. Valorificarea Subproduselor DE Fructe Si Legume

CUPRINS

Capitolul 1.

1.1. Valoarea alimentară a legumelor și fructelor……………………………1

1.2. Componentele anatomo-structurale ale fructelor și legumelor……2

1.3. Compoziția chimică a legumelor și fructelor ……………………………..3

1.3.1. Microorganisme agenți de alterare a fructelor și legumelor….7

Capitolul 2.

2.1. Fabricarea sucurilor de fructe ………………………………………………….9

2.2. Caracteristicile materiilor prime …………………………………………….10

2.3. Tehnologia sucurilor de fructe…………………………………………………11

2.3.l. Tehnologia sucurilor de fructe limpezi………………………………..11

2.3.2. Tehnologia sucurilor cu pulpă. Nectare. …………………………….19

2.3.3. Sucuri concentrate din fructe…………………………………………….22

2.4. Instalația dr. Multer – luva …………………………………………………….23

2.5. Instalația centriterm alfa – laval (fig. 11)………………………………….24

2.6. Tehnologia fabricării sucurilor naturale din fructe de pădure …27

2.7. Tehnologia fabricării sucurilor naturale din mere……………………27

2.8. Descrierea fluxului tehnologic…………………………………………………30

Capitolul 3

3.1. Produse gelificate …………………………………………………….31

3.1.1. Tehnologia fabricării gemurilor…………………………………………..31

3.1.2. Tehnologia fabricării marmeladelor…………………………………….34

3.1.3.tehnologi fabricării jeleurilor………………………………………………..36

Capitolul 4

4.1. Produse negelificate………………………………………………….37

4.1.1. Tehnologia fabricării dulcețurilor. ……………………………………..37

4.1.2 Tehnologia fabricării fructelor confiate………………………………..39

4.1.3. Tehnologia fabricării siropurilor…………………………………………42

4.1.4. Tehnologia fabricării magiunurilor și pastelor de fructe………44

BIBLIOGRAFIE…………………………………………………………………………45

BIBLIOGRAFIE

1. Berarar Viorel, Bălă Maria, Complediu Horticol,

Editura de Vest, Timișoara 2000

Guțulescu, L., Dima, Em. – Tehnologia prelucrării legumelor și fructelor. Ed. Didactică și Pedagogică, București, 1977.

Jianu Ionel, Sisteme de Procesare Agroalimentară,

Editura Eurostampa, 2000

Tressler, D.K., Joslyn, M. – The Chemistry and Technology of Fruit and Vegetable Juice. Production. New-York, Avi Publishing, Co., 1971.

x x x – Food Technology, 23, nr.2, 1969, p. 61.

Haas, V. ș.a. – Food Processing and Marketing, 27, nr.10, 1966, p.1 S. 17.

x x x – Food Technology, 20, nr.10, 1966, p. 1 19.

HACCP – www.brittanica.co.uk

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

www.fao.org

www.google.com

=== l ===

Capitolul 1.

1.1. VALOAREA ALIMENTARĂ A LEGUMELOR ȘI

FRUCTELOR

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

Diversele părți ale plantelor au valoare alimentară diferită. Substanța verde (clorofila) cuprinsă în frunzele verzi, se aseamănă mult ca alcătuire cu substanța ce colorează sângele la om și la animale (hemoglobina). Frunza verde este bogată în săruri minerale, vitamine și alte substanțe care ajută la creșterea organismului. Proteinele din frunza verde întrec ca valoare alimentară pe cele din tuberculii de cartofi și din semințele de cereale; ele sunt deosebit de indicate pentru completarea în hrana omului a proteinelor cu valoare scăzută. Cotoarele îndeplinesc adeseori pentru plantă rolul unui depozit de rezervă de substanțe hrănitoare (astfel sunt cotoarele frunzelor de spanac, de gulii, de varză, care este mai bogat în vitamina C decât restul căpățânei etc.).

In rădăcini, tuberculi, bulbi se depozitează substanțele hrănitoare necesare pentru încolțirea viitoarei plante; ele sunt bogate în vitamine, săruri minerale și fermenți.

Din alimentație nu pot lipsi nici substanțele care nu se pot asimila (celuloza) și nici substanța cleioasă din plante (pectina), întrucât ele ajută activității intestinale.

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

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

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

1.2. COMPONENTELE ANATOMO-STRUCTURALE ALE

FRUCTELOR ȘI LEGUMELOR

Fructele și legumele sunt organe vegetale foarte diferite ca aspect. Diferența dintre ele constă în proprietățile fizice, structura texturii și fermitatea ei, consecință firească a stării componentelor fizico-anatomice caracteristică speciei și soiului, părților considerate (fructe, frunze, inflorescențe, tulpini, tuberculi, bulbi, rădăcini etc.) compoziției chimice și gradului de maturare la care s-au recoltat.

Celula constituie elementul de bază al țesutului fructelor și legumelor și de însușirile pe care le prezintă la un anumit stadiu de dezvoltare depinde calitatea materiei prime destinate industrializării. O celulă vegetală se compune din membrană, protoplasmă și nucleu.

Membrana celulară

Această membrană delimitează conturul și forma acesteia și este un produs al protoplasmei cu care rămâne în contact permanent.

Componentele chimice ale membranei sunt celuloza, hemiceluloza, substanțele pectice, dispuse în structură submicroscopică cu pori de anumite mărimi care asigură continuitatea protoplasmei în plante. Pereții despărțitori din celulele dispuse în țesuturi, sau lamelele intermediare, sunt formați din pectat de calciu și alte polizaharide coloidale, depuse sub formă de membrane subțiri pe lamele.

În decursul creșterii și maturării, membrana celulară suferă următoarele modificări:

· Lignificarea (impregnarea mecanică cu lignină);

· Mineralizarea (impregnarea totală sau parțială cu SiO2 și CaCO3); ·

· Suberificarea (depunerea suberinei);

· Cutinizarea (acoperirea la exterior a membranelor celulare cu o substanță de natură lipidică numită cutină);

· Cerificarea (depunerea la suprafața epidermei a unui strat de ceară, iar drept urmare membrana devine impermeabilă pentru apă). La fructe stratul de ceară ia denumirea de pruină.

· Gelificarea (îmbibarea membranei cu substanțe pectice, care la cireși, vișini, pruni, piersici etc., duce la formarea unui clei ce în contact cu aerul se întărește;

· Lichefierea (dizolvarea membranelor celulare sub influența unor enzime).

Protoplasma (citoplasma)

Este un amestec de coloizi complecși și hidrofili și soluții cristaline, locul în care se petrec numeroase și complexe procese biochimice. Partea vie ia denumirea de protoplast, iar cea care "căptușește" la interior membrana celulară se numește plasmalemă sau ectoplasmă. Pelicula internă care delimitează vacuolele este tonoplastul. Între plasmalemă și tonoplast se află mezo- sau granuloplasma, mai fluidă și cu numeroase granulații și suspensii.

Mitocondriile

Mitocondriile sunt granule mici și reprezintă sediul enzimelor respiratorii.

Microzomii

Microzomii participă la sinteza substanțelor grase

Ribozomii

Sunt formați din ARN, proteine și fosfolipide și participă la sinteza unor substanțe proteice din aminoacizi cu concursul unui mesager ARN și al enzimelor respective. Ribozomii cloroplastelor diferă de cei ai citoplasmei.

Paraplasma

Este a doua parte componentă a celulei vegetale alcătuită din mai multe organite lipsite de viață și anume: vacuole cu suc celular (incluziuni ergastice lichide), incluziuni ergastice solide și membrana celulară de care s-a vorbit mai sus.

