru utilizarea unui singur și unic mod de refrigerare sau de condiționare și impune cu consecvență investirea în multe sisteme adaptate la realitate.

Când se efectuează transportul către locurile de vânzare acesta are loc sub temperatură dirijată, aproape niciodată cu AC în Europa.

În S.U.A. există, din contră, sisteme brevetate și comercializate de produse și de menținerea unei atmosfere particulare în containerele de transport fructe și legume. Atmosfera este modificată prin injectarea de gaz. Amestecurile de O2-CO2-N2 și uneori CO depind de specii (sisteme Tectrol). În sistemele sigure, concentrația în O2 este reglată de un captator electronic și de injecție de gaz lichefiat (sistemul Oxytrol). În cele mai sofisticate (sistemele Nitrol sau Freshbox), diferiții parametri: temperatură, umiditate relativă și nivel gazos (O2, CO2 și la fel C2H4) sunt controlate și reglate.

[NUME_REDACTAT] încercările de simulare de transport au fost îndrumate în acest sens în special pe ardei și s-au dovedit convingătoare (Janssens, 1993).

CONCLUZII

Ambalarea sub vid a fructelor și legumelor proaspete sau procesate este o metodă de prelungire a duratei de consum a acestora. O procesare minimă a acestor produse prin aplicarea unor tratamente termice de intensitate diferită înainte sau după ambalarea sub vid mărește durata de consum a produselor ambalate.

Aplicarea tratamentelor termice de pasteurizare sau sterilizare după ambalarea sub vid a produselor horticole încadrează aceste produse într-o nouă gamă (similară conservelor), care sunt gata de folosire și ușor de utilizat.

Ambalarea sub vid poate fi considerată o metodă de păstrare a produselor în atmosferă modificată care limitează activitatea microorganismelor, dar nu o stopează în totalitate decât dacă produsul este supus unui tratament de pasteurizare-sterilizare, după ce a fost ambalat.

Modificarea principală constă în aceea că, prin ambalare sub vid, microorganismele aerobe sunt inactive în timp ce se creează un mediu propice pentru dezvoltarea celor anaerobe, de unde necesitatea efectuării tratamentelor de pasteurizare-sterilizare după ambalare.

În situația în care produsul este supus tratamentelor termice înainte de ambalare se recomandă ca ambalarea sub vid să se efectueze în condiții aseptice în scopul eliminării microorganismelor anaerobe din produs, prelungindu-se astfel durata de consum.

Ambalarea sub vid nu substituie păstrarea prin refrigerare sau congelare a produselor, ci ea trebuie să fie asociată cu aceste forme de păstrare. Ambalarea sub vid (atmosferă modificată) nu elimină posibilitățile de dezvoltare a bacteriilor, ea decât schimbă natura acestora.

Totodată ambalarea sub vid este o metodă de folosire mai rațională a spațiilor de păstrare datorită volumului mic pe care îl ocupă produsele astfel ambalate.

Pasta de tomate și ketchup-ul pasteurizate pot fi ambalate sub vid în cantități mici pretabile pentru o singură utilizare, obținându-se produse cu o durată limită de consum mare și care nu mai necesită adaos de substanțe conservante.

Pasta de tomate și ketchup-ul pot fi ambalate sub vid înainte de pasteurizare și pungile astfel obținute pot fi tratate termic prin pasteurizare și apoi răcite, obținându-se de asemenea produse ce se asimilează conservelor, tratamentul termic sub vid fiind exemplul tipic de mod de conservare mixt deoarece cele două operații sunt simultane: „tratamentul” devie un „procedeu”.

În ceea ce privește ambalarea sub vid a cartofilor prăjiți, cu toate că absența oxigenului ar trebui să împiedice fenomenul de râncezire, acesta apare după o perioadă de păstrare de aproximativ 3 luni, de unde obligativitatea stabilirii unui termen de garanție adecvat.

Având același țel ca filmele de polimeri plastici, glazurile comestibile pot juca un rol „activ” în menținerea calității produselor proaspete. Noțiunea de ambalaj „activ” sau „inteligent” a fost dezvoltată de (Cuq et al., 1995; Gontard, 1997 sau Yam et Lee, 1995).

Ambalajul inteligent este un ambalaj care conferă produsului capacitatea de furnizare, de a da relații caracteristice stării, istoriei produsului ambalat, ca de exemplu sunt sisteme ce indică timpul-temperatura, compoziția gazoasă sau calitatea sanitară.

Ambalajul activ este un ambalaj ce poate juca un rol „de căutare”, diferit de acele bariere inerte între produs și mediu.

În timpul stocării produsului ambalajul modifică constant atât proprietățile de permeabilitate, cât și concentrație a gazelor, sau emite un compus antimicrobian sau un alt agent ce permite menținerea calității produsului. În fine ambalajul activ interacționează cu produsele de regulă, cu condițiile mediului produsului plecând de la starea fiziologică (activitate respiratorie, etilenă…), fizică (transfer de apă, uscare…), chimică sau microbiologică. Altfel, deja un număr cert de firme din lume propun ambalajele ce permit absorbția gazelor, cum ar fi etilena, CO2 sau O2, reglarea umidității, presiunii (prin valve) sau aportul antioxidanților sau antimicrobienilor (CO2, compuși ai sulfului).

Totuși, alegerea finală a ambalajului pentru o legumă rămâne foarte complexă (Doyon et Bureau, 1996). Acesta ține să facă în special față la: diferite modalități de transport și de distribuție (rută, în aer, pe mare, cale ferată), de fluctuații de temperatură în circuite (transport în camioane frigorifice, punerea în vânzare, în cea mai mare parte a timpului la temperatura ambiantă), prelungirea supraviețuirii ajunge (de la câteva zile la multe luni) la fel ca exigențele marketingului sau a informației pentru consumator.

De asemenea, aplicarea amestecului gazos în loc fix sau pentru distribuția legumelor, trece obligatoriu printr-o adevărată măiestrie de temperaturi și apoi, prin instaurarea unui veritabil lanț frigorific de temperaturi dirijate după recoltă direct spre consumator.