Sucul celular conține glucoză, levuloză, zaharoză, inulină, glucozizi, substanțe tanoide, pigmenți, acizi organici, pectine, alcaloizi, elaioplaste (formațiuni sferice care conțin grăsimi), uleiuri eterice, nitrați, cloruri, bromuri, ioduri, fosfați, sulfați etc.

1.3. COMPOZIȚIA CHIMICĂ A LEGUMELOR ȘI FRUCTELOR

În general, țesuturile vegetale prezintă următoarea compoziție:

Apa, în proporție de 80 – 90% în fructe și 90 – 95% în legume, se prezintă sub trei forme:

– apa liberă, care cu substanțele minerale sau organice formează soluții în vacuolele celulelor;

– apa de îmbinare, legată coloidal, se găsește atât în protoplasmă cât și în nucleu și membrană;

apa de constituție legată în compușii chimici.

Tabel 1.

Conținutul procentual în apă și substanțe proteice (azot total 6,25)

la unele specii de fructe și legume

Hidrații de carbon.

Reprezintă circa 90% din substanța uscată a legumelor și fructelor, sub formă de:

Monozaharide: pentoze, neasimilabile de organismul uman, hexoze (glucoză, fluctoză, galactoză, monoză, sorboză); au proprietatea de a fi reducătoare și a fi fermentate de către drojdii.

– Oligozaharide: zaharoză, maltoză, rafinoză, pectibioză etc.

Fructele conțin 8 – 12% zaharuri, strugurii putând ajunge până la 25%. Glucoza și levuloza predomină în struguri, vișine, cireșe, prune, iar zaharoza, în piersici și caise.

Legumele conțin circa 4% zaharuri monozaharidele predominând în morcovi, conopidă, vinete și tomate, iar zaharoza în mazărea verde și sfeclă.

Unele zaharuri, ca: glucoza, maltoza sau levuloza, cu aminoacizii ușor solubili, ca glicina sau asparagina, formează în timp produși de culoare brună, cunoscuți sub denumirea de substanțe melanoide și a căror prezență degradează calitatea produselor alimentare.

Degradarea se mai produce prin caramelizarea zaharozei la temperaturi mai mari de 160°C, prin transformarea succesivă în glucozan și levulozan, apoi în izozaharan, caramelan, caramelen și, în stadiul final de degradare, în caramelin.

– Polizaharidele care rezultă din condensarea unui număr de hexoze sau pentoze, sunt reprezentate prin amidon și celuloză; în cantități mai mici se mai găsesc și galactani, manani, fiuctozani, xilani etc.

Cantitatea cea mai mare de amidon o conține cartoful. Amidonul se mai află în mazăre, fasole și morcovi.

Cantitatea de amidon din fructe este mult mai mică. În general se găsește la fructe necoapte. Astfel, merele de iarnă, în momentul recoltării conțin 1 – 1,5% amidon.

– Celuloza, insolubilă în apă, se găsește în proporții ce variază între 0,5 și 4% fiind, întotdeauna, însoțită de diverse rășini, pectină, lignină etc.

– Substanțele pectice se găsesc sub formă de protopectină și acizi pectici, în proporție de până la 2%.

Tabel 2

Conținutul de zahăr total din principalele specii de fructe și legume

Substanțele azotate. Se găsesc sub formă de aminoacizi, amine, amide, protide etc. În proporție de 1 – 5,5% în legume și circa 1 % în fructe.

Acizii organici. În fructe și legume predomină acizii: malic, citric și tartric; în proporție mai mică se găsesc acizii: oxalic, benzoic, salicilic, formic etc.

Substanțe grase si uleiuri eterice. Fructele și legumele conțin cantități de până la 0,5% de esteri ai acizilor grași cu glicerina; cantități mai însemnate se găsesc în semințe și sâmburi: 12 – 18% în sâmburii de struguri, până la 40% în sâmburii de caise și circa 55% în nucă.

Uleiurile eterice se găsesc, îndeosebi, în coaja fructelor sau legumelor cărora le conferă arome specifice. S-au identificat citralul în lămâie, linalol în portocale și piersici, carvona și pinenul în pătrunjel sau coriandru, estragolul în tarhon.

Tabel 3.

Conținutul total în lipide la principalele specii de legume și fructe

Substanțe taninoase. In fructe se găsesc în proporție de circa 0,1 – 0,3%. Cu protidele dau naștere la precipitate, procedeu pe care se bazează limpezirea sucurilor de fructe și a vinului. O altă proprietate a acestor substanțe este oxidarea lor rapidă la contactul cu aerul, proces ce duce la închiderea culorii fructelor decojite și care are loc ca urmare a oxidării polifenolilor din taninuri, sub influența polifenol-oxidazei, o enzimă specifică. Prin inactivarea enzimei sau înlăturarea contactului cu oxigenul se evită fenomenul de brunificare, care ar duce la scăderea calității produselor fabricate.

Glucozide. Se găsesc în cantități mici în legume și fructe, unora conferindu-le caracter condimentar.

Substanțe minerale. Se găsesc sub forma unor săruri ale acizilor organici sau anorganici. Ca săruri anorganice se găsesc: fosfați, sulfați, cloruri, carbonați ai următoarelor metale: Ca, Mg, Na, Fe, Mn.

Fosforul deține o pondere mare în nuci, coacăze, zmeură și prune în timp ce afinele, merele, spanacul sunt bogate în fier. Mazărea, fasolea și varza conțin cantități însemnate de calciu.

Enzime. După cum este cunoscut, enzimele sunt biocatalizatori formați din substanțe organice complexe, produse de celula vie și care stau la baza biochimismului celular. Depășirea anumitor condiții de temperatură și pH inactivează enzimele.

Vitaminele sunt răspândite atât în fructe cât și în legume, contribuind în mare măsură la mărirea valorii alimentare a acestor produse.

Conținutul de vitamina C, mg/100 g din principalele fructe și legume

Fitoncidele sunt substanțe care au proprietatea de a distruge microorganismele: sunt conținute în cantități mici în diverse plante, ca: usturoiul, ceapa, muștarul, hreanul etc., și au o acțiune pozitivă în conservarea alimentelor.

1.3.1. MICROORGANISME AGENȚI DE ALTERARE A

FRUCTELOR ȘI LEGUMELOR

Dintre microorganismele care produc alterări ale fructelor fac parte: bacterii, drojdii, mucegaiuri.

Bacteriile au un rol minor in alterarea fructelor, deoarece nu pot acționa asupra fructului intact sau nu au condiții de dezvoltare la pH acid. Atunci când fructele sunt zdrobite se pot dezvolta, ocazional, bacterii acidotolerante (lactice) și bacterii acetice, in asociație cu drojdii, de la care folosesc factorii de creștere sau produsele de catabolism.

Drojdiile sunt foarte răspândite în microbiota epifită a fructelor și produc alterări când vin in contact cu sucul dulce. Activitatea lor se manifestă in fermentarea alcoolică și la înmuierea datorată enzimelor pectolitice. Drojdiile din genul Rhodotorula și Sporobolomyces se caracterizează prin formarea unor pigmenți roșii; speciile genurilor Candida, Hansenula, Kloeckera și Toru!opsis, in asociație cu specii de Saccharomyces și Schizosaccharomyces bailii, folosesc ca sursă de carbon acidul malic, care le permite dezvoltarea pe fructe acide.

Mucegaiurile sunt cele mai active și mai periculoase deoarece posedă, un echipament enzimatic complex, în care intră celulaze și pectinaze, astfel încât în timpul păstrării fructelor, când are loc scăderea protecției imunitare, acestea se dezvoltă și produc mucegăirea externă/internă și, în final, duc la putrezirea umedă sau uscată, respectiv la deprecierea fructelor. Dintre genurile des întâlnite fac parte:

– Alternaria, care produce alterarea fructelor dulci și putrezirea brună (pepene galben pere, citrice);

– Aspergillus, care se dezvoltă pe fructe foarte dulci cu umiditate scăzută (alune, nuci); A. flavus prin creștere pe alune produce aflatoxine;

– Botryotinia fuckeliana (Botrytis cinerea), care dă putrezirea umedă cenușie a fructelor dulci (struguri, căpșune, cireșe);

– Byssochlamis fulva, Byssochlamis nivea, care se dezvoltă pe fructe și produc alterarea conservelor, deoarece ascosporii sunt rezistenți la temperaturi de pasteurizare;

– Cladosporium, care produce mucegăirea pepenilor formând pete de culoare brun-negru și putrezirea uscată a fructelor;

– Diplodia, care dă putrezirea în copac a sâmburoaselor, producând pagube prin reducerea produc(iei;

– Gloeosporium, care dă mucegăirea internă a merelor (sp. Gloeosporium perenans și Gloeosporium fructigenum dau gust amar);

– Fusarium oxysporium, Fusarium roseum, care dau un gust amar și putrezirea uscată;

– Mucor, Rhizopus, care dau putrezirea acidă și umedă, se dezvoltă pe fructe cu umiditatea mare chiar și la temperaturi de refrigerare;

– Penicillium. Speciile acestui gen dau putrezirea verde umedă sunt foarte răspândite și se dezvoltă pe cireșe caise, vișine, citrice, mere, pere. P. expansum produce micotoxinele patulină și citrinină; Penicillium digitatum, de culoare verdeoliv, se dezvoltă frecvent pe citrice, produce enzime pectolitice și duce la înmuierea fructelor, dând un gust amar puternic; P. italicum produce pe portocale mucegăirea verde;

– Sclerotinia (Monillia), care produce o mucegăire pe întreaga suprafață a fructelor, formând un fetru de culoare albă pe care la maturitate apar scleroți de culoare neagră; .

– Trichothecium roseum, care apare pe smochine, fructe dulci puțin acide și produce mucegăirea uscată și alterarea fructelor.

Pe fructe păstrate in stare uscată se pot întâlni drojdii osmotolerante ca Zygosaccharomyces și Hanseniaspora valbyensis, care se dezvoltă la o umiditate mai mare de 22%; dintre mucegaiuri, se dezvoltă Aspergillus restrictus (gr. glaucus), Penicillum sp.

În cazul păstrării fructelor în stare congelată, nu are loc distrugerea microorganismelor aflate pe suprafață și, in funcție de condiții, se poate produce o inactivare parțială a enzimelor și a microorganismelor. Din microbiota acestora s-au izolat peste 100 specii de drojdii, spori de mucegaiuri sau bacterii din genul Pseudomonas și din genul Bacillus.

Capitolul 2.

2.1. FABRICAREA SUCURILOR DE FRUCTE

Generalități

Sucurile de fructe sunt produse lichide, nealcoolice, cu grad diferit de claritate și vâscozitate, obținute prin presarea sau mărunțirea fină a fructelor, cu sau fără adaos de zahăr sau dioxid de carbon.

Componentul principal al sucurilor de fructe este fructoza, un zahăr ușor asimilabil. Urmează acizii organici, din care fac parte acidul malic, tartric și citric, care au o actiune stimulatorie asupra activității glandulare (măresc salivația, secreția gastrică și intestinală), ce favorizează digestia. O importanță tot atât de mare o au substanțele minerale considerate din anumite puncte de vedere ca substanțe tampon sau catalizatori, precum și vitaminele și substanțele aromatizante.

Aceste calități, împreună cu lipsa aproape completă a celulozei, sporesc interesul consumatorilor pentru sucurile de fructe. Tonicitatea și valoarea lor intrinsecă le impun tot mai mult ca băuturi reconfortante și hrănitoare.

Principalele sortimente de sucuri de fructe sunt:

– sucurile limpezi (clare);

– sucurile opalescente

– cremogenatele și nectarele.

Sucurile perfect limpezi sunt obținute în urma centrifugării, limpezirii și filtrării sucului brut extras prin presare.

Sucurile opalescente reprezintă stadiul inițial al sucurilor clare înaintea fazei de limpezire. Ele sunt deci sucuri brute centrifugate și au o stare coloidală stabilă, astfel că nu depun prin depozitare.

Cremogenatele și nectarele (sucuri cu pulpă) rezultă printr-o mărunțire deosebit de fină a pulpei fructului și se prezintă sub forma unei creme omogenizate.

Nectarele sunt fluide, întrucât provin prin diluarea cremogenatelor cu sirop de zahăr.

Calitatea sucurilor de fructe este determinată de corectitudinea procesului tehnologic, dar mai ales de calitatea materiei prime. Soiul fructului, cu precădere la mere și pere, joacă un rol hotărâtor, prin raportul acid/zahăr și conținutul în arome. Multe soiuri de mere și pere, folosite singure, produc un suc prea dulce sau prea astringent pregnant sau slab aromat.

Momentul optim de recoltare al fructelor corespunde, în general, cu gradul maturării de consum. Recoltate mai înainte, fructele dau un randament scăzut la presare și un suc nearomat, astringent și dificil de limpezit.

În ce privește compoziția sucurilor, zahărul este cel mai important component solubil al sucului. Raportul cel mai favorabil de acid/zahăr se află cuprins între I 0/ 1 și 1 S/1. Din tabelul nr.1 rezultă că fructele de pădure nu îndeplinesc această condiție esențială. Pentru a fi consumate cu plăcere, aceste sucuri se corectează cu sirop de zahăr.

2.2. CARACTERISTICILE MATERIILOR PRIME

Legumele și fructele, care constituie materia primă pentru fabricarea conservelor, sunt substanțe alimentare ce se caracterizează prin conținut bogat în protide (legumele), zaharide (fructele), săruri minerale, vitamine și alți compuși cu valoare alimentară.

Legumele care se cultivă în prezent în țara noastră în vederea prelucrării sub formă de conserve sunt: mazărea, fasolea, vinetele, ardeii, ceapa, morcovii, varza, castraveții și tomatele.

La fabricarea conservelor de fructe se folosesc următoarele fructe: cireșe, vișine, caise, căpșuni, zmeură, piersici, gutui, pere, mere și struguri.

Acizii organici se găsesc liberi sau combinați: de exemplu acidul citric, tartric (ca bitartrat de potasiu în struguri), oxalic, succinic (agrișe), ascorbic, benzoic (afine) etc.

Substanțele pigmentate sunt reprezentate de carotenoide (galben-roșu, în special în caise, piersici), pigmenți flavonici (galben) și antocianici (roșu-violet-albastru) în vișine, afine, mure etc.

Uleiurile eterice imprimă mirosul și aroma caracteristică sucurilor. Sunt ușor volatile și volatilizabile.

Vitaminele conținute sunt: carotenul, tiamina, riboflavina, biotina, vitamina C etc.

Polizaharidele sunt constituite din celuloză, hemiceluloză, substanțe pectice (protopectină, pectină, acizi pectici).