BIBLIOGRAFIE

Artes F. Martinez, 1994, Effects of vacuum cooling and packaging film on the shelf life of Salinas lettuce. In: CR du [NUME_REDACTAT] Le froid et la qualité des légumes frais, Brest, Sept. 7-9, Comminssion C1, D2/3 HF

Avena-Bustillos, Cisneroz-Zavallos LA. Krotchta JM. [NUME_REDACTAT] ME, 1993, Optimization of [NUME_REDACTAT] on [NUME_REDACTAT] Carrot to [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Methodology, Trans ASAE, 36 (3) : 801-805

Baccaunand M. 1989, les films plastiques, Leur intérét por le maintien de la qualité des fruits dans la distribution, Infos CTIFL 50: 31-36

Banu C., coodd., Manualul inginerului din industria alimentară, vol. II, Editura tehnică, București, 1999, vol. I și II

Barkai-Golan R. 1990 Posthavest disease suppresion by atmospheric modifications. In: Calderon M. Barkai-Goln R. [NUME_REDACTAT] by [NUME_REDACTAT]. CRC Press, Boston, 237-264

Barth MM, [NUME_REDACTAT]. Perry AK et al., 1993. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]. [NUME_REDACTAT] and [NUME_REDACTAT] of Broccoli. J [NUME_REDACTAT], 58 (1) : 140-143

Brown ED. Yada RY. Stanley DW, 1989. [NUME_REDACTAT] and [NUME_REDACTAT] Storage of [NUME_REDACTAT] Tomatoes. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Tecnol J. 22 (4) : 339-344

Cameron AC, Boylan-Pett E, Lee J. 1989. design of [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]: [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT]. J. [NUME_REDACTAT] 54 (6): 1413-1421

Carlin F. Nguyert C. Hilbert G et al., 1990. [NUME_REDACTAT] Packaging of [NUME_REDACTAT] to [NUME_REDACTAT] Carrots. Use of varied [NUME_REDACTAT]. J. [NUME_REDACTAT]. 55: 1033-1038

Chomon P. 1992, L’embllage souple dans l’Agroalimentaire, [NUME_REDACTAT], Groupe usine Nouvelle, [NUME_REDACTAT] P. 1992. L’Agroalimentaire, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Nouvelle, Paris

Côme D. 1992. Altération des produits végétaux entreposés. Rev Gén Froid, iunie 1992: 56-62

Dallas G. Hoover, Minimallz processed fruits and vegetables: Raducing micobial load by nonthermal physical treatments. [NUME_REDACTAT], vol. 51, no. 6, june 1997

Doyon G. Boreau G. 1996, L’emballage: un choix compelxe pour la protection et la préservation des alimentes. [NUME_REDACTAT] Agr, aprilie 1996, 198-201

Doyon G. Willemeot C. Marcotte M. 1994. [NUME_REDACTAT] post-récolte, une intégration àtous les niveaux: les essais de R & D pour l’industrie au Canada. In: CR du [NUME_REDACTAT] Le froid et la qualité des légumes frais, Brest. Sept. 1994. Commission C1, D2/3 IIF

Drulhe-Aleman E, 1989, Emballage sous atmosphére modifiée. In: Bureau G et Multon JL. Lâemballage des denrées alimentaries de grande consommation. Tec & [NUME_REDACTAT], Paris, 450-469

Drulhe-Aleman E. 1987. New technology for gas packaging of fresh vegetables. In: proceedings of Future-Pak’87. Whippany, NJ. : 81-96

Edmond JP, Castaigne F. Toupin CJ et el., 1991. [NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT] în [NUME_REDACTAT] Packaging, A S A E, 34 (1) : 239-244

El-Goorani MA. Sommer NF, 1981. Effects of [NUME_REDACTAT] on [NUME_REDACTAT] of Fruits and Vegetables. [NUME_REDACTAT]. 3 : 412-418

Exama A, Arul J, Lencji R.W. et al., 1993, Suitability of [NUME_REDACTAT] for [NUME_REDACTAT] Packaging of Fruits and Vegetables, J. [NUME_REDACTAT], 58 (6): 1365-1370

Fishman S, Rodov V., Perety J., Ben-Yehoshua S., 1995, model for [NUME_REDACTAT] Dynamics în [NUME_REDACTAT] of Fruits and Vegetables, J. [NUME_REDACTAT], 60: 1078-1083, 1087

Hagenmaier RD, Shaw PE, 1992, [NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT] Waxes, J. [NUME_REDACTAT] Hort. Sci., 117: 105-109

Hartman J, Isenberg FM, 1956, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], 965: 3-14

Herrogods M, 1992. Determination of the [NUME_REDACTAT]: a Necessity in the [NUME_REDACTAT] Storage (MAP). In: [NUME_REDACTAT] of Fruit and Vegetables: [NUME_REDACTAT] Packaging, Proceedings of Workshop COST 94, oct 1-2, Instambul, Turkey, 1-9

Herrogods M, 1993, Preservation of Quality and [NUME_REDACTAT] by CA Storage, In: [NUME_REDACTAT] Treatment of Fruit and Vegetables, Proceeding of work-shop COST 94, aprilie 22-23, Milan, Italia, 14-23

Janssens MFM, 1993, development of inteligent c a storage systems for fruit and vegetables: C A Containers. In: [NUME_REDACTAT] Treatment of Fruit and Vegetables, [NUME_REDACTAT] Storage of Fruit and Vegetables, COST 94, aprilie 22-23, Milan, Italia, 89-96

Kader AA, Zagory D, Kerbel EL, 1989. [NUME_REDACTAT] Packaging of Fruits and Vegetables. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Nutr, 28, 1-30

Kader AA. Chastanger GA, Morris, LL et al, 1978. Effects of [NUME_REDACTAT] eon Decay. [NUME_REDACTAT], Ripening, and Composition of [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], 103 (5) : 665-670

Kanellis AK, Morris LL, [NUME_REDACTAT] ME, 1988. Responses of Parthenocarpic, Cucumbers to Low oxygen Storage. J Amer ocort Sci. 113 (5) : 734-737

Kester JJ. Fennema OR, 1998, [NUME_REDACTAT] and Coatings: A Review, [NUME_REDACTAT], 42 : 47-59

Larousse J., Conserver les aliments. Comparaison des méthodes et des technologies, [NUME_REDACTAT], 1993

Leshuck JA, Saltveit ME, 1990. Controlled atmosphere storage requirements and recommendation for vegetables. In: Calderon M, barkai-Golan R. [NUME_REDACTAT] by [NUME_REDACTAT]. CRC Press. Boston, 315-352