2.3. TEHNOLOGIA SUCURILOR DE FRUCTE

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

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

2.3.l. Tehnologia sucurilor de fructe limpezi

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

Tehnologia fabricării sucurilor de fructe cuprinde patru operații de bază: – pregătirea și condiționarea fructelor;

– extragerea sucului;

– stabilizarea coloidală;

conservarea.

a) Pregătirea fructelor pentru extracția sucului

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

– Curățarea chimică. Principiul acestei metode constă în dezintegrarea pieliței fructului sub acțiunea acizilor sau alcaliilor la temperatură ridicată. Prin folosirea unei soluții alcaline sau acide, la o temperatură corespunzătoare, se îndepărtează pielița fructului fie complet (de ex. la pere, gutui), fie numai stratul parenchimatos al celulelor de sub pieliță (ex.: la piersici). Pielița slăbită sau desprinsă poate fi ușor îndepărtată prin răcire bruscă sau printr-o prelucrare mecanică corespunzătoare. Excesul de substanță chimică este îndepărtat de pe fructul lipsit de pieliță, în curent de apă sau prin neutralizare. Aplicații practice și-a găsit curățarea alcalină, folosind soluții de hidroxid de sodiu cu concentrații de 3 – 20%, concentrațiile ridicate de 18 -20% permițând reducerea timpului de tratare, mărirea productivității instalațiilor și asigurarea obținerii unor produse de calitate superioară. Instalațiile de curățare alcalină sunt de două tipuri: rotative (în care tratarea se face prin imersie într-o baie de hidroxid de sodiu; fig. 1) și tunel (tratarea se face prin pulverizarea soluției alcaline). Pentru prevenirea proceselor de brunificare, după curățarea chimică se face o spălare intensivă și se vor păstra fructele înainte de prelucrare într-o baie de acid citric 1% sau CaCl2 0,2%.

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

Figura 1.

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

b) Extragerea sucului.

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

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

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

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

– presa trebuie să asigure un randament optim de suc;

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

– întreținerea și repararea presei trebuie să se facă ușor.

Presa cu pachete este una din cele mai utilizate prese din industria sucurilor de fructe. La aceste agregate, fructele sunt măcinate direct deasupra presei, astfel că nu mai este necesar transportul prin conducte a mezocarpului măcinat, evitându-se și arămarea excesivă și procesele de oxidare (fig. 2).

Figura 2.

Presele cu coș prezintă o excepțională acțiune de filtrare și ca urmare acest tip de prese au fost reintroduse în ultimii ani, fiind perfecționate ca prese universale, de tip Bucher – Gruyer (fig. 3). În majoritatea cazurilor, aceste prese prezintă o construcție orizontală, cu coș de presare rotativ, elemente de presare pneumatice și sunt cu funcționare automată. Ele sunt prevăzute cu sistem de drenaj, format din șnururi sau bare din material plastic, ceea ce favorizează procesul de scurgere a sucului. Aceste prese au posibilitatea de a realiza o presare repetată după o afânare prealabilă.

Figura 3

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

La extracția sucului prin centrifugare se elimină apa liberă și în special acea parte care nu este reținută în celule și țesuturi. Ca urmare, dezintegrarea materiilor prime este una din principalele condiții pentru obținerea unui randament bun în suc prin această metodă. Suplimentar influențează turația centrifugii, durata centrifugării, sita prin care se efectuează filtrarea și gradul de umplere a centrifugei. Cele mai utilizate sunt centrifugele filtrante, cu ax vertical și tambur filtrant perforat, de formă conică. În interiorul tamburului perforat se rotește cu o turație mai mică, un al doilea tambur conic, la periferia căruia este montat un șurub elicoidal de frânare ( fig. 4).

Materialul este introdus pe la partea superioară, prin pâlnia de alimentare, cade pe tamburul conic, ajunge între acesta și carcasă, unde sucul se separă prin sita centrifugei, iar tescovina este evacuată. Figura 4.

c) Limpezirea sucurilor de fructe

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

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

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

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

În mod obișnuit, limpezirea enzimatică se realizează în două variante: la rece ( 10 – 12°C), timp de l2 – 14 ore și la cald (40 – 45°C;), timp de 1 – 4 ore.

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

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

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

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

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

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

– înaintea pasteurizării sucului, în vederea depozitării lui de lungă durată, eliminând cea mai mare parte din resturile de țesuturi și alte impurități grosiere;

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

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

Figura 5.

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

d) Filtrarea sucurilor de fructe

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

Figura 6.

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

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

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

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

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

– evacuarea aerului din sucul trecut la dozare;

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

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

– pasteurizarea la temperaturi ridicate, timp scurt;

– prevenirea păstrării sucurilor la temperaturi reduse sau ridicate.

f) Conservarea sucurilor de fructe

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

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

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

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

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

Prelungirea timpului de menținere la temperatură ridicată alterează culoarea, gustul și aroma sucurilor de fructe din care cauză se recomandă răcirea buteliilor umplute la cald printr-un tunel de răcire care permite reducerea temperaturii la 30°C, în aproximativ 20 minute [12].

La rece, conservarea sucului are loc după procedeul filtrării sterilizante [6]. Prin filtrarea sterilizantă, sucul este stabilizat ară încălzire. Principiul acestei metode constă în reținerea microorganismele de către o masă filtrantă (amestec de fire foarte fine de azbest și celuloză) sub formă de plăci introduse în filtrele – presă, care permit trecerea sucului, dar nu și a microorganismelor.

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

În mod normal sucul trebuie prefiltrat și în vederea comprirnării acestor două faze, prefiltrarea și filtrarea, s-au condiționat filtre cu două secțiuni în care au loc aceste faze.

2.3.2. Tehnologia sucurilor cu pulpă. Nectare.

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

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

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

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

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

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

Figura 7

.

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

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

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

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

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

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

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

Figura 8

.

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

Dezaeratoarele moderne, continue, realizează un vid de 720 – 730 mmHg, lichidul fiind dispersat în peliculă sau prin pulverizare: În astfel de aparate, 90% din oxigenul existent în țesuturi se elimină. Dezavantajul acestor dezaeratoare este eliminarea a 2 – 5% apă și cu ea o cantitate însemnată de arome, la parametrii la care lucrează. Pentru a evita acest neajuns s-au construit dezaeratoare cu recuperarea aromelor.

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

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

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

În figura 9 este prezentată linia complexă pentru fabricarea sucurilor de fructe.

Figura 9

2.3.3. Sucuri concentrate din fructe

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

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

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

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

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

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

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

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

2.4. INSTALAȚIA DR. MULTER – LUVA

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

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

Durata trecerii lichidului peste suprafața încălzită este de circa 20 s. Evaporatorul este pus în legătură cu o pompă rotativă de vid prin intermediul unei coloane barometrice. În condițiile de vid creat concentrarea se realizează la temperatura de circa 50°C.Sucul concentrat este extras pe la baza coloanei în mod continuu cu ajutorul unei pompe. Debitul sucului de concentrat, măsurat cu ajutorul unui rotametru, este astfel reglat pentru ca pornind de la un suc de mere cu 12° refractometrice să se realizeze un concentrat cu 65 – 70°. În figura 10 este reprezentat schematic concentratorul Dr. Miiller – Luva.

Figura 10.

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

2.5. INSTALAȚIA CENTRITERM ALFA – LAVAL (FIG. 11)

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

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

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

Figura 11

.

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

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

Figura 14.

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

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

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

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

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

Rediluarea sucului concentrat cu încorporarea cantității corespunzătoare de aromă furnizează produse de calitate superioară, cu însușiri organoleptice foarte apropiate de cele ale unui suc proaspăt fabricat.

2.6. Tehnologia fabricării sucurilor naturale din fructe de pădure

Fructele de pădure (afine, agrișe, cătină, fragi, mure, zmeură, coacăze, coarne), una din materiile prime folosite la fabricarea dulcețurilor, siropurilor, sucurilor naturale etc. sunt, din punct de vedere botanic, organe de reproducere comestibile ale plantelor. Sunt utilizate acelea care au o anumită valoare alimentară: aromă, gust plăcut, culoare atrăgătoare etc.

Sucurile din fructe de pădure sunt produse lichide, nealcoolice, cu grad diferit de claritate și vâscozitate, obținute prin presarea sau mărunțirea fină a fructelor de pădure, cu sau fără adaos de zahăr sau dioxid de carbon.

Componentul principal al sucurilor de fructe este fructoza, un zahăr ușor asimilabil. Urmează acizii organici din care fac parte acidul malic, tartric și citric, care au acțiune stimulativă asupra activității glandulare și excită pofta de mâncare. O importanță tot atât de mare o au substanțele minerale considerate din punct de vedere chimic ca substanțe tampon sau catalizatori, precum și vitaminele și substanțele aromatizante. Substanțele tanante condiționează gustul și joacă rolul de antioxidant, iar pigmenții sunt reprezentați de cei flavonici și antocianici.

Procesul tehnologic de obținere a sucurilor din fructe de pădure este diversificat în funcție de metoda conservării: la cald (A), la rece (B), prin congelare (C).

2.7. Tehnologia fabricării sucurilor naturale din mere

Etapa de preparare și îmbuteliere a produselor „Natur Apfelsaft”

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

2. Pasteurizarea cupajului se realizează cu ajutorul instalației de pasteurizare la temperaturi de 90-92ºC timp de 2 minute.

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

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

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

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

Schema tehnologică

2.8. DESCRIEREA FLUXULUI TEHNOLOGIC

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

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

Mere ………………….. conform STAS 2714/87

Pectinază…………….. conform fișă import

Aniloză ……………… conform fișă import

Gelatinoză ………….. conform STAS 811/84

Kisefgur …………….. conform fișă import

Kiselsol …………….. conform fișă import

Plăci filtrante ……… conform STAS 10804/80

Acid citric ………….. conform NI 2292/80

Ambalaje:

Butelii de sticlă (250ml, 500ml, 1000ml), conform STAS 1334/74

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

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

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

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

Spălarea se face în bazine de spălare.

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

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

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

6. CENTRIFUGAREA – se efectuează cu un separator centrifugal „Veronessi” și are ca scop eliminarea particulelor solidelor antrenate în suc.

7. PASTEURIZAREA – se efectuează cu ajutorul unui pasteurizator cu plăci „Schimdt” la temperatura de 90ºC după care urmează o răcire bruscă la 45-50ºC pentru a facilita tratamentul enzimatic.

8. TRATAMENTUL ENZIMATIC – cu preparatele enzimatice (anilaze și pectinaze) se efectuează în vederea eliminării amidonului și a substanțelor pectice în suc la temperaturi de 45-50ºC.

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

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

11. CONCENTRAREA – se face în vederea obținerii concentratului de măr 71ºBx prin evaporarea apei din suc, obținându-se în paralel și aroma de măr.

Capitolul 3

3.1. Produse gelificate

3.1.1. Tehnologia fabricării gemurilor.

Reprezintă produsele gelificate, ce se obțin din fructe proaspete sau semiconservate, fierte cu zahăr, cu sau fără adaos de acizi și pectine, până la concentrația stabilită de normativele în vigoare, ambalate în recipiente închise ermetic și pasteurizate. Gemul se prepară dintr-o singură specie de fructe și poartă denumirea fructului respectiv. Gemurile preparate din amestec de fructe poartă denumirea de gemuri asortate.

La fabricarea gemurilor se folosesc fructe proaspete recoltate la maturitatea tehnologică sau pulpe conservate cu bioxid de sulf.

Procesul tehnologic de fabricare a gemurilor cuprinde următoarele faze: – spălare – sortare – curățare – divizare – prepararea produsului – spălarea recipientelor – dozare – închidere – pasteurizare, condiționarea recipientelor pline – depozitare.

Prepararea produsului este faza cea mai importantă din procesul tehnologic și cuprinde următoarele etape: alcătuirea șarjelor; prepararea soluțiilor de pectină; fierberea; concentrarea.

Prepararea gemurilor se poate face prin două metode:

– difuzia prealabilă a fructelor cu zahăr, urmată de concentrare prin fierbere;

– fierberea directă a fructelor cu zahăr sau în sirop de zahăr și concentrarea produsului.

Fierberea fructelor cu zahărul este o operație cheie, de modul cum se desfășoară depinzând direct calitatea produsului rezultat. Procesul de osmoză care are loc în timpul fierberii caută să stabilească un echilibru între soluția de zahăr și sucul celular. Deoarece în faza inițială diferența de concentrație între suc și sirop este foarte mare, dacă procesul de echilibrare este forțat sucul iese din celulă și fructele își pierd forma sau chiar se dezintegrează. Pentru prevenirea situației semnalată în tehnologia clasică se recomandă folosirea următoarelor metode de preparare a gemurilor:

– amestecarea fructelor și zahărului conform prescripțiilor rețetei, și păstrare amestecului la rece timp de 8 – 24 ore, înainte de trecerea la fierbere;

– prepararea unui sirop concentrat de zahăr (minim 75%), în care se introduc fructele și se practică fierberea;

– amestecarea directă a fructelor și zahărului în vasul în care se execută fierberea.

Fierberea se efectuează pe o scară relativ mare în cazane duplicate, la presiunea obișnuită.

În aceeași măsură sunt utilizate în scopul menționat și instalațiile de concentrare funcționând sub vid. În cazul acestor instalații, când se prelucrează fructe bace (căpșuni, zmeură etc.) și se urmărește să se mențină cât mai nemodificată integritatea fructelor se recomandă următorul mod de lucru: sucul eliberat de fructe este introdus cu zahărul și o parte din acid într-un preîncălzitor și amestecul încălzit la 60 – 70oC este trecut în aparatul cu vid. Concentrarea siropului se execută la temperatura de 60oC. Siropului concentrat I se adaugă cantitatea corespunzătoare de fructe și se încălzește, continuându-se pentru un scurt timp fierberea la temperatura de 60oC. Se întrerupe încălzirea, se lasă să coboare temperatura la 55oC, se întrerupe funcționarea pompei de vid și se anulează treptat vidul prin introducerea unui curent de aer pe la partea inferioară a aparatului. În acest mod bulele de aer care traversează masa păstrează în suspensie fructele care se impregnează cu zahăr. După anularea vidului se introduce soluția de pectină și restul de acid, se pune în funcțiune pompa de vid și se continuă concentrarea la temperatura de 60oC până la atingerea concentrației prescrise. Se aduce conținutul vasului la presiunea normală și prin admisie de abur în manta se ridică temperatura masei la 88oC; în acest stadiu produsul este trecut la ambalare. În funcție de mărimea ambalajelor se recomandă folosirea diferitelor feluri de pectine: cu gelificare rapidă pentru recipientele mici și cu gelificare lentă pentru recipientele mari. În cazuri speciale se utilizează un amestec de pectină cu gelificare rapidă și gelificare lentă, realizând în acest caz o pregelificare care blochează la temperatură ridicată fructele în masa de produs și permițând ca gelificarea finală să aibă loc la o temperatură mai scăzută.

În cazul când gemurile preparate au un conținut de substanță uscată solubilă mai mic de 65% iar ambalarea nu se efectuează în condiții de asepsie, este necesară pasteurizarea recipientelor cu produs. Operația se execută în mod uzual la temperatura de 100oC, durata variind în funcție de mărimea recipientului folosit.

Întocmirea rețetei de fabricație se face ținând seama de: indicatorii organoleptici prevăzuți în normativele de calitate în vigoare, respectiv: aspectul, culoarea, gustul și aroma produsului finit; normele de consum specific de materii prime și auxiliare în vigoare; substanța uscată solubilă a fructelor; substanța uscată solubilă a produsului finit; puterea de gelificare a pectinei folosite și de conținutul de pectină al fructelor; aciditatea fructelor.

Stabilirea rețetei de fabricație pentru o șarjă determinată de produsul finit se face pe baza ecuației bilanțului substanței uscate solubile a componentelor.