Liew CL, Prangé RK, 1994. Effect of Ozone and [NUME_REDACTAT] on [NUME_REDACTAT] and Physiology of Carrots (Daucus crota L) J [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], 119 (3): 563-567

Mack CL, Prangé JR, 1942, effects of Waxing on [NUME_REDACTAT] Processes of Cucumbers under [NUME_REDACTAT] Conditions, [NUME_REDACTAT]. 7 : 38-47

Marcellin P, 1974. Conservation des fruits et légumes en atmosphère controlée à l’aide de membanes de polymères. [NUME_REDACTAT] Froid, 3: 217-225

Mattila M, Ahvenainen R, Hurne E, Hyvönen L, 1993. [NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]. In: [NUME_REDACTAT] of Fruit and Vegetables. Proceedings of Workshop COST 94, EEC [NUME_REDACTAT] 14-15, Luven, Belgia, 135-145

Monolopoulou-Lambrinou H, 1989, CO et [NUME_REDACTAT]. Effect d’une courte exposition à des fortes concentrations de gaz carbonique sur la conversation de tomates vertes à +120C [NUME_REDACTAT] Foid, 350-355

Nakhasi S. Schilimme D, Somolos T, 1991. [NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT] at the [NUME_REDACTAT] using [NUME_REDACTAT] Packaging J [NUME_REDACTAT], 56 (1): 55-59

Park HJ, 1991, [NUME_REDACTAT] for fruits and Vegetables: Determination of [NUME_REDACTAT], Prediction of [NUME_REDACTAT] Composition and Effects of the Coating on [NUME_REDACTAT] Ph D dissertation, University of [NUME_REDACTAT]-Cruz C, 1993, Augmentation de la limite de conversation: Application aux produits exotiques de guatrième gramme. Proposition d’un modèle de respiration. Thèse de doctorat ès sciences, université de Reims-[NUME_REDACTAT] J, Baccaunand M, 1995 Utilisation des films plastiques pour le maintien qualitatif de l’asperge

Raynal J, Baccaunand M, 1995. Efficiency of new posthavest tehniques (CO2 shock, film packaging) at the industrial level. [NUME_REDACTAT], 379: 437-444

Risse LA, Chun D, [NUME_REDACTAT] RE, Miller WR, 1987, [NUME_REDACTAT] and Decay during Storage of [NUME_REDACTAT]. Imazalil-Treated, adn [NUME_REDACTAT]. [NUME_REDACTAT], 22 : 274-276

Romojaro F, Petre MT, Baccaunaud M, 1997. Utilisation des films plastique pour le maintien de la qualité des légumes. Proceedings of [NUME_REDACTAT]: preservation for romorrow, septembre 15-16, Bordeaux, Franța, 1-2

Salunkhe DK, Bolin HR, Reddy NR, 1991. Storage, Processing and [NUME_REDACTAT] of Fruts and Vegetables. CRC [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Arb, Boston (Florida)

Salunkhe, D.K. Bolin, H.R., Reddy, N.R., Storage, processing and nutritional quality of fruits and vegetables, C.R.C. Press, Boston, 1991, vol. I și II

Torres-Penaranda AV, Saltveit ME, 1994. Effects of [NUME_REDACTAT] Exposures on [NUME_REDACTAT] Production and Quality of [NUME_REDACTAT]. J [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT], 119: 551-555

Varoquaux P, 1991, Ready to [NUME_REDACTAT] Fruits and Vegetables, [NUME_REDACTAT] Froid, iulie, 33-43

Varoquaux P, Gouble B, 1997. Films à perméabilité ajustable aux gaz pour la conservation en frais des fruits et légumes. [NUME_REDACTAT] Agr, mars, 133-136

Varoquaux P, Gouble B. 1997 Films à perméabilité ajustable aux gaz pour la conservation en frais des fruits et légumes. [NUME_REDACTAT] Agr, mrs, 133-136

Vénien S, Jost M., 1992. Concombre. Efficacité du préemballage. Infos-Ctifl. 81 : 27-29

[NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Ionică, Vacuum packinh – preservation technique used for the extension of the self of certain vegetal products, Workshop international al BENA Association, București, februarie 2003

Voldrich M. Opatova H. Dobias J et el., 1994. Physiological changes during cold storage of fresh packed peeled potatoes. In: CR du [NUME_REDACTAT] Le froid et la qalité des légumes frais, Brest, septembre, Commission C1, D2/3 IIF

[NUME_REDACTAT] Hendrickx M, tobback P, 1993. evaluation of safety and quality of grade 4’products. In: [NUME_REDACTAT] of fruits and Vegetables, Proccedings of Workshop COST 94, Sept. 14-15, Luiven, Belgique, 195-213

Wong DWS, Camirand WM, Pavlath AE, 1994. Development of [NUME_REDACTAT] for [NUME_REDACTAT] Fruits and Vegetables. In: Krochta JM, 1994, [NUME_REDACTAT] and Films to [NUME_REDACTAT] Quality. [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT]., Lancaster, 65-88

Woolfe M, 1992. The safety of modified atmosphere packaged fruits and vegetables. In : [NUME_REDACTAT] of Fruit and Vegetables : [NUME_REDACTAT] Packaging, Proceedings of Workshop COST 94, Oct. 1-2, Istambul, Turkey, 65-77

Yam KL, Lee DS, 1995. Design of modified atmosphere packaging for fresh produce. In: Rooney ML, [NUME_REDACTAT] Packaging. [NUME_REDACTAT] & Professional, Chapman et Hall, Londra, 55-72

EVOLUȚIA LEGUMELOR DUPĂ RECOLTARE ȘI CONSERVARE

Bazele fiziologiei legumelor și fructelor după recoltare

[NUME_REDACTAT] ce se pun în legătură cu comercializarea legumelor și fructelor au devenit foarte complexe datorită diversității acestor produse și pluralității proceselor biologice implicate în păstrarea lor.