Datele tehnice informative la fabricarea gemului sunt prezentate în tabelele de mai jos

3.1.2. Tehnologia fabricării marmeladelor.

Este produsul rezultat din fructe proaspete sau preconservate, transformată în marcuri și fierte în amestec cu zahăr, cu adaos de pectină și acizi minerali. În funcție de numărul, calitatea și cantitatea fructelor folosite se prepară o varietate mare calitativă și sortimentală de marmeladă. Pentru ambalarea marmeladei se pot utiliza diferite topuri de ambalaje: borcane de sticlă, lădițe de lemn căptușite cu hârtie pergament, ambalaje din materiale complexe. Marmelada se fabrică în trei calități: extra, superioară și amestec. Conform denumirii, la prepararea marmeladei amestec se folosesc asociate două sau mai multe fructe: mere, pere, gutui, zarzăre, corcodușe etc. mizând pe conținutul propriu important de pectină marcul de mere este un constituent nelipsit al marmeladelor amestec, proporția sa putând să ajungă până la 70% din totalul fructelor. În situația dată gelifierea produselor este asigurată fără a mai fi necesar să se recurgă la adaos de pectină. Acest mod de lucru necesită un consum mare de fructe și nu permite să se obțină în mod constant o aceeași consistență a gelului.

Adaosul de pectină la fabricarea marmeladei prezintă o serie de avantaje: îmbunătățirea gelificării, economii substanțiale de fructe și

scurtarea duratei de fierbere, ceea ce atrage după sine mărirea productivității instalațiilor și obținerea unor produse cu aromă și gust mai puternic exprimate. În cazul în speță în majoritatea cazurilor se folosesc extracte pectice concentrată cu un conținut de circa 10% substanță uscată solubilă; mai rar pentru marmeladele de calitate, este întrebuințată pectina pulbere.

În unele țări, ex. Germania, o parte din zahărul adăugat este substituit din sirop de glucoză. Adaosul de glucoză micșorează gustul prea dulce al unor marmelade împiedică cristalizarea zahărului și dă un luciu deosebit marmeladei.

Marmelada extra se fabricã numai dintr-un singur fruct, aparþinând oricãrei specii, cu excepþia fructelor comune: mere, pere, gutui, prune, zarzãre.

Marmelada superioară se fabrică din amestec de fructe, minim 30% fructe nobile și maximum 70% fructe comune, din care proporția de mere, respectiv prune să nu depășească 50%.

Prepararea marmeladei se realizează din ce în ce mai puțin prin fierbere la presiune normală, în cazane duplicate. În prezent, în acest scop se folosesc cu precădere instalații cu vid. Pentru obținerea unor marmelade de calitate este i9ndicat să se respecte următoarea succesiune în operații: marcul de fructe (desulfitat), este introdus într-un vas de preâncălzire și adus la temperatura de 60oC. Se adaugă zahărul și dacă este necesar o parte de acid se încălzește la 70oC pentru realizarea unei parțiale invertiri. În acest stadiu, masa este trecută la aparatul cu vid și se continuă fierberea la temperatura de 60oC până la atingerea concentrației stabilite, se reduce temperatura la 55oC, se adaugă pectina necesară (sub formă de soluție), și se continuă fierberea până la realizarea concentrației finale. Se întrerupe vidul în aparat și la presiunea normală se încălzește conținutul la 88oC pentru completarea procesului de invertire a zaharozei, pentru prevenirea unei eventuale pregelificări și pentru realizarea sterilizării produsului. Se completează în final cantitatea de acid conform rețetei, se agită energic și conținutul este descărcat și trecut în recipiente.

Pe plan mondial preocupările pentru îmbunătățirea calității producției sun conjugate în prezent cu cele pentru sporirea productivității instalațiilor și trecerea la procese continue de fabricație. În Germania s-a experimentat un procedeu de fabricare continuă a marmeladei. În acest caz marcul de fructe, zahărul și pectina sunt trecute succesiv printr-un încălzitor și apoi printr-un concentrator în peliculă tip Luva. Produsul concentrat la circa 70% substanță uscată solubilă este extras cu ajutorul unei pompe și trimis la un răcitor.

Aburul rezultat de la concentrare este trecut într-o coloană de fracționare unde sunt recuperate substanțele aromatice sub forma unui concentrat. Concentratul de aromă este reîncorporat marmeladei care se răcește, și concentrația finală a produsului este condiționată în acest mod la 65o refractometrice.

Datorită timpului extrem de scurt de contact cu temperatura ridicată se obțin produse de calitate superioară, a căror conținut de hidroximetilfurfurol este de circa cinci ori mai redus decât al marmeladelor preparate după procesul obișnuit.

Procesul tehnologic de obținere a marmeladei cuprinde următoarele faze: – prepararea marcului

– alcătuirea rețetei

– concentrare

– dozare

– închidere.

Rețeta de fabricație pentru 100 kg marmeladă cu substanță uscată solubilă de minim 38o refractometrice este următoarea:

– marc de fructe de 15o refractometrice: 105 kg

– zahăr: 15 kg

glucoză: 10 kg.

3.1.3.Tehnologi fabricării jeleurilor.

Jeleurile sunt produse gelificate obținute prin fierberea sucurilor de fructe cu zahăr, cu sau fără adaos de pectină și acizi alimentari. Materia primă utilizată la fabricarea jeleurilor de fructe se prezintă sub formă de fructe proaspete sau suc de fructe conservat cu dioxid de sulf. Procesul tehnologic de fabricare a jeleurilor cuprinde două etape:

– fabricarea sucurilor de fructe, care cuprinde: spălarea fructelor – divizare – fierbere – presare – separarea sucului – limpezire;

– prepararea jeleurilor, care cuprinde: alcătuirea șarjelor – fierbere – concentrare – dozare – închidere – pasteurizare – depozitare.

În prezent se folosesc drept materii prime un număr mare de sucuri provenind din fructe cu aroma și colorația pregnant exprimată, de cele mai multe ori sub formă preconservată sau concentrată și cărora li s-a aplicat în prealabil un tratament eficient de limpezire. Depectinizarea (clarificarea enzimatică) aplicată în acest scop este necesară pentru obținerea unor produse finite limpezi – strălucitoare, evitarea apariției fenomenului de pregelificare și asigurarea în mod constant a unor produse de calitate corespunzătoare pentru aceeași cantitate de pectină adăugată. În unele țări se practică colorarea artificială a jeleurilor.

Rețetă de fabricație pentru jeleuri de fructe cu substanță uscată solubilă de minim 61 grade refractometrice

Capitolul 4

4.1. Produse negelificate

În cadrul acestei grupe de produse se înscriu în primul rând dulcețurile și siropurile; cu o mai mică pondere, magiunul, pastele de fructe și fructele confiate.

În linii mari schemele tehnologice care caracterizează grupa produselor gelificate își păstrează valabilitatea și în acest caz. Eliminând adaosul de pectină, respectiv faza de gelificare, schema gemurilor corespunde dulcețurilor și fructelor confiate, cea a jeleurilor pentru siropuri iar cea a marmeladei pentru magiun și paste.

4.1.1. Tehnologia fabricării dulcețurilor.

Reprezintă produsul obținut prin fierberea fructelor înglobate și fierte într-o masă de sirop de zahăr concentrat, cu adaus de acid citric, ambalat în recipiente închise ermetic și pasteurizate. Se prepară dintr-un singur fruct, a cărui denumire o poartă produsul. Spre deosebire de gem dulceața se prepară numai din fructe proaspete.

Procesul tehnologic de fabricare a dulceții cuprinde următoarele două faze: spălare – sortare – curățare – divizare – operații preliminare specifice (întărirea texturii la fructele moi, înțeparea la fructele verzi, opărirea la fructele tari) – prepararea dulceții – răcire – spălarea recipientelor – dozare – închidere – pasteurizare – condiționarea recipientelor pline – depozitare. Pregătirea fructelor constă din sortare, spălare, îndepărtarea cojii și casei semințelor (mere, pere, gutui), a sâmburilor și codițelor (prună, piersici, caise, vișine, cireșe), a receptacolelor, caliciilor și codițelor (căpșuni și fructe de pădure). Fructele semințioase se divizează în felii sau tăiței.

Ca și în cazul gemurilor, fierberea fructelor este procesul care influențează preponderent calitatea produsului finit. Conform indicațiilor din literatură fierberea reprezintă un proces complex de difuzie și osmoză între cei doi componenți, care poate fi explicat cu ajutorul relației lui Fiek:

în care: dg – cantitatea de substanță difuzată, în g;

D – coeficientul de difuzie;

F – suprafața de difuzie, în cm2;

– gradientul concentrației, în g/cm2.

La rândul său coeficientul de difuzie D este definit de formula lui Einstein:

în care: – este raza particulei care difuzează;

– vâscozitatea soluției;

R – constanta gazelor;

T – temperatura absolută;

N – numărul lui Avogadro.

Relațiile de mai sus, permit să se tragă următoarele concluzii cu privire la viteza de difuzie, respectiv la procesul de echilibrarea care urmărește să se realizeze în cursul operației de fierbere:

– viteza de difuzie variază în același sens cu suprafața fructelor supusă procesului de fierbere, fapt care explică de ce procesul decurge mai rapid în cazul fructelor divizate;

– creșterea temperaturii accelerează de asemenea procesul de difuzie, valoarea maximă înregistrându-se spre temperatura de 100oC. La această temperatură are loc însă procesul fierberii, astfel încât tensiunea de vapori creată în interiorul fructelor se opune procesului de difuzie. În această situație a menținerii mai îndelungate a masei la temperatura de 100oC creșterea substanței uscate din fructe se va realiza prin evaporarea apei conținute și mai puțin prin difuzia zahărului, conducând la contractarea țesuturilor (zbârcirea fructelor). Pentru prevenirea acestui neajuns se recurge în practică la fierbere perioade scurte de timp (circa 10 min.) alternând cu perioada în care se întrerupe încălzirea.

Procesul difuziei este dependent direct de gradientul concentrației. El se va desfășura deci cu atât mai rapid cu cât diferența de concentrație între fructe și siropul de zahăr este mai mare. Soluțiile concentrate de zahăr prin presiunea osmotică pe care o exercită, pot conduce la fenomenul de plasmoliză. În consecință, în funcție de caracteristicile diferitelor fructe trebuie aleasă o anume concentrație a siropului de zahăr cu care să se pornească pentru a preveni plasmoliza (zbârcirea fructelor).

– viteza de difuzie variază în sens invers cu mărimea particulei care difuzează. Astfel zaharoza difuzează mai greu decât glucoza sau zahărul invertit. De aceea operația de invertire a zaharozei, care se realizează în timpul fierberii dulceții, este utilă atât pentru prevenirea fenomenului de zaharisire cât și pentru realizarea unei difuzii accelerate.

– în sfârșit creșterea vâscozității soluției are drept efect scăderea vitezei de difuzie, fapt ce trebuie avut în vedere la alegere acestei metode de prelucrare. În mod concret, în cazul fabricării gemurilor, pentru a limita efectul acestui factor, adaosul de pectină (care contribuie la sporirea vâscozității masei) se face în partea finală a fierberii.

Prepararea dulceții este faza cea mai importantă și se poate realiza prin mai multe procedee, în funcție de materia primă:

– difuzia fructelor în sirop de zahăr concentrat, timp de două trei ore, care se aplică fructelor cu textura moale pentru a se evita destrămarea, iar fructelor cu textura tare (fructe verzi) pentru a se evita zbârcirea; după efectuarea difuziei produsul se concentrează;

– fierberea fructelor în apă și concentrarea prin adaos de zahăr;

– fierberea fructelor în sirop de zahăr concentrat de aproximativ 70 grade refractometrice;

– concentrarea discontinuă a produsului, care constă în fierberea fructelor cu zahăr sau în sirop de zahăr, cu două trei întreruperi a câte 5 – 10 minute până la atingerea concentrației finale.

În majoritatea cazurilor procesul fierberii dulceții se realizează în cazane duplicate, în porțiuni mici. De asemenea sunt folosite și în acest scop și aparatele cu vid. În acest caz, alternând perioadele de încălzire cu cele în care prin sporirea gradului de vid se realizează răcirea conținutului ca urmare a autoevaporării, dacă procesul este atent supravegheat, se pot obține produse de bună calitate, cu o productivitate superioară celei realizată în cazanele duplicate.

În prezent în Rusia este aplicat procedeul Lisiansk de producere a dulcețurilor. Procedeul constă în ridicarea treptată a concentrației siropului de zahăr și alternarea perioadelor de fierbere cu cele de răcire a fructelor. Procesul se realizează în bazine cu secțiuni în care siropul de zahăr este încălzit (85 – 100oC) respectiv răcit (25 – 40oC). fructele așezate în coșuri perforate sunt făcute să circule prin secțiunile menționate, procesul de impregnare cu zahăr realizându-se în mod uniform și într-un ritm accelerat.

Prin oricare din procedeele folosite, dulceața preparată este introdusă în recipiente numai după o prealabilă răcire, pentru a evita separarea fructelor din masa de sirop.

Datorită conținutului redus de apă (corespunzător concentrației de 70% substanță uscată solubilă) dulceața nu necesită recipiente cu închidere etanșă și nu prezintă în mod obișnuit pericolul alterării microbiologice.

4.1.2. Tehnologia fabricării fructelor confiate

Fructele confiate sunt produsele alimentare obținute prin însiroparea acestora cu zahăr, într-o asemenea proporție, încât să fie imposibilă o alterare din punct de vedere microbiologic. Fructele confiate sunt fructe impregnate cu cantități mari de zaharuri (până la 80 % substanță uscată solubilă) și care sunt folosite în mod obișnuit de cofetărie și fabricile de produse zaharoase. Cantitativ reprezintă o pondere puțin însemnată și până în ultima vreme producția acestora avea un caracter mai mult artizanal.

Se supun confitării fructe ca atare (căpșuni, cireșe, prune, caise, piersici), tăiate în bucăți (ananas, portocale, lămâi, pere) sau sub formă de cuburi cu laturi de cel puțin 6 mm (coji de portocale, de lămâi, de pepene verde, dovleac). Deși pot fi prelucrate în stare proaspătă majoritatea producției se realizează din fructe preconservate prin sulfitare.

Paralel cu efectul conservant sulfitarea urmărește în principal să decoloreze fructele respective pentru ca ulterior, prin adaos de coloranți artificiali, acestea să capete o colorație vie, uniformă. Se folosește în acest scop, fie SO2 ca atare, fie bisulfitul de calciu; în unele cazuri se asociază cu clorura de sodiu.

Procesul tehnologic de preparare a fructelor confiate cuprinde următoarele operații:

– opărirea. Constă dintr-o scurtă fierbere în apă care, paralelă cu înmuierea parțială a țesuturilor în vederea accelerării procesului ulterior de osmoză, elimină agentul conservant conținut. Ulterior fructele sunt răcite prin scufundare în apă rece. Uneori cu apa de răcire se adaugă mici cantități de clorură de calciu sau de alaun (sporirea fermității țesuturilor).