Pierderile între producție și consum, respectiv cantitățile de produse devenite neconsumabile datorită diverselor alterări, pot fi considerabile, mai ales în țările unde mijloacele de recoltare, transport, stocaj și distribuție sunt insuficiente. Ele pot atinge până la 40% pentru morcovi, cartofi și varză, 50% pentru tomate, conopidă, 60% pentru salată și igname și chiar 95% pentru cartofi dulci în anumite țări tropicale (Kays, 1991). Legumele și fructele sunt cel mai adesea organe prin excelență perisabile. Menținerea stării lor de prospețime trebuie să țină cont de caracteristicile lor structurale, de bogăția lor în apă, de activităților lor metabolice vitale și de factori exteriori implicați în păstrarea lor. Acestea sunt diferite aspecte ale fiziologiei organelor vegetale după recoltare care vor fi pe scurt examinate acestor produse în stare vegetală.

1. ASPECTE STRUCTURALE

Un organ vegetal este constituit din celule înalt structurate care sunt regrupate în țesuturi. Aceste țesuturi au funcții și priorități specifice și nu se comportă identic după recoltare.

Funcționarea armonioasă a fiecărei celule este legată de integritatea structurală a acesteia dar și de integritatea celulelor vecine. De asemenea, ea este dependentă de factori exteriori.

Un traumatism nu va avea consecințe numai asupra celulelor direct implicate ci va afecta și celulele situate în vecinătatea lor, chiar, deseori, și cele care sunt mai mult sau mai puțin îndepărtate.

1.1. Celula vegetală

O celulă vegetală tipică (figura 1) este constituită dintr-o materie vie fundamentală denumită citoplasmă. Aceasta cuprinde numeroase organite diferențiate având funcțiuni foarte specializate: nucleul (responsabil de diviziunea și de reglarea funcțională a celulei), mitocondriile (sediul respirației), plastele dintre care cele mai importante sunt cloroplastele (unde se efectuează fotosinteza datorită clorofilei pe care o conțin) și altele. În interiorul citoplasmei se găsește o mare vacuolă, un fel de picătură de apă care cuprinde numeroase substanțe dizolvate.

Citoplasma, vacuola și organitele sunt limitate de o membrană al cărei rol în funcționarea celulară este esențial. Cea care delimitează exterior citoplasma poartă numele de plasmalenă, iar cea care limitează vacuola este denumită tonoplastă.

Fiecare celulă este (închisă) prinsă într-un perete celulozic care constituie un cadru mai mult sau mai puțin rigid. Pereții a două celule adiacente sunt prinse între ei de către compuși pectici.

Cu toate acestea, la fiecare unghi, celulele nu sunt lipite, ele delimitează un spațiu denumit meat. Meaturile, care sunt mai mult sau mai puțin vaste, comunică între ele și formează o rețea continuă ocupată de gaz. Acestea din urmă (formează) constituie o atmosferă internă în care se găsesc celulele.

Figura 1 – Schema foarte simplificată a unei celule vegetale

Rezervele hidrosolubile (zaharuri, acizi organici, proteine) sunt localizate în vacuolă, în timp ce granulele de amidon și rezervele lipidice sunt situate în citoplasmă.

Celula este sediul a nenumărate reacții biochimice asigurate de către enzime. Ea antrenează de asemenea numeroase schimburi cu celulele vecine și cu mediul exterior: schimburi de apă, de substanțe diverse și de gaze (oxigen, CO2, etilenă, compuși volatili de aromă). Funcționarea sa este deci extrem de complexă și ea este supusă unor reglări foarte precise la care participă factorii exteriori și în mod special temperatura.

1.2. Membranele celulare

Membranele celulare pot fi simple sau duble (Mazliak, 1971), dar ele sunt toate în mod fundamental constituite de aceeași manieră (figura 2). Ele sunt formate din lipide și proteine. Lipidele, organizate în biostraturi continue, sunt esențialmente fosfolipide și galactolipide ale căror capele polare se găsesc către exteriorul membranei, iar lanțurile de acizi grași și sunt orientate către interiorul membranei.

Proteinele formează aglomerări globulare inserate mai mult sau mai puțin profund în matricea lipidică (proteine integrate) sau superficiale (proteine periferice).

Numeroase dintre aceste proteine sunt enzime.

Figura 2 – Schema unei membrane celulare

(după modelul lui Singer și Nicolson – 1972 – foarte simplificat)

membranele joacă un rol foarte important în funcționarea celulei deoarece ele delimitează diferitele compartimente. Prin aceste membrane se realizează schimburile între aceste compartimente și ele sunt sediul multiplelor activități enzimatice. Orice alterare a integrității lor structurale sau funcționale riscă a fi periculoasă pentru celulă.

1.3. Atmosfera internă

Volumul rețeleo de spații delimitate de celule (meaturi, lacune) variază mult de la un organ la altul și în funcție de vârstă sau de o textură poroasă al aceluiași organ. Această rețea conferă țesuturilor o textură poroasă care poate fi caracterizată prin doi parametri esențiali: porozitatea și suprafața specifică.

Porozitatea este raportul dintre volumul spațiilor intercelulare și volumul total al organului, ea se exprimă în %.

Suprafața specifică este suprafața spațiilor intercelulare (adică aria interfeței celule – pori) raportată la unitatea de volum; ea se exprimă în cm2/cm3.

Atunci când este vorba despre organe masive cum ar fi tuberculi sau rădăcini tuberizate, porozitatea țesuturilor poate fi foarte slabă (2-3% pentru cartofi și morcovi).

Atmosfera internă intervine semnificativ în păstrarea organelor de gaze după recoltare, deoarece ea este constituită dintr-un amestec de gaze a căror compoziție poate fi foarte diferită de cea a aerului.

De fapt, respirația celulelor se traduce printr-o absorbție de oxigen și o eliminare de CO2. schimburile gazoase se stabilesc deci între celule și atmosfera internă și între aceasta din urmă și atmosfera exterioară .

Aceste schimburi presupun două moduri de difuziune: difuzia liberă care tinde să egalizeze concentrațiile de gaz între atmosfera internă a organelor și aerul ambiant și permeația, proces de difuzia a gazelor în stare dizolvată în celule.

Gazele respiratorii urmează în mod preferențial una sau alta dintre aceste două căi în funcție de coeficientul lor de solubilitate.

CO2 fiind de aprox 30 de ori mai solubil în apă decât oxigenul, el circulă ușor prin difuziune liberă și prin permeație, în timp ce oxigenul ea în special calea porilor.

La nivelul țesuturilor superficiale limita este asigurată de o epidermă perforată de stomate sau de peridermă perforată de lenticele.

Importanța rezistenței oferită la circulația gazelor prin masa celulară și respectiv prin suprafață este în mare parte responsabilă de compoziția atmosferrei interne a organelor.

Datorită activității respiratorii a celulelor, atmosfera internă este îmbogățită în CO2 și sărăcită în oxigen în raport cu aerul.

Ea variază în funcție de organe, în special în funcție de porozitatea lor și proprietățile lor de suprafață dar, pentru același organ, ea este de asemenea în funcție de temperatură deoarece aceasta este principalul factor regulator al activității respiratorii a celulelor. Cu cât temperatura este mai ridicată, cu atât atmosfera internă este sărăcită în oxigen și îmbogățită în CO2.

2. ASPECTE HIDRICE

Cu excepția semințelor, organele care constituie produsele horticole sunt formate din celule pline cu apă în vacuola lor.

Această puternică furgescență este cea care le conferă fermitate și aspectul de prospețime. Dar ele se pot deshidrata mai mult sau mai puțin rapid în funcție de condițiile în care sunt plasate (temperatură, humiditatea atmosferei). Od deshidratare excesivă antrenează ofilirea, veștejirea produselor și o pierdere de masă, dar ea poate avea de asemenea și consecințe fiziologice neplăcute care conduc la o accelerare a senescenței, în particular stimulând sinteza de etilenă. Pierderea de apă maximă tolerată este de 3-5% pentru salată, 7-10% pentru varză și de 8% pentru morcovi și sparanghel (Kays, 1991).

Diferite mucegaiuri riscă să se dezvolte după recoltare. Ele apar preferențial la nivelul rănilor (răni de recoltare sau răni accidentale), deoarece sucul celular emis de țesutul traumatizat constituie un mediu foarte favorabil pentru dezvoltarea ciupercilor și bacteriilor. În cursul conservării, deteriorările (stricăciunile) se agravează și pot ataca produsele vecine. De aici necesitatea de a recolta produse sănătoase, de a le elimina pe cele care sunt alterate și de a evita șocurile și rănirile în timpul recoltării, transportului și conservării.

Produsele denumite de a 4-a gamă adică organele vegetale proaspete, spălate, tăiate, gata de consum și comercializate în ambalaje de material plastic sunt special fragile. Ele riscă să se deshidrateze rapid, în special dacă sunt tăiate mărunt deoarece suprafața lor de evaporare este considerabil mărită.

Chiar dacă ele nu sunt periculoase pentru consumator, ele sunt la originea unei degradări rapide a produselor și a calității lor organoleptice.

Este deci necesar de a utiliza doar organe sănătoase, de a proceda la o dezinfectare parțială, de a respecta o igienă perfectă de-a lungul preparării lor și de a menține produsele la frig până la utilizare.

3. ASPECTE METABOLICE

Orice celulă hidratată este sediul unui metabolism foarte activ care este la originea chiar a vieții și a cărui perturbare sau dereglare riscă să fie periculoasă. Activitățile metabolice ale organelor vegetale sunt foarte numeroase, dar trei dintre ele trebuie întotdeauna luate în considerare după recoltare: respirația, biosinteza etilenei și procesele de oxidare dintre care cele mai importante privesc compușii fenolici.

3.1. [NUME_REDACTAT] este principalul furnizor de energie de care celula are nevoie pentru a-și asigura funcțiile multiple. Atunci când activitatea respiratorie este perturbată, alte mecanisme intră în acțiune (fermitățile în special), dar acestea sunt dăunătoare deoarece ele sunt la originea producției de compuși toxici. Metabolismul respirator antrenează un consum de rezerve celulare care trebuie să fie prezente în cantități suficiente pentru ca organul vegetal să poată să supraviețuiască după recoltarea sa.

Figura 3 – Schemă foarte simplificată a metabolismului respirator și fermentativ

ATP – adenozintrifosfat; glucoza 6 – p – glucoză; 6 – fosfat

Este vorba despre un proces de oxidare complex și progresiv al glucozei sub formă de glucoză – 6 – fosfat (figura 3). Aceasta din urmă provine din hidroliza moleculelor mai complexe care constituie rezervele celulelor (amidonul și zaharoza).

Degradarea sa, care conduce la formarea de CO2 și apă, antrenează o suită de mecanisme localizate în citoplasmă (glicoliza) sau în mitocondrii (ciclul lui Krebs și lanțul oxidărilor respiratorii). Dioxidul de carbon respirator este produs, în etape succesive, de către ciclul lui Krebs.

Oxigenul necesar, la sfârșitul procesului, pentru a asigura funcționarea lanțului oxidărilor respiratorii și pentru a furniza apa.

Degradarea glucozei – 6 – fosfat prin respirație este la originea producerii unei cantități importante de energie. Aceasta permite sinteza adenozin-trifosfatului (ATP) a cărei sursă esențială este lanțul de oxidări respiratorii.

ATP-ul este necesar multiplelor reacții vitale și menținerii integrității structurale și funcționale a celulelor. O parte din energia produsă este pierdură sub formă de căldură denumită căldură respiratorie. Aceasta determină creșterea temperaturii organului vegetal și poate deranja la conservarea prin refrigerare. Dacă oxigenul lipsește sau dacă funcționarea mitocondrială este alterată, acidul piruvic (compus final al glicolizei) nu mai poate fi degradat prin respirație. Ca urmare, se dezvoltă un metabolism fermentativ al cărui produs final este etanolul (fermentație alcoolică) sau acidul lactic (fermentație lactică), substanțe care sunt toxice pentru organele vegetale. Fermentația alcoolică produce de asemenea mult CO2. când privarea de O2 nu este totala, respirația și fermentațiile funcționează simultan. Trebuie remarcat de asemenea că metabolismul fermentativ furnizează mult mai puțină energie disponibilă față de respirație, ATP-ul sintetizat neprovenind decât din glicoliză.

3.2. [NUME_REDACTAT] metabolice mult mai discrete decât respirația sau fermentațiile joacă deseori un rol considerabil în fiziologia organelor vegetale după recoltarea lor. Este vorba în special de biosinteza etilenei. Acest compus gazos, produs în cantități mici de către celule, este eliberat în spațiile intercelulare și difuzează la exteriorul organelor. Ori aceasta are multiple efecte nocive, chiar la doze foarte scăzute.

Potrivit cercetărilor lui Lierberman și Mapson (1964) și ale altor autori (Adams și Yang, 1979; Yang, 1980, 1981), calea biosintezei etilelei (C2H2) este bine cunoscută (figura 4). Ea pornește de la metionină care este transformată în S-adenozil-metionină (SAM sau AdoMet) grație metionin-adenozil-transferazei.

ACC sintetaza catalizează formarea acidului 1-aminocicplopropan 1-carboxilic (ACC) pornind de la SAM. În sfârșit, ACC oxidaza asigură oxidarea ACC în etilenă; această reacție necesită oxigenul.

Pentru a-și exercita acțiunea sa fiziologică, etilena trebuie să se fixeze pe receptori specifici.

În cazul fructelor climaterice, maturarea este însoțită de o producție crescută de etilenă care rezultă dintr-o sinteză specială a acestui gaz denumită „sinteză catalitică de etilenă”. Etilena formată pe cale obișnuită accelerează propria sa sinteză stimulând ACC sintetoza și ACC oxidoza. Prezența etilenei în atmosfera exterioară a organului vegetal are același efect.

Diferite substanțe sau anumite tratamente pot stimula sau inhiba sinteza de etilenă sau chiar să se opună acțiunii fiziologice a acestui gaz (Kays, 1991).

Nu se prezintă aici decât factorii asupra cărora este posibil să se acționeze după recoltare (figura 4).

Figura 4 – Calea biosintezei etilenei (C2H2) și intervenția oxigenului, frigului, rănilor și stressului în această biosinteză

ACC – acid 1-aminociclopropan 1-carboxilic; R – receptori de etilenă; SAM-S-adenozilmetionină; +-acțiune stimulatoare –și—acțiune inhibatoare

Rănile și diferitele tipuri de stress (deficitul hidric, atacuri fungice sau bacteriene) stimulează ACC sintetoza și măresc deci producerea de etilenă. Conversia ACC în etilenă necesită în mod obligatoriu oxigenul. În cazul anoxiei (absenței complete a oxigenului), sinteza de etilenă este imposibilă, dar ACC se acumulează și dă naștere la o producție crescută a acestui gaz atunci când organele vegetale revin la aer. La frig, toate enzimele sunt mai puțin active, dar scăderea temperaturii diminuează mai mult activitatea ACC oxidozei decât cea a ACC sintatozei. Rezultă deci o sinteză mai scăzută a etilenei dar, în același timp, o acumulare de ACC care este la originea unei producții importante a acestui gaz atunci când organele vegetale sunt readuse la temperatura ambiantă.

În cazul fructelor climaterice, sinteza autocatalitică a etilenei este inhibată prin concentrații ridicate de CO2.

Toate organele vegetale în viață sunt capabile, la niveluri diferite, să producă etilenă, uneori în cantitate foarte scăzută dar suficientă pentru a avea efecte fiziologice spectaculoase. După recoltare, acest caz are întotdeauna consecințe nefaste (tabelul 1).

El scurtează durata de viață a produselor – accelerând senescența. El inițiată și stimulează măsurarea fructelor climaterice. El perturbează creșterea. El provoacă alterări specifice: pârlirea salatei, amăreala morcovilor. Anumite organe nu îl sintetizează dar pot fi foarte sensibile dacă el este prezent în atmosferă sau chiar nu îl produc decât dacă sunt rănite sau supuse la stress (stress hidric de exemplu). Este deci necesar a se evita orice acumulare de etilenă în vecinătatea lor și de a avea grijă să nu fie traumatizate după recoltare.

Tabelul 1 – Efecte nedorite ale etilenei asupra calității unor legume

Intervenția etilenei în maturarea fructelor climaterice a fost bine demonstrată cu tomate produse prin mutații spontane sau transgenice.

3.3. Oxidarea compușilor fenolici

Toate îmbunătățirile legumelor, oricare ar fi localizarea lor, sunt determinate de oxidarea compușilor fenolici. Ele apar cu ocazia diferitelor traumatisme care pot fi de origine mecanică (șocuri, tăieturi, răniri), patalogică (atacuri de către microorganisme saprofile sau prazite) sau fiziologică (dereglări celulare de diferite naturi).

Celulele vegetale conțin, uneori în abundență, compuși fenolici care se oxidează cu ușurință la chinone, în prezența oxigenului, sub acțiunea enzimelor dintre care cele mai importante sunt polifenodoxidozele și peroxidozele. Chinonele formate se oxidează la rândul lor, fără să facă apel la enzime speciale, și se polimerizează formând compuși bruni care sunt responsabili de brunificări superficiale sau profunde apărute în diverse circumstanțe.

Organele vegetale nu se îmbrunează decât dacă țesuturile lor sunt rănite sau dacă funcționarea lor este profund perturbată. De fapt, în celulele sănătoase, compușii fenolici sunt dizolvați în vacuolă în tip ce enzimele oxidante sunt localizate în citoplasmă. Membrana care separă vacuola de oxidante sunt localizate în citoplasmă. Membrana care separă vacuola de citoplasmă (tonoplasta) împiedică orice contact între enzime substratul lor; oxidarea acestora din urmă nu are deci loc.

Dimpotrivă, când celulele sunt rănite cu ocazia unei tăieri, lovituri sau a unui atac parazitar, toți constituenții lor se vor găsi amestecați.

Reacția de oxidare a compușilor fenolici se produce deci, cu condiția ca oxigenul să fie prezent (cazul în care organele sunt în aer) iar brunificările apar. Cu cât organele vegetale sunt mai tăiate, cu atât riscă să brunifice mai mult. Este cazul, în special, al produselor din a 4-a gamă care trebuie protejate împotriva oxidărilor unor ambalaje bine adaptate și prin menținerea lor la frig.

Pe de altă parte, orice disfuncție celulară (în afară de rănirea mecanică) care conduce la o modificare a permeabilității membranelor riscă de asemenea să se traducă prin brunificări: este ceea ce se întâmplă în anumite maladii fiziologice.

Pe de altă parte, orice disfuncție celulară (în afară de rănirea mecanică), care conduce la o modificare a permeabilității membranelor riscă de asemenea să se traducă prin brunificări: este ceea ce se întâmplă în anumite maladii fiziologice.

4. FACTORI DE SUPRAVIEȚUIRE

DUPĂ RECOLTARE

În afară de caracteristicile biologice specifice fiecărui organ, trei factori principali interesează în supraviețuirea produselor vegetale după recoltarea lor: temperatură, compoziția atmosferei și umiditatea atmosferei. Aceștia sunt de altfel cei trei componenți ai conservării prin refrigerare.

4.1. [NUME_REDACTAT] unui frig moderat, adică temperaturi scăzute dar superioare punctului de congelare al țesuturilor, a făcut obiectul, de-a lungul a numeroși ani, unei atenții speciale în vederea conservării produselor vegetale în stare proaspătă. Numeroase lucrări au fost consacrate studiilor realizate în acest domeniu și aplicațiilor care decurg de aici (Ulrich, 1954; Padfield, 1969; Fidler ș.a., 1973; Pantastico, 1975; Kays, 1991).

4.1.1. Efecte elementare ale frigului

O scădere a temperaturii provoacă o rigidizare generală a lipidelor membranelor celulare și o redistribuire a proteinelor asociate acestora (Mazliak, 1992). Acest fenomen antrenează o alterare a permeabilității membranare și poate conduce, în anumite cazuri, la perturbări grave ale funcționării celulare și a activității enzimelor (Lance și Moreau, 1992).

Aceasta determină o serie de dereglări metabolice și fiziologice (figura 5) care, dacă devin foarte importante (intense), pot conduce mai mult sau mai puțin rapid la moartea organelor.

Anumite evenimente celulare provocate de frig sunt foarte rapide acestea sunt efecte directe ale frigului care survin la nivelul plasmalenei.

Altele apar mult mai lent și constituie efecte indirecte ale frigului, acestea privesc, în special, activitatea mitocondriilor și a cloroplastelor.

Activitățile enzimatice se diminuează dând temperatura scade, după o lege denumită „legea Q10”.

Dar ele nu sunt toate reduse în aceeași proporție deoarece Q10 variază de la o enzimă la alta pentru aceeași plajă termică. Un exemplu se poate da pentru cartofii care capătă progresiv un gust dulce atunci când sunt plasați la o temperatură mai mică de 50C. de fapt respirația tuberculilor utilizează ca substrat zaharurile solubile provenite din hidroliza amidonului. Ori, la o temperatură mai mare de 50C, respirația este suficient de intensă pentru a consuma în totalitate aceste zaharuri; tuberculii nu au deci gust dulce.

Dimpotrivă, sub 50C, respirația nu utilizează toate zaharurile solubile deoarece scăderea temperaturii antrenează o scădere mai puțin importantă a activității respiratorii decât a hidrolizei amidonului; zaharuri solubile se acumulează deci în mod progresiv și conferă un gust dulce tuberculilor. Acest gust se pierde lent atunci când devine mai intensă decât hidroliza amidonului și degradează hazarurile care au fost acumulate.

Modificările proprietăților membranelor celulare și ale metabolismului provocate de frig pot duce la deranjamente la nivelul țesuturilor. Atunci când aceste deranjamente sunt importante, ele se manifestă prin veritabile boli: sunt bolile frigului.

Compoziția atmosferei interne a organelor depinde direct de temperatură. De fapt, celulele absorb O2 și evacuzează CO2 în această atmosferă datorită respirației lor. Ori, cu cât temperatura este mai scăzută cu atât mai mult atmosfera internă este bigată în O2 și săracă în CO2. Pe de altă parte, când temperatura scade, solubilitatea oxigenului în celule crește în timp ce consumarea acestui gaz prin respirație se diminuează. Oxigenul intracelular poate deci să se găsească în exces și să fie sursa oxidărilor dăunătoare.

4.1.2. Consecințe pentru supraviețuirea organelor vegetale

Refrigerarea are ca scop esențial încetinirea metabolismului organelor și prelungirea duratei lor de viață. În general, respirația este cea aleasă drept criteriu al efectului frigului, deoarece ea este o bună reflectare a activității metabolice globale și ea este ușor de măsurat.

În gama temperaturilor obișnuite (10-300C aprox.), valoarea Q10 a respirației este apropiată de 2, adică intensitatea respiratorie este dublată când temperatura crește cu 100C. dar Q10 tinde să crească sub 100C, putând atinge valori de 5-7 spre 0 sau 50C.

Figura 5 – Evenimente celulare determinate de modificarea proprietăților membranelor

sub influența frigului

Figura 6 – variația duratei de supraviețuire a unui produs vegetal

în funcție de temperatură

Această curbă, foarte teoretică, nu este valabilă decât pentru un produs care nu prezintă o boală a frigului.

Acest efect al frigului se traduce printr-o degradare mai scăzută a rezervelor celulare și printr-o producție mai scăzută de căldură prin respirație. El permite deci să crească longevitatea organelor, să se întârzie senescența, să se frâneze maturarea fructelor climaterice și să se limiteze creșterea mugurilor purtate de bulbi și tuberculi.

Dar variații termice scăzute (ușoare) au o influență maximă la temperaturile cele mai scăzute deoarece Q10 este cel mai ridicat. Rezultă deci că durata teoretică de supraviețuire a produselor crește mult cu scăderea temperaturii (figura 6).

Pe de altă parte, anumite procese nu suportă o refrigerare (răcire).

Diminuând viteza reacțiilor biochimice, frigul are ca efect esențial să încetinească evoluția produselor către senescență, cu condiția ca ele să fie sănătoase, foarte turgescente și încărcate cu rezerve la început, ca ele să se deshidrateze cât mai puțin posibil și ca ele să fie plasate la o temperatură care să nu antreneze (provoace) boli ale frigului.

Cu toate acestea, chiar dacă aceste precauții sunt îndeplinite, organele evoluează în timpul conservării lor, datorită faptului că sunt vii iar durata lor de viață la ieșirea de la frig, în timpul comercializării lor, va fi serios scurtată. Ele riscă deci să se altereze mai rapid decât la momentul recoltării lor.

A conserva bine produse vegetale proaspete constă în a le menține în perfectă stare în timpul păstrării lor la frig dar și în a le asigura o durată de viață comercială suficientă.

4.2. Compoziția atmosferei

Supraviețuirea produselor vegetale poate fi semnificativ ameliorată prin asocierea refrigerării cu utilizarea unor atmosfere conservabile sărăcite în oxigen și/sau îmbogățite în CO2.

Acesta este principiul tehnologiei (tehnicii) atmosferei controlate și al atmosferei modificate.

Se numește „atmosferă controlată” o atmosferă sărăcită în oxigen și eventual îmbogățită în CO2, a cărei compoziție este menținută pe cât de constantă posibil în timpul întregii durate de conservare.

Se denumește „atmosferă modificată” o atmosferă diferită de a aerului (sărăcită în oxigen și/sau îmbogățită în CO2), a cărei compoziție nu este supusă niciunui control și poate deci să varieze în timpul conservării sau al comercializării.

4.2.1. Influența rarefierii oxigenului

Diminuarea conținutului în oxigen al atmosferei are ca efect să încetinească respirația, să diminueze biosinteza și să limiteze îmbunătățirile. Efectul asupra respirației este mai important sub 8-10% oxigen (figura 7). Cu toate acestea, o hipoxie excesivă antrenează în mod evident un metabolism fermentativ (fermentație alcoolică sau lactică). Controlul minim de oxigen tolerat de numeroase legume se situează către 2% la frig, dar el depinde mult de specie sau soi (tabelul 2), de temperatură, de durata tratamentului și de conținutul de CO2. în plus, riscurile fermentării în atmosferă foarte sărăcită în oxigen cresc cu creșterea concentrației în CO2.

Figura 7 – variația intensității respiratorii a unui organ vegetal în funcție de

conținutul atmosferei în oxigen

IRX , intensitatea respiratorie în atmosfera considerată (x% oxigen)

IRAIR , intensitatea respiratorie în aer

Tabelul 2 – Procent minim de oxigen suportat de câteva legume

4.2.2. Influența unei îmbogățiri în CO2

Adeseori, CO2 este favorabil supraviețuirii produselor vegetale.

La dozei mai mult sau mai puțin ridicate (câteva procente), el are acțiuni variate: el limitează oxidările, încetinește anumite sinteze (proteine, pigmenți, arome etc.) și frânează pierderile de turgescență, de fermitate, de aciditate și de clorofilă. El se opune de asemenea acțiunii și sintezei autocatalitice a etilenei. El încetinește germinarea și creșterea ciupercilor patogene.

Un tratament de scurta durata (câteva zile) cu concentrații mari de CO2 (15-20% sau chiar mai mult) poate avea de asemenea consecințe benefice.

Tehnica conservării numită «cu șocuri de CO2 » se bazează pe acest principiu (Marcellin și Urich, 1983).

Tabelul 3 – Nivel maxim de CO2 suportat de câteva legume

În același timp, anumite produse nu suportă prezența prelungită a CO2, chiar la cdoze de 2-3% (tabelul 3).

Deranjamentele determinate se manifestă prin brunificări și uneori printr-un ramolisment exagerat al țesuturilor și apariția de mirosuri străine (tomate,…, conopidă). Această sensibilitate la CO2 depinde de numeroși factori: concentrația gazului și durata expunerii, temperatură, procentul (nivelul) de oxigen, umiditatea atmosferei, stadil fiziologic și originea organelor.

Este binecunoscut că această sensibilitate la CO2 crește.

4.3. Umiditatea atmosferei

Pierderea de apă prin transpirație după recoltare este cauza esențială a pierderii de masă a produselor proaspete. Dacă ea este prea importantă, antrenează o diminuare exagerată a turgescenței, veștejirea și apoi moartea organelor.

Transpirația este cu atât mai intensă cu cât deficitul de vapori de apă între celulele organului și atmosfera exterioară este mai importantă.

Acest deficit depinde de temperatură și de umiditatea relativă a atmosferei. La o temperatură dată, pierderea de apă se diminuează când umiditatea relativă crește și se anulează atunci când țesuturile vegetale sunt în echilibru cu tensiunea de vapori de apă exterioară; acest echilibru este în general atins pentru aproximativ 97% umiditate relativă. Ea scade de asemenea, la umiditatea relativă constantă, când organele sunt răcite (refrigerate).

O abatere pozitivă de temperatură între masa de produse și atmosfera ambiantă favorizează deșirarea (deschiderea).

De aceea este recomandat să se scadă cât mai repede posibil temperatura inițială a produselor (prerefrigerare) și să elimine cât mai bine căldura respiratoriu a produselor în cursul conservării.

Dezvoltarea de mucegaiuri și de bacterii este favorizată de umiditățile ridicate, mai ales prin prezența apei libere la suprafața produselor. În același timp, umiditățile apropiate de saturație (98-100%) sunt mai puțin propice atacurilor fungice a anumitor legume decât umiditatea de 90-95% (varză verde, varză de Bruxelles, conopidă, morcovi, praz, cartofi etc.).

CONCLUZII

Fiziologia organelor vegetale după recoltare implică acțiunea integrată a unui întreg ansamblu de factori: factori genetici, dar de asemenea factori care intervin înainte, în timpul sau după recoltare. Progresele de atins pentru a asigura o mai bună menținere a prospețimii produselor țin deci în același timp de creșterea în cultură a potențialului lor de viață și de ameliorarea condițiilor aplicate după recoltare.

Practicile actuale demonstrează încă prea deseori enpirism lucru empiric).

Ele trebuie să poată să se sprijine pe rezultatele cercetării fundamentale. Dar numeroase întrebări persistă încă, de exemplu în ceea ce privesc mecanismele intime ale senescenței, cauzele precise ale maladiilor frigului sau modalitatea în care etilena declanșează o întreagă serie de evenimente biochimice și fiziologice.

De asemenea rămân numeroase necunoscute în legătură cu efectele combinate ale frigului, ale oxigenului sau CO2 asupra fiziologiei legumelor; se impun deci studii sistematice pentru a beneficia maxim de atmosfere controlate sau modificate.

CUPRINS

EVOLUȚIA LEGUMELOR DUPĂ RECOLTARE ȘI CONSERVARE………………….50

1.ASPECTE STRUCTURALE

ASPECTE HIDRICE

ASPECTE METABOLICE

FACTORI DE SUPRAVIEȚUIRE DUPĂ RECOLTARE

Concluzii…………………………………………………………………………………………75