– confitarea. Fructele opărite sunt trecute succesiv prin băi cu sirop de concentrații progresiv crescătoare, încălzite la temperatura apropiată de 100oC. Se pornește de la un sirop de zahăr de 36 grade refractometrice și se ajunge în final până la 80 grade refractometrice. Pentru prevenirea cristalizării zahărului în fructe, de la concentrația de 50 grade refractometrice, în soluție se substituie o parte din zahăr prin sirop de glucoză. Prin introducerea în băile cu sirop a unor coloranți alimentari admiși se realizează concomitent și colorarea fructelor respective. Fructele astfel prelucrate sunt scurse de excesul de sirop, ambalate în cutii și expediate beneficiarilor.

– glasarea. În cazul în care sunt destinate consumului direct, fructele confiate sunt acoperite la suprafață cu un strat de cristale fine de zahăr. Operația se realizează prin introducerea fructelor confiate într-un sirop concentrat de zahăr încălzit la fierbere (114oC), după care sunt scoase din baie și lăsate să se scurgă pe site sau grătare, în aer liber sau în etuvă la o temperatură în jur de 50oC.

Procedeul de lucru descris tinde să aibă o aplicabilitate din ce în ce mai limitată, deoarece un ciclu de fabricare durează timp îndelungat se realizează cu productivitate scăzută și deci necesită costuri mari de producție.

Fructele în prealabil însiropate prezintă un deosebit avantaj, deoarece acestea suportând contactul cu zahărul va permite accelerarea fazelor de lucru.

Fabricarea fructelor confiate se bazează pe un proces mai scurt sau mai lung de difuzie și osmoză. Între fructe și siropuri se realizează un schimb osmotic, datorită căruia fructele se îmbogățesc treptat cu zahăr, în timp ce sucul fructelor diluează siropul. Procesul continuă până siropul și fructele ajung în stare de izotonie – aceeași concentrație – proces care poate fi accelerat și scurtat în funcție de mijloacele de prelucrare.

Studiile întreprinse au arătat că un fruct confiat, pentru a se putea păstra timp îndelungat trebuie să conțină circa 75oBx, 50% reziduu sec necesitând a fi format din zaharoză sau zahăr invertit.

Ca și în cazul dulcețurilor pentru transformarea fructelor în confite, se folosesc soluții de zahăr invertit și în mod obligatoriu glucoza. Cercetările și experimentele au demonstrat că, într-un fruct confit, proporția finală între zahărul invertit și neinvertit trebuie să fie de circa 50%. Această proporție poate coborî la 33%, autorii americani recomandând proporția de 35 –45 %de zahăr invertit, din zahărul total. Dacă se trece mult peste aceste limite, produsul poate să apară necorespunzător ca aspect, granulos și chiar opac – când are prea mult zahăr comun – sau tăios, lipicios și transudat în cazul excesului de glucoză.

Strachman și Atkinos au efectuat confitări la cireșe folosind atât siropuri de zahăr comun cât și cu o proporție de glucoză, cu această ocazie constatând următoarele aspecte:

– în timp ce confitarea cu zahăr invertit a dat fructe cu aspect frumos și cu greutatea mai mare cu 10%, acea făcută de zahăr –zahăr invertit – glucoză a dat produse de calitate inferioară, fără creștere în greutate și cu tendință de zbârcire. Asemenea caractere negative creșteau odată cu mărire a procentului siropului de glucoză în amestec;

– folosirea glucozei impune utilizarea unei durate mai lungi, pentru a se ajunge la rezultate echivalente (la 10 zile în loc de 6);

– maximul de glucoză utilizat într-un sirop, nu trebuia să depășească 10% din totalul zaharurilor, dacă dorim să obținem rezultate bune;

– prezența glucozei în siropurile pentru confie, face să micșoreze raportul între zahărul invertit și neinvertit în produsul finit.

Realizarea unui sirop, la parametrii doriți din punct de vedere al calității este de importanță primordială în fabricarea fructelor confite.

Concentrația siropurilor se măsoară cu ajutorul refractometrului, a cărui valori exprimă direct procentul de zahăr, adică gradele Brix (Bx), tot în acest scop putând fi utilizate și densimetrele Brix, Baume.

În prezent sunt date în exploatare instalații complexe, cu funcționare semiautomată, capabilă să lucreze după necesități la suprapresiune sau vid, astfel încât un ciclu de fabricare se realizează în unu două zile pentru majoritatea fructelor. Diversele tipuri existente în producție sunt capabile să prelucreze într-un ciclu 300 – 3000 kg fructe confiate.

4.1.3. Tehnologia fabricării siropurilor

Siropurile sunt produse alimentare rezultate prin dezvoltarea zahărului în sucuri de fructe, în proporții astfel alese pentru ca după o scurtă fierbere să se ajungă la concentrație care asigură conservarea prin osmoanabioză.

În alimentația modernă siropurile din fructe îndeplinesc o dublă funcționalitate: oferă industriei o formă de conservare a fructelor de sezonalitate iar consumatorului un produs natural.

Lista sortimentelor de siropuri de fructe cunoscute din punct de vedere comercial sunt: anason, afine, busuioc, căpșune, cireșe, coacăze, fenicol, lămâie, măceșe, mentă, portocale, soc, sulfină, tei, trandafir, vișine, cătină, zmeură, porumbe, muguri pin și sambucovit.

În prezent fierberea siropului se practică pe scară mare în aparate funcționând sub vid. Dizolvarea zahărului în suc este preferabil să se efectueze în prealabil într-un schimbător de căldură.

Întrucât în cursul procesului de concentrare la presiune redusă temperatura masei nu depășește 60oC, la sfârșitul operației se anulează vidul din instalație și produsul este pasteurizat prin o scurtă încălzire la 88oC.

Dacă se folosesc sucuri preconservate cu SO2 operația de desulfitare trebuie să o preceadă pe cea de fierbere cu zahăr.

În cazul aplicării schemei de lucru sub presiune redusă, instalațiile moderne sun prevăzute cu recuperatoare de arome, aromele colectate sub formă de concentrat fiind încorporate în siropul gata pregătit.

În cazul în speță alimentarea și dizolvarea continuă, la cald a componentelor se execută într-un cilindru orizontal prevăzut cu melc interior. Buna funcționare a instalației respective este condiționată de alegerea unor dispozitive dozatoare a căror debite să poată fi reglată fără dificultăți, în mod automat.

Procesul tehnologic se desfășoară în două etape:

– obținerea sucului de fructe;

– prepararea siropului;

Prepararea siropului cuprinde următoarele faze tehnologice:

4.1.4. Tehnologia fabricării magiunurilor și pastelor de fructe

Magiunul este un produs concentrat rezultat din fierberea prunelor, care au fost în prealabil de sâmburi și strecurate. Întrucât în procesul concentrării aciditatea și însușirile astringente sporesc de peste trei ori, este indicat să se folosească prună cât mai mature și mai bogate în zaharuri.

În unele țări magiunul de prună este preparat cu adaos de zahăr, care poate ajunge până la 30%. În unele țări se prepară, în proporție relativ redusă, magiunuri de pere sau mere, dar din varietăți mai bogate în zahăr.

Produsul are o umiditate de circa 35%. Formarea unei cruste la suprafață în timpul perioadei de răcire protejează magiunul contra activității microflorei de alterare.

. Reducerea umidității se realizează, fie prin extinderea procesului de fierbere, fie prin asocierea unei parțiale deshidratări. Pastele de fructe sunt obținute prin concentrarea marcului de fructe, cu adaos de zahăr, ambalate în recipiente închise și pasteurizate. Pasta se prepară dintr-o singură specie de fructe sau din amestec de fructe.

Procesul tehnologic de fabricare a pastelor de fructe cuprinde următoarele faze: