Procedeele de deshidratare a legumelor și fructelor ce vor fi expuse mai jos sunt simple, eficiente și necesită investiții acceptabile. [302007]

[anonimizat].

[anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat] o perioadă relativ scurtă din decursul unui an. Abia o [anonimizat]. Uscarea legumelor și fructelor este o metodă, [anonimizat].

[anonimizat], [anonimizat] a [anonimizat] (cantine, fabrici, cooperative).

[anonimizat] a distruge țesuturile sau a se deprecia valoarea nutritivă a produselor alimentare.

[anonimizat], [anonimizat], care se exteriorizează prin limitele capacității de rehidratare.

Deshidratarea reprezintă procesul în baza căruia fructele și legumele pierd o [anonimizat] o [anonimizat]: gust, miros, aromă.

Procedeele de deshidratare a [anonimizat].

2. Stadiul actual al cunoașterii în domeniu

Conservarea produselor alimentare a [anonimizat]-a lungul întregii istorii, o problemă de o importanță deosebită. Oamenii, [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat] a fost să învețe conservarea surplusului de alimente.

[anonimizat] a diferitelor alimente era prin uscarea acestora. Se crede că uscarea la soare a legumelor a fost cea mai veche metodă de conservare.

În anul 1810 [anonimizat], “[anonimizat]”. În rezumat Appert recomandă:

Aplicarea căldurii ca mijloc de conservare;

Evitarea contactului dintre mediul înconjurător și conținutul flaconului.

El explică acțiune conservată a [anonimizat], sunt agenți de putrefacție.

[anonimizat] 1809, B.H.[anonimizat].

O importanță capitală pentru dezvoltarea industriei conservelor au avut lucrările lui Pasteur. Distrugând teoria generației spontane, prin lucrări care au rămas celebre, Pasteur arată că fermentația, inclusiv putrefacția, se datorează unui microorganism specific, venit din mediul exterior. Cunoscându-se factorii care provoacă alterarea alimentelor, condițiile de dezvoltare și inactivarea lor, s-au putut studia noi metode de conservare și stabilirea unor noi principii.

În țara noastră, până în anul 1948 existau doar interprinderi particulare, cu forță de muncă redusă, slab utilate, folosind procedee tehnologice meșteșugărești. Producția de conserve de fructe și legume, cu toate condițiile favorabile de climă și sol nu s-au putut dezvolta sub regimul burghezo-moșieresc, deoarece era limitată de posibilitățile reduse de consum ale maselor largi de consumatori.

Partidul Muncitoresc Român, a dezvoltat într-un ritm extraordinar industria conservelor. Doar în cazul legumelor, nivelul de producție a crescut în anul 1959 de 15,6 ori față de anul 1948. În această perioadă s-au construit fabrici noi, cu o mare capacitate de producție și dotate cu utilaje moderne, ca fabricile: “Tecuci” și “Zagna – Vădeni” (regiunea Galați), “Ovidiu” (regiunea Constanța), iar majoritatea fabricilor existente au fost renovate și modernizate.

Cele mai importante sarcini au fost trasate la Congresul al III-lea al P.M.R., în legătură cu dezvoltarea industriei conservelor în perioada 1960 – 1965. Industria conservelor ajunge în anul 1965 să producă de 3 ori mai multe conserve sterilizate de legume, de 5,2 ori mai multă pastă de tomate și de 40 de ori mai mult suc de roșii decât în anul 1959.

În prezent, aceste sarcini sunt în curs de a fi îndeplinite, prin aplicarea următoarelor măsuri:

Reutiliarea și modernizarea industriei conservelor de fructe și legume.

Până în prezent, majoritatea fabricilor de conserve au fost reutilate și modernizate la nivelul tehnicii mondiale, în condițiile cele mai economice, prin folosirea actualelor spații existente.

Lărgirea și perfecționarea bazei de materii prime.

Un accent deosebit s-a pus pe mecanizarea operațiilor de recoltare și condiționare a materiei prime, lucrări care necesită un volum mare de muncă. Rezultate foarte bune s-au obțiunut la recoltarea mecanizată a mazării în anul 1961.

Îmbunătățirea calității și prezentării produselor.

Liniile moderne de fabricație au dat posibilitatea obținerii unor conserve de calitate superioară. În noile condiții de lucru,a crescut gradul de igienă datorită mecanizării și automatizării instalațiilor, ceea ce a permis evitarea infectării în timpul procesului tehnologic și dezinfectarea utilajelor în mers. O deosebită importanță s-a acordat controlului de calitate prin întărirea controlului C.T.C. și modernizarea laboratoarelor de analize chimice și bacteriologice.

Ridicarea productivității muncii și reducerea prețului de cost.

Modernizarea și reutilizarea fabricilor de conserve, în special mecanizarea operațiilor ce necesită un volum mare de muncă a permis ridicarea productivității muncii în anul 1965 cu 200% față de anul 1959. Noile instalații de mazăre au permis creșterea capacității de producție de la 1 000 kg/oră la 6 000 kg/oră.

Conservarea fructelor și legumelor se clasifică în funcție de mai multe criterii, astfel:

Tabel 2.1. Clasificarea conservării

2.1. Bazele teoretice ale uscării și deshidratării

Deshidratarea sau uscarea este procesul tehnologic în virtutea căruia, din fructele și legumele considerate ca materie primă, se îndepărtează o anumită cantitate de apă cu ajutorul căldurii, în urma cărui fapt se realizează pe de o parte, o stare fizico – chimică proprie menținerii valorii lor nutritive, iar pe de altă parte se creează condiții nefavorabile pentru activitatea microorganismelor. Pentru eliminarea apei se folosește energia solară unde avem de-a face cu procesul de uscare, iar pentru obținerea energiei termice se folosește un combustibil sau altă sursă de energie, fiind astfel vorba despre deshidratare.

Mișcarea apei în materia primă supusă deshidratării este condiționată de formele în care se găsește în produse și din acest punct de vedere deosebim: apă liberă, apă legată coloidal și apă legată chimic.

Apa liberă reprezintă circa 70% din cantitatea totală de apă din fructe și legume, și în această formă de apă sunt solubilizate cantități apeciabile de zaharuri, acizi organici, săruri minerale; se găsește localizată în capilarele celulare și se caracterizează prin aceea că îndepărtarea ei este supusă legilor evaporării lichidelor de pe suprafețe libere, iar la uscarea și deshidratarea produselor se elimină, în funcție de natura structurii anatomice și de dimensiunile spațiilor intercelulare.

Apa legată coloidal este formată din apa absorbită și apa adsorbită, caracterizându-se printr-o reținere mai puternică la suprafața și interiorul particulelor, fiind mult mai greu de îndepărtat prin deshidratare în comparație cu apa liberă.

Apa legată chimic intră în însăși compoziția moleculelor ca apă de constituție sau de cristalizare și ea nu poate fi eliminată fără a provoca degradarea produsului finit.

Pe parcursul procesului de uscare și deshidratare, eliminarea apei din produse se realizează datorită fenomenului de difuzie, care de mai multe tipuri:

Difuzia externă se datorează evaporării apei de pe suprafața produsului; la începutul procesului de deshidratare, fructele și legumele au o umiditate ridicată, iar evaporarea apei de pe suprafața lor se produce în condiții asemănătoare cu acelea de pe suprafețele libere; viteza de evaporare în acest caz este influențată de suprafața de evaporare, temperatură, viteza de circulatie a aerului precum și de umiditatea relativă a spațiului de uscare sau deshidratare.

Difuzia internă reprezintă fenomenul de deplasare a apei din interiorul produsului spre suprafață și determină mersul ulterior al deshidratării. Deplasarea apei pornește din părțile cu un conținut mai mare spre părțile cu un conținut mai redus ca urmare a eliberării apei prin fenomenul de difuzie externă.

Difuzia internă egalează umiditatea în toate straturile produsului supus deshidratării și se realizează, pe baza diferenței de potențial hidric provocat de concentrația diferită în substanțe solubile a lichidului din interiorul și periferia produsului. În procesul de deshidratare o mare importanță o are raportul dintre difuzia internă și cea externă; dacă viteza difuziei externe depășește pe cea a difuziei interne, atunci suprafața produsului se va usca foarte mult, provocându-se apariția fenomenului de scorojire, care va îngreuna procesul ulterior de uscare și în felul acesta se prelungește durata de deshidratare. În afară de aceasta, în anumite faze ale procesului se produc rupturi la suprafața produsului prin care se pierd cantități însemnate de suc celular.

Termodifuziunea este provocată de diferența de temperatură dintre straturile periferice și cele interne ale produsului. În acest caz temperatura fiind mai ridicată la suprafață are loc deplasarea apei din exterior spre interior. Cum însă diferențele de temperatură de la suprafață și interiorul produsului nu sunt prea mari, mișcarea apei din interior spre exterior predomină, difuzia internă este mai mare decât termodifuziunea. Pentru evitarea acestui neajuns este necesar ca temperatura și umiditatea relativă a aerului să fie reglate cu mare grijă. Teoretic, este indicat să se utilizeze aerul la o temperatură cât mai ridicată, deoarece capacitatea de absorbție a apei din produse este cu atât mai mare, cu cât umiditatea relativă a aerului este mai scăzută, și, totusi, nu trebuie depășite anumite limite, de regulă 60 ̊C, deoarece apare fenomenul de caramelizare al zaharurilor; de asemenea, umiditatea relativă a aerului cald nu trebuie să coboare sub 10%, deoarece aerul prea uscat duce la formarea crustei, împiedicând difuzia internă a apei și prin aceasta se încetinește uscarea și deshidratarea.

Procesul de deshidratare se desfășoară în trei faze successive și anume (fig.2.1.): la începutul deshidratării produsului dat, evaporarea apei are loc la o suprafață. Căldura necesară evaporării este transmisă suprafeței produsului de către agentul de uscare.

Fig.2.1. Variația vitezei de deshidratare în funcție de umiditate

Prin evaporarea apei de la o suprafață se formează diferențe de umiditate, care determină o deplasare a apei prin capilare din interiorul produsului. Atâta timp cât suprafața produsului, ca urmare a aprovizionării cu lichid, rămâne umedă, viteza de deshidratare este practic constantă, adică pentru fiecare unitate de suprafață a produsului care se usucă, se evaporă aceeași cantitate de apă. Sfârșitul fazei de deshidratare la suprafață este atins atunci când deplasarea apei prin capilare devine prea slabă pentru a înlocui cantitatea de apă evaporată la suprafață. Conținutul de apă la suprafață scade din ce în ce mai mult și procesul intră în domeniul higroscopic. În acest stadiu se formează o zonă de evaporare care se extinde de la suprafața produsului progresând spre interiorul său și este limitată de stratul de produs în care presiunea vaporilor coresupunde vaporilor saturați, la temperatura respectivă. În acest moment începe ce de-a doua fază a procesului de deshidratare. Alături de deplasarea apei prin capilare până la zona de evaporare are loc difuzia vaporilor formați în interior, prin stratul de produs deshidratat de grosime crescând.

Căldura preluată de suprafață se transmite prin convecție, în interiorul produsului unde are loc evaporarea. Datorită deplasării apei și transportului de căldură se înregistrează o descreștere progresivă a procesului de deshidratare și o creștere a temperaturii produsului. Cea de-a doua fază de deshidratare se consideră terminată atunci când în nici un loc din produsul supus deshidratării nu formează vapori saturați, ceea ce coincide cu momentul în care conținutul de apă din locurile mai umede se apropie de valoarea conținutului maxim de apă higroscopică. În cea de-a treila fază de deshidratare participă evaporarea apei din toate straturile produsului. Transportul de umiditate, spre finalul deshidratării are loc, în special, prin difuziune. Deoarece presiunea vaporilor din toate punctele produsului scade corespunzător, conținutul de apă care descrește se reduce continuu și diferența de presiune de vapori dintre produs și aerul de uscare, până ce atinge valoarea zero, când se ajunge la conținutul de echilibru și când temperatura produsului se apropie din ce în ce mai mult de temperatura aerului de uscare.

Viteza de deshidratare este cu atât mai mare cu cât temperatura este mai ridicată (fig.2.2.), rezistența de difuziune și grosimea produsului sunt mai mici, raportul dintre suprafața produsului și conținutul său de apă este mai mare și viteza de mișcare a aerului cald (fig.2.3.) este mai mare.

În figura 2.4. se indică dinamica uscării în funcție de natura produsului, iar în figura 2.5. se prezintă variația umidității, temperaturii și vitezei de uscare.

Fig.2.2. Variația temperaturii produsului în cursul deshidratării

Fig.2.3. Dinamica uscării în funcție de viteza de circulație a aerului

Umiditatea relativă a aerului este un factor care are o influență considerabilă asupra vitezei de deshidratate și, deci, asupra variației conținutului procentual de apă a fructelor și legumelor supuse procesului de uscare.

Fig.2.4. Dinamica uscării în funcție de natura prorduslui

Fig 2.5. Variația umidității, a temperaturii produslui și a vitezei de uscare în cursul deshidratării

Creșterea umidității relative a aerului micșorează capacitatea sa de absorbție a vaporilor de apă din produs și, deci, încetinește evaporarea, iar o umiditate relativ redusă contribuie la eliminarea forțată a apei producând rupturi ale membranelor celulare și în consecință pierderi în suc.

2.2. Mecanismul uscării legumelor și fructelor

Uscarea constă într-un lanț de operații prin care se micșorează conținutul natural de apă a legumelor și fructelor până la un nivel care împiedică procesele fermentative, adică activitatea microorganismelor, dar, fără să se distrugă țesuturile și să se piardă valoarea alimentară a produselor, de asemenea acestea trebuie să-și păstreze gustul, aroma, și pe cât posibil culoarea naturală.

Eliminarea apei până la limita produsului uscat se face cu ajutorul aerului încălzit, în continuă mișcare. Sub acțiunea căldurii, apa din legume și fructe se transformă în vapori, care sunt preluați de curenții de aer. Acesta circulând tot timpul peste produsele puse la uscat și venind totodată cald și lipsit de apă de la sursa de încălzirea, extrage continuu apă.

Sursele de încălzire a aerului pot fi naturale, cum ar fi căldura solară sau artificiale provenite din arderea combustibililor solizi (lemn, cărbuni), lichizi (motorină, petrol), gazoși (gaze naturale sau aragaz), precum și curentul electic (sobe electrice, reșouri).

În ceea ce privește mecansimul deshidratării mai în amănunt, întâi se evaporă apa din țesturile de la suprafața legumelor și fructelor. De îndată ce acestea au sărăcit în apă, alta din țesturile mai adânci vine să îi ia locul. Dar și aceasta sub acțiunea aerului cald se evaporă, creându-se astfel o mișcare continuă a apei din țesturile interne ale fructelor și legumelor către suprafață. Fenomenul acesta poartă numele de difuzie internă. Rezultă, că evaporarea are loc numai în țesuturile de la suprafață. Ca atare, dacă suprafață produsului ce trebuie uscat este mică și produsul este voluminos, uscarea durează foarte mult timp. De aceea, pentru scurtarea duratei de uscare, fructele și legumele voluminoase se taie în jumătăți, în cuburi, plăcuțe sau alte forme pentru a le mări suprafața de evaporare.

Mișcarea apei din interior către suprafața produselor și evaporarea sa are loc numai dacă aerul cald ce înconjoară fructele și legumele ce sunt în mișcare, pentru că aerul închis, care stă pe loc, se încarcă cu vapori de apă și evaporarea apei din fructe și legume încetează.

Deci, în timpul uscării trebuie să circule permanent un curent de aer cald, sărac in vapori de apă. Cu cât circulația acesuia este mai activă cu atât durata uscării este mai scurtă și invers dacă curentul de aer este slab, uscarea durează mult. Dacă judecăm din acest punct de vedere sursele de căldură amintite mai sus, cele naturale (căldură solară), nu asigură decât o circulație slabă a aerului din care cauză și durata de uscare este lungă și cu atât mai lungă cu cât atmosfera este mai liniștită. Procesul se petrece astfel: razele solare încălzesc aerul din imediata vecinătate a produselor supuse uscării, se încarcă cu vapori de apă luați din legume sau fructe și ritmul deshidratării scade, deoarece căldura produsă de soare nu este îndeajuns de puternică, nu se creează un curent de aer activ. În aceste condiții, înlocuirea aerului umezit cu aer uscat se face prea lent.

Uscarea la soare are loc mai repede în zilele când acesta dogorește puternic, dar există și o oarecare mișcare a aerului (o ușoară adiere de vânt). Aceasta grăbește îndepărtarea aerului încărcat cu vapori de apă și înlocuirea sa cu aer uscat.

În climatul țării noastre, uscarea la soare s-a practicat din străbuni și poate fi utilizată și astăzi dar trebuie să se știe că produsele obținute sunt mai slab cantitative decât cele obținute cu ajutorul căldurii artificiale. Timpul prea lung necesar pentru uscarea la soare duce la închiderea culorii produselor, la o oarecare înnegrire. Pe de altă parte, în timpul expunerii la soare, se mai poate adăuga praf și spori de mucegaiuri. Chiar cu aceste neajunsuri, uscarea la soare rămâne în continuare cea mai simplă și ieftină metodă, pentru gospodăriile din mediul rural, unde atmosfera este mai curată decât în centrele mult populate.

Încălzirea aerului pe cale artificială, prin arderea unor combustibili sau prin electricitate, în scopul uscării legumelor și fructelor, duce la rezultate superioare. Aceasta datorită în primul rând, posibilității de a încălzi mai puternic aerul până la 60 – 80 ̊C, fapt care activează evaporarea apei și totodată mărește viteza curentului de aer cald (cu cât diferența de temperatură între aerul încălzit și mediul înconjurător este mai mare, cu atât schimbul se face mai rapid – curentul este mai puternic). Ca atare și pierderea apei din produsele expuse uscării se face mai repede. Timpul mai scurt, necesar uscării, determină produse de calitate mai bună; acestea nu se mai brunifică. Totodată, uscarea cu încălzire artificială făcându-se în spații închise și nu în aer liber, prăfuirea și contaminarea produselor cu microorganisme nu mai sunt practic posibile.

Trebuie însă să se știe și să se rețină că, încălzirea aerului la temperaturi prea ridicate este dăunătoare. În acest caz deshidratarea are loc forțat, fapt ce duce la transformări nedorite la conținutul produselor și la pierderea în bună parte a calităților nutritive. În urma procesului de uscare, legumele și fructele trebuie să fie deshidratate și nu “coapte”. Orice legumă sau fruct corect uscat trebuie ca atuni când este introdus în apă să se umfle, să absoarbă apa pe care a pierdut-o prin deshidratare; recâștigarea apei se numește rehidratare.

Dacă uscarea se face la o temperatură foarte mare și produsele se usucă repede, acestea se contractă brusc și la suprafața lor se formează o crustă tare care împiedică pierderea apei. Uscarea nu se mai face corect, aroma și culoarea se schimbă.

În concluzie, este neapărat necesar să se respecte temperaturile de uscare, diferite de la un produs la altul, care vor fi indicate pentru fiecare specie de legume și fructe.

2.3. Tehnologia uscării în gospodării

2.3.1. Tehnologia uscării cu ajutorul căldurii solare

După cum s-a spus mai înainte, uscarea fructelor și legumelor la soare nu trebuie privită cu neîncredere, în favoarea metodelor de uscare cu căldură artificială. Ea are într-adevăr unele scăderi, dar este tot așa de adevărat că în țările mai calde din jurul mării Mediterane, se practică uscarea la soare pe scară industrială. Aproape toate smochinele, curmalele și stafidele pe care le importă țările în care nu se cultivă asemenea plante, sunt uscate pe cale naturală. Și aceasta, deoarece căldura solară reprezintă o concurență foarte serioasă în ceea ce privește prețul produselor obținute prin uscare naturală față de cele deshidratate prin arderea diverșilor combustibili. Dacă mai adăugăm la cele scrise mai sus și “criza” de energie care preocupă întreaga omenire, precum și faptul că se construiesc centrale solare pentru încălzirea locuințelor, este de presupus că folosirea energiei solare pentru uscarea produselor vegetale nu va disăprea, ci dimpotrivă, va fi perfecționată și se va dezvolta pe viitor. Chiar în țara noastră, cu climat temperat, unde soarele nu încălzește destul de puternic pentru o deshidratare mai rapidă, concentrarea razelor solare cu un sistem de oglinzi, poate cu siguranță să dea temperaturile necesare pentru uscarea legumelor și fructelor în condiții optime.

Trecând la ceea ce se poate realiza în prezent, pentru o bună uscare la soare a produselor, se aleg locurile cele mai ferite din gospodărie, îndepărtate de drumuri pentru a fi lipsite de praf, adăpostite de vânturișe puternice și permanente, dar unde are loc o ușoară mișcare a aerului și mai ales însorite tot timpul zilei. Acolo unde există posibilitatea, este indicat ca terenul să fie ușor înclinat către sud, deoarece razele solare cad sub un unghi mai mare și încălzesc mai puternic. În astfel de locuri, se curăță iarba încât să rămână pământul curat și se montează instalațiile pentru uscare. Acestea sunt un fel de rame sau tocuri dreptunghiulare din lemn sau din plăci prefabricate de beton sau zidite din cărămizi ori piatră de râu cu mortat de pământ, asemănătoare tocurile de răsadnițe. Mai rămân de confecționat grătarele pe care se așează produsele pentru uscat. Și pentru acestea există mai multe soluții.

Cel mai simplu este să se folosească rogojini fixate pe rame simple ale căror dimensiuni să permită introducerea lor în interiorul tocului; de asemenea, nu se fac prea lungi (1,5 – 2 m) ca să poată fi manipulate cu ușurință. Dezavantajul rogojinilor constă în faptul că se pătează și se îmbibă cu sucul ce se mai scurge în cazul uscării fructelor. Grătarele mai solide și de durată lungă se pot confecționa din împletitură de nuiele. Acestea se spală ușor și bine. O altă soluție poate consta din rame de lemn pe care se întinde plasa de sârmă galvanizată folosită în zidărie, peste care se așează pânză de tifon (ochiurile plasei de sârmă sunt prea mari). Tifonul are avantajul că se spală ușor, având astfel întotdeauna siguranța că s-a lucrat în condiții perfecte de curățenie. Se mai pot confecționa grătare din șepci de brad, dar acestea sunt mai greu de procurat și mai costisitoare.

Fructele și legumele pregătite după specificul fiecăreia se așează uniform pe grătare. Acestea se introduc în interiorul tocurilor, sprijinite pe câteva cărămizi, să fie la 5 – 10 cm sub geamuri (nu se așează direct pe pământ) și foarte ușor înclinate spre miazăzi. Se așează apoi ramele cu sticlă sau plastic care în timpul nopții se țin închise.

În fiecare dimineață, după ce soarele s-a ridicat și încălzește iar căldura din interiorul tocurilor se simte bine la mână, se asigură curentul de aer prin întredeschiderea geamurilor astfel: primul geam se ridică din spate, al doilea geam din față (din partea opusă), al treilea din spate, al patrulea din față și așa mai departe. Întredeschiderea nu trebuie să fie mare, ci numai atât cât să permită primenirea aerului umezit cu vapori de apă luați din produse, cu alt aer uscat. De regulă, deschizătura trebuie să fie între 10 și 20 cm, dar ea depinde de vreme. Dacă adie vântul mai tare, deschiderea va fi mai mică întrucât vântul activează prea puternic curentul de aer și nu lasă timp ca acesta să se încălzească suficient pentru evaporarea apei. Pe vreme liniștită deschiderea gemurilor va fi dimpotrivă mai mare.

Cu asemenea instalație și mod de conducere a uscării, în lunile de vară temperatura în interiorul tocurilor poate ajunge la 50 – 60 ̊C și produsele se usucă în condiții bune în 2 – 3 zile. Totodată instalația astfel întocmită, protejează destul de bine legumele și fructele supuse uscării împotriva prafului și a infestării cu microorganisme, încât se poate realiza și un produs igienic. Calitatea produselor este foarte apropiată de cea realizată cu căldură artificială.

2.3.2. Tehnologia uscării cu ajutorul căldurii artificiale

Încălzirea aerului cu ajutorul combustibililor și a electricității oferă posibilități foarte multe pentru uscarea fructelor și legumelor, de la cele mai simple instalații, la îndemână în gospodăria casnică, până la instalații industriale complexe, de mare capacitate.

Spre deosebire de uscarea la soare, unde căldura necesară evaporării apei din produse este limitată și independentă de starea vremiii, uscarea cu ajutorul căldurii obținute prin arderea combustibililor posibilitatea unui control riguros al temperaturii și curentului de aer, precum și al timpului de uscare. Cu alte cuvinte, factorii de uscare, căldura, curenții de aer, pot fi dozați după cerințele fiecărei specii încât ritmul de deshidratare a produselor să se încadreze în timpul optim necesar obținerii unei calități superioare.

Conducerea procesului de uscare cu ajutorul căldurii artificiale, indiferent de tipul instalației cu care se lucrează cere o supraveghere permanent atentă, deoarece aici există posibilitatea ridicării temperaturii aerului peste limitele admise și în consecință stricarea produsului. Din experiențe s-a stabilit pe specii sau pe grupe de specii de legume și fructe, care trebuie să fie temperatura medie de uscare. Aceste temperaturi trebuie respectate cu strictețe, pentru care este necesar să se procure de la magazinele cu instrumentație specială un termometru de 100 ̊C. Cu ajutorul acestuia și reglând focul, temperatura în instalația de uscare, se va ține în cursul uscării cât mai stabilă, în jurul mediei indicate. Există și abateri de la această regulă și anume:

Temperatura trebuie să fie mai mare față de media temperaturii de uscare necesară produsului, cu 10 – 15 ̊C, la început, când se introduc în instalație grătarele cu legume sau fructe. Este necesar acest lucru deoarece grătarele și produsele fiind reci, absorb la începutul uscării multă căldură și temperatura scade brusc în instalație. După câtva timp temperatura începe să crească și în continuare trebuie menținută la media indicată.

Temperatura trebuie micșorată față de media indicată, către sfârșitul perioadei de uscare, atunci când se constată că unele produse încep să se zbârcească, deși uscarea nu este încă terminată (focul a fost prea iute și temperatura curentului de aer prea ridicată).

Mai este important de știut că, pentru o deshidratare uniformă a produselor, adesea este necesară schimbarea grătarelor între ele (cele de sus jos și invers). Aceasta mai ales în instalațiile mici (casnice) de uscare, unde nu se realizează întotdeaună o uniformitate corespunzătoare a curenților de aer încălzit. Dacă în asemenea cazuri nu se controlează mersul deshidratării, pe unele grătare se obțin produse depășite, scorojite și chiar arse, în timp ce pe alte grătare acestea sunt încă insuficiente deshidratate.

În concluzie, uscarea legumelor și fructelor folosind căldura artificială, asigură produse de calitate, este mai rapidă, dar cere mai multă atenție și pricepere din partea lucrătorilor.

2.3.2.1. Uscarea legumelor și fructelor pe plită de gătit

În orice gospodărie se pot usca pe mașina de gătit din legumele și fructele necesare în timpul iernii. Instalația pentru uscare sau mai pe scurt, uscătorul necesar în acest scop este asemănător unui dulăpior simplu cu sertare și fără fund. El se construiește din PAL (plăci aglomerate din lemn), gros de 1,5 – 2 cm, având înălțimea de 90 cm, iar lățimea și lungimea se potrivesc după mărimea plitei. Dulpăpiorul are trei pereți și capacul de sus fixat în cuie. Cel de-al patrulea perete, cel din față, se taie în patru părți din care trei părți au lățimea de 20 cm, iar o parte de 30 cm. Partea de 30 cm se fixează cu cuie jos, pe corpul dulăpiorului. Celelalte trei părți de 20 cm nu se fixează pe dulăpior, ci face corp comun cu cele trei grătare din interior, asemenea unor sertare. Când se introduc grătarele în dulăpior, cel de-al patrulea perete se închide complet. Ele trebuie făcute foarte exacte ca mărime (20 cm), pentru a permite schimbarea între ele, în cursul uscării. Între grătare se potrivește o distanță de câte 20 cm, iar între ultimul și plită, 30 cm.

Pe cei doi pereți laterali, sus și jos, se fac găuri de aerisire. Diametrul găurilor va fi de 1,5 – 2 cm vor fi prevăzute cu capace sau dopuri, cu care se reglează temperatura și curentul de aer în uscător. Grătarele sunt formare dintr-o ramă fixată pe capacul din fața laturii de 20 cm, pe care se prinde o plasă din sârmă galvanizată cu ochiule de 1 – 1,5 cm, sau în lipsa acesteia se bat în cuie șipci groase 1/1 cm, cu spațiu de 1 – 1,5 cm între ele. Nu trebuie trecut cu vederea faptul că pe unul din pereții laterali să se instaleze termometrul.

Se pune uscătorul pe plina încisă. Se așează produsul pe grătare, astfel încât să nu facă o masă compactă, ci să permită circulația curentului de aer cald de jos în sus, după care acestea se introduc în uscător. Deoarece temperatura aerului din interiorul uscătorului este întotdeauna mai mare jos decât sus, în timpul uscării, grătarele se schimbă între ele.

Fiecare grătar trebuie să treacă pe rând prin pozițiile jos, mijloc și sus. Când grătarul trei a ajuns, constatăm ca deshidratarea este gata, se golește, se umple din nou și se așează jos, celelalte schimbându-se pe treptele superioare.

În acest fel, uscătorul lucrează continuu. Un asemenea uscător care are dimensiunile fundului (plitei) de 50 x 60 cm, cu 3 grătare și o încărcare de circa 4,5 kg de produs pe grătar, cu o durată de uscare de 20 de ore (în cazul prunelor), are o productivitae de 0,7 – 0,8 kg produs proaspăt pe oră, sau circa 14 – 16 kg într-o tranșă.

În situația în care gospodăria dispune de gaz metan, se amenajază o plită de 75 x 75 cm, cu un uscător cu 6 grătare, productivitatea crește la 2,4 kg pe ora (48 kg/tranșă).

Uscătorul descris mai sus prezintă neajunsul că, fiind construit din lemn există pericol de incediu, deși PAL-ul se aprinde și arde foarte greu. Ca atare el trebuie permanent supravegheat. O soluție mai bună ar consta în construirea uscătorului din tablă galvanizată, cu pereți dublii între care se introduce vată de striclă. Acesta are o durată foarte lungă de folosire și prezintă suficentă siguranță la foc.

2.3.2.2. Uscarea legumelor în cuptorul mașinii de gătit cu aragaz

Mașinile de gătit cu aragaz prevăzute cu cuptoare sunt foarte răspândite în toată țara, atât la sate cât și la orașe. Cu ajutorul lor și fără modificări se pot obține cantități mai mici de legume sau fructe uscate, procedându-se astfel: în cuptorul mașinii de gătit se introduc 2 – 3 grătare confecționate din sârmă galvanizată, cu ramă de tablă care să le asigure rigiditatea necesară.

Ele sunt dimensionate în funcție de mărimea cuptorului. Temperatura se poate regla cu ușurință prin mărirea sau micșorarea flăcării. Ușa cuptorului se lasă întredeschisă, din ea reglându-se curentul de aer cald.

Pentru a îmbunătăți circulația acestuia se recomandă ca părțile laterale deschise ale ușii aragazului să fie acoperite cu două table, astfel ca aerul cu vapori să fie silit să iasă numai pe partea superioară a deschiderii.

Din vechea practică a sătenilor, se cunosc și alte sisteme expeditive de uscare a fructelor și legumelor, dar acestea au fost părăsite din cauza unor mari neajunsuri. Astfel, uscarea în cuptorul cu pâine nu asigura o deshidratare uniformă, multe produse sunt arse și altele rămân neuscate. De asemenea, practica uscării în lozniță a fost părăsită deoarece prin acest sistem se obțineau produse afumate, cu gust amărui de calitate inferioară.

2.4. Condiționarea prin uscare în industrie

Pentru mărirea conținutului în componenți utili și a conservabilității materiilor prime, se procedează la eliminarea unei părți din apa conținută; această tehnică se numește deshidratare. Operația poate fi aplicată și asupra unor produse intermediare, care apoi devin materii prime pentru a obține alte produse.

În funcție de caracteristicile și de starea fizică a materiilor prime deshidratarea poate fi realizată pe cale termică sau mecanică. Deshidratarea termică a produselor lichide se realizează prin concentrare, iar a celor solide prin uscare. Se poate realiza deshidratarea și cu ajutorul frigului, prin crioconcentrare. Deshidratarea mecanică a produselor lichide sau a suspensiilor respectiv concentrarea se efectuează prin centrifugare sau prin filtrare, iar a produselor solide prin presare.

Cele mai multe tehnici de deshidratare se aplică materiilor prime solide, folosind procedee și instalații de uscare cu aer cald sau gaze inerte, iar foarte rar prin contact cu gaze de ardere. În acest sens se descriu uscătoare folosite în special pentru cereale și semințe oleaginoase precum uscătorul cu aer cald și rece, cu aer cald și apă caldă, cu tambur, iar altele utilizate cu precădere pentru produsele horticole precum cel cu benzi suprapuse și uscătorul tunel. Unele uscătoare pot fi utilizate și pentru operațiuni termice mai intese, special pentru prăjirea boabelor de cafea, cacao sau a malțului, precum cel cu tambur și taler de răcire și uscătorul sferic.

Pentru materiile prime sensibile față de acțiunea căldurii, sub aspectul pierderii de vitamine, a modificării aromei, a degradărilor amidonului, proteinelor, culorii și a altor componenți, s-au elaborat metode de deshidratare în strat fluidizat sau de spumă, prin pulverizare, pe cale pneumatică sau prin liofilizare.

2.4.1. Uscătorul cu aer cald și rece

Aceasta este cea mai simplă execuție de uscător continuu vertical sub formă de coloană. Principiul de funcționare se bazează pe suflarea concomitentă de aer cald și rece prin coloana de cădere a produsului. Acesta alunecă prin două puțuri perforate cu secțiune dreptunghiulară, construite din tablă. Puțurile sunt îmbrăcate cu o carcasă. La anumite înălțimi se găsesc în puțuri clapete înclinate pentru o mai bună amestecare a produsului supus uscării. Între gura de alimentare și cea de evacuare există o legătură cu cablu pentru corelarea dispozitivelor de alimentare și golire în vederea asigurării unui flux continuu, cablurile acționând clapetele cu contragreutăți.

Fig. 2.4.1.1. Instalație de uscare cu aer cald și rece.

Aerul cald este generat de o aerotermă, fiind aspirat prin aceasta de către ventilator și refulat în spațiul central dintre cele două puțuri. El trece prin pereții perforați ai puțurilor și, în consecință, prin produsul supus uscării, preia umiditatea și se urcă până în partea superioară a carcasei, de unde se evacuează în atmosferă. Aerul rece este suflat cu ajutorul ventilatorului amplasat în partea inferioară a uscătorului, pătrunzând prin spațiul central dintre puțuri.

Componente: 1-perete perforat, 2-clapetă, 3-carcasă, 4-ventilator aer rece, 5-ventilator aer cald, 6-aerotermă, 7-condens.

2.4.2. Uscătorul vertical cu aer cald

Uscătorul cu aer cald și rece prezintă inconvenientul că realizează o deshidratare neuniformă a produselor. Învelișul se strange, porii se închid și, în consecință, apare pericolul apariției de fisuri, neexistând un sector de preîncălzire și de uniformizare a umidității. Inconvenientul este înlăturat de către uscătoarele care au mai multe compartimente cu funcțiuni independente de preîncălzire, egalizare a umidității, uscare propriu zisă, răcire.

Uscătorul se caracterizează prin faptul că generatorul de aer cald este amplasat în afara instalației, încălzirea poate fi realizată direct cu gaze de ardere, de la un arzător cu combustibil lichid sau indirect, cu abur.

Instalația se compune din generatorul de căldură, uscătorul propriu-zis și ventilatoarele de aer cald și rece. Generatorul de căldură se compune din șase baterii de încălzire de aer cu abur, așezate pe două rânduri, cu comandă independentă într-o cabină de construcție metalică. Aburul de încălzire este dirijat printr-un sistem de reglare automat, cu posibilitatea de deservire manuală de la o serie de baterii. Pentru uscătorul de capacitate mare există un sistem complex de evacuare a condensatului prin pompare în centrala termică. Aerul rece trece prin două baterii de filtre în bateriile de încălzire, fiind refulat în uscător cu ventilatorul de aer cald. Generatorul de căldură este amplasat într-o cabină (1, fig.2.4.2.1.) amplasată lângă uscător.

Fig.2.4.2.1. Uscător cu aer cald tip US17

Uscătorul propriu-zis (2) se compune din buncăr, coloană cu hote, sistem de evacuare și transportol cu bandă. Buncărul de alimentare este confecționat din tablă zimțată și are, pentru productivitatea maximă, dimensiuni de: 2 x 3 x 1,5.

Nivelul produsului este controlat cu un indicator cu palete rotitoare, de care sunt condiționate pornirea și funcționarea uscătorului. În situația când paleta indicatorului de nivel nu se află în stratul de material, deci nu are rezistență la rotire, uscătorul se deconectează automat. Fiecare buncăr are o gură de alimentare sub redler cu posibilitatea de închidere parțială sau totală cu un șubler manual. Uscătorul este format din șase tronsoane de uscare și două hote de dirijare a agentului de uscare. Primul tronson, respectiv cel de sus și ultimul de jos, au cinci rânduri de șicane, iar cele patru tronsoane identice, de la mijlocul uscătorului au câte patru rânduri de șicane. Fiecare tronson este un ansamblu de sine stătător de construcție rigidă, din tablă de oțel galvanizată. Tronsoanele sunt fixate între ele cu șuruburi și etanșe cu un material elastic și rezistent la căldură, în vederea reducerii pierderilor termice. Partea superioară a uscătorului reprezintă zona de încălzire, cea din mijloc, zona de uscare iar partea inferioară, respectiv ultimele două tronsoane, zona de răcire. Șicanele sunt astfel dispuse încât la un capăt să fie deschise iar la celălalt capăt, închise. Astfel, aerul cald este obligat să treacă prin produsul pe care îl încălzește și să iasă prin șicana din rândul următor. El este condus în dreptul trnsonului de aer cald. În partea interioară, ea este căptușită cu pene din material izolant, îmbrăcat cu tablă zincată. Roata din partea de ieșire a agentului termic este similară cu cea de intrare, dar fără etanșare și izolare termică. În zona de răcire se asigură stabilizarea sub aspectul temperaturii mediului ambiant și al umidității. Aici, la cele două transoane din partea inferioară, se găsește în hote câte o clapetă de dirijare a aerului, putându-se micșora zona de răcire cu câte două rânduri de șicane. Descărcarea se realizează cu șase valțuri acționate cu un motoreductor comandat de un releu de timp, care determină frecvența și durata de evacuare, în funcție de umiditatea inițială a produsului. Sub valțurile de descărcare se găsește un buncăr din care produsul uscat este dirijat pe un transportor comun pentru trei secții.

Ventilatorul de aer cald este montat între generatorul de căldură și uscător. El este de tip radial (3), fiind acționat cu curele trapezoidale. Debitul poate fi reglat cu o clapetă montată la intrarea aerului. Fiecare tronson are un ventilator cu un debit de 71 000 m³ aer/oră, la o presiune de 115 mm col.de apă.

Ventilatorul de aer rece este montat sub hota de evacuare. Gura de aspirație a acesteia este legată cu o hotă de uscător pe porțiunea zonei de răcire. Acesta are un debit de 20 000 m³/oră, la o presiune de 125 mm col.de apă.

Uscătorul, de capacitate mică, de tipul US 17, are o putere instalată de 90 kW și o masă totală de 25 000 kg. Temperatura de uscare realizată este de maximum 60 ̊C, utilizând aer cu temperatura de 100 ̊C.

Uscătorul consumă 4 tone abur pe oră la presiunea de 6 bar. Dimensiuni de gabarit: 7 240 x 13 000 x 15 280 mm. Transportul cu bandă are o productivitate de 50 tome/oră și o viteză de 0,6 m/s. Banda este acționată de un motor electric cu o putere de 3 kW.

2.4.3. Uscătorul cu aer și apă caldă

Este un uscător continuu vertical, cu secțiune dreptunghiulară, având mai multe zone cu dimensiuni diferite. Pentru o productivitate de 10 t/oră, alimentarea se efectuează prin gura superioară, având laturile de 2 300 x 1 000 mm. Camera are o înălțime de 1 000 mm, fiind prevăzută cu dispozitiv de uniformizare (1, fig.2.4.3.1.), precum și un cablu de legătură cu dispozitivul de evacuare, pentru asigurarea alimentării uniforme prin reglarea clapetei de admisie cu ajutorul unor contragreutăți.

Primul sector activ al coloanei este de preîncălzire (2), denumit și de transpirație. Încălzirea se efectuează cu apă caldă având temperatura de 90 ̊C, prin intermediul unor elemente de calorifer. Zona de preîncălzire se întinde pe o înălțime de 2,5 mm. Sub zona de preîncălzire se găsește cea de egalizare a temperaturilor (3), cu o înălțime de 2 500 mm. În această zonă, precum și în următoarea, compusă din mai multe sectoare, încălzirea are loc cu aer cald.

Zona a treia (4) se compune din trei sectoare cu înălțimea totală de 4,6 m și cu 16 rânduri de canale, amplasate sub formă de șicane, cu un spațiu central liber pentru evacuarea aerului aspirat din exterior. În funcție de tipul constructiv, canalele au o formă de taler. Ultima zonă (5) este cea de răcire a boabelor și are dimensiunile de 2 500 x 1 250 x 1 600 mm. Sub aspect constructiv, ea nu diferă de cea de uscare, cu singura deosebire că prin canale se aspiră aer rece și nu aer cald.

Fig.2.4.3.1.Uscător cu aer și apă caldă

Evacuarea produselor uscate este realizată cu pâlnii longitudinale și transversale ce duc produsele la două mese oscilante. Pentru productivități mici, instalația are un singur ventilator de aspirație amplasat în partea superioară. La capacități mai mari există ventilatoare separate pentru aer cald și aer rece. Încălzirea apei se realizează cu un boiler cu abur (6), prin intermediul conductei (7) și a camerei de expansiune.

Astfel de tipuri de instalații se construiesc pentru productivități cuprinse între 0,5 și 10t/oră, în condiția eliminării a 5% umiditate din produse. Pentru o productivitate de 5t/oră, consumul de abur este de 540 kg, iar puterea instalată a ventilatoarelor de 20 kW.

2.4.4. Uscătorul cu fascicule tubular rotativ

Materiile prime cu rezistență mecanică redusă, precum și cele ce tind să se lipească pe suprafețele de încălzire, pot fi uscate cu instalații cu fascicul tubular rotativ. Uscătorul cu tambur rotativ este prevăzut cu o serie de palete care preiau materia primă alimentată cu ajutorul unui transportor elicoidal. Paletele ridică produsul până în partea superioară a carcasei de protecție și îl lasă să cadă printre țevile fascicolului tubular, încălzit cu abur. Poziția paletelor este astfel aranjată încât să asigure o mișcare elicoidală de-a lungul tamburului rotativ orizontal.

Productivitatea unui astfel de uscător este de circa 200 kg/oră la o durată de trecere de 28 de minute. Consumul de abur cu o presiune de 3 bar este de 430 kg/oră. Randamentul termic este de circa 26%. Lungimea părții active a fascicolului tubular este de 6,5 m.

2.4.5. Uscătorul discontinuu cu tambur și taler de răcire

Acesta servește pentru uscarea și prăjirea de semințe de oleaginoase, malț, boabe de cafea și produse asemănătoare. Se construiește pentru capacități de 180 – 3 000 kg/șarjă. Produsul supus uscării este introdus printr-o pâlnie prevăzută cu șubler de închidere. De aici cade în tamburul prevăzut cu șicane scurte pentru ameliorarea amestecării în cursul rotirii. Turația este de 26 rot/min.

Fig.2.4.5.1. Uscător discontinuu cu tambur și taler de răcire

Încălzirea are loc cu gaze de ardere realizare de un arzător cu combustibil lichid sau gazos (fig.2.4.5.1.), amplasat sub tambur. În felul acesta schimbul termic are loc atât prin convecție cu gazele ce trec prin tambur, cât și prin contactul direct al produsului de uscat cu pereții calzi ai tamburului. În funcție de regimul dorit, gazele de ardere pot fi recirculate total sau parțial. Circulația acestora este comandată de exhaustor.

Aerul rece este admis prin conductă (3). Gazele deșeu sunt evacuate printr-o altă conductă. Instalațiile moderne sunt prevăzute cu arzător catalitic al gazelor deșeu, pentru înlăturarea mirosurilor neplăcute degajate în urma uscării sau prăjirii materiei prime.

Produsele uscate sunt deversate pe un taler cu sită și ventilator ce suflă aerul de jos în sus, prin sită, pentru răcirea acestora. La o durată a șarjei de 30 minute, temperatura maximă a produsului de uscat poate fi reglată până la 250 ̊C. Agregatul de cea mai mică capacitate are un tambur cu un volum de 200 dm, iar a talerului de răcire de 280 dm³. Consumul de gaz metan este de 4 m³/oră, respectiv 34 000 kcal. Dimensiuni de gabarit: 2 000 x 4 300 x 2 300 mm.

2.4.6. Uscătorul continuu cu tambur

Reprezintă o instalație orizontală, încălzită cu gaze de ardere, sau cu aer cald. Tamburul rotativ este prevăzut cu șicane amplasate astfel încât să asigure o înaintare, concomitent cu o amestecare intimă a produsului. Agentul termic este distribuit prin duze dintr-o conductă, astfel că se realizează zone succesove de încălzire, fiecare duză care pătrunde în masa de produs, reprezentând o zonă independentă.

Instalațiile de productivitare mai mare au doi tamburi suprapuși (fig.2.4.6.1.). produsul supus uscării este alimentat în tamburul superior, trece prin acesta, căzând printr-un tub de legătură în tamburul inferior și părăsește instalația în partea opusă față de cea de intrare. Agentul termic are un circuit invers, intrând din partea de evacuare a produsului uscat, părăsind instalația în zona de alimentare.

Fig.2.4.6.1. Instalație de uscare continuă cu tamburi suprapuși

Cei doi tamburi pot funcționa independent, aerul cu gazele viciate fiind eliminate separat. De cele mai multe ori, instalațiile sunt prevăzute cu dispozitive de ardere catalică a gazelor reziduale, pentru prevenirea poluării mediului înconjurător. În vederea reducerii consumului de căldură, gazele reziduale pot fi recirculate total sau parțial, în tamburii de uscare.

Productivitatea acestor instalații este de până la 4t/oră. Sub aspectul regimului termic, uscătoarele pot fi complet automatizate. Unele tipuri de uscătoare sunt prevăzute cu microcalculator, care comandă fluxul și regimul în funcție de caracteristicile materiei prime și de parametrii doriți, inclusiv înregistrarea producției și a parametrilor calitativi.

Uscarea se realizează în echicurent, cu gaze de ardere, prin mișcarea de rotire a tamburului și avansul longitudinal provocat de șicane și de gaze, impunând semințelor o mișcare elicoidală.

Productivitatea uscătorului este de 7t/oră. Tamburul are un diametru de 1 000 mm și o turație de 6 rot/min. Puterea motorului de antrenare este de 7,5 kW. Dimensiuni gabarit: 13 000 x 3 300 x 3 475 mm.

2.4.7. Uscătorul sferic

Se compune din două sfere concentrice, din care cea interioară este rotativă (5, fig.97), iar cea exterioară (6), fixă. Produsul supus uscării sau altui tratament termic este alimentat prin gura (1), care are formă de pâlnie. Încălzirea se efectuează, de cele mai multe ori, cu gaze fierbinți provenite de la arzătorul (20). Ele trec în sfera interioară, prevazută cu palete (24), pentru a îmbunătăți amestecarea produsului și în vederea ameliorării transferului de căldură. Gazele reziduale părăsesc uscătorul prin gura de absorbție (2). Arzătorul funcționează prin amestecare de aer cu gaz metan sau cu combustibil lichid.

Fig.2.4.7.1. Uscător sferic

În primul caz redat în figura 2.4.7.1., gazul este alimentat prin conducta (15), prevăzută cu rotametrul (16), iar aerul este debitat cu ventilatorul (12), acționat de motorul (13). Amestecul de gaze ajunge, prin conducta (21), în injectorul propriu-zis (20), alimentat suplimentar cu aer prin aspirație în jaluzelele (23).

Presiunea amestecului de gaze, înainte de intrarea în arzător, este indicată de manometrul (22). Uscătorul mai este prevăzut cu toata manivelă (3), regulatorul de siguranță (4), registrul pentru închiderea și deschiderea sferei (7). Răcirea produsului uscat se efectuează cu talerul (9), prevăzut cu agitatorul (8) și cu fundul din tablă perforată (10), aerul fiind aspirat prin grătar cu ventilatorul (11).

Durata de uscare este de 12 – 20 minute/șarjă, la temperaturi până la 180 ̊C.

2.4.8. Uscătorul în zone

Acest uscător este de tip discontinuu având 10 tăvi suprapuse, deshidratarea efectuându-se în contracurent cu aer cald. Este destinat, în special, pentru fructe și legume.Se prezintă sub forma unui dulap metalic, în care se găsesc două rânduri de site din aluminiu, suprapuse (1, fig.2.4.8.1), despărțite prin două grupuri de radiatoare (2).

Fig.2.4.8.1. Uscător în zone

În compartimentul inferior se găsesc șase rânduri de site, iar în cel superior patru rânduri de site. Aerul necesar uscării este alimentat prin conducta (6), fluxul fiind reglat cu clapetă (11).

El ajunge într-o cameră de amestec verticală (8), pe care o străbate de sus în jos, amestecându-se cu aerul parțial recirculat de către ventilatorul (4), excedentul fiind debitat în atmosferă prin conducta (9), volumul fiind reglat de către clapeta (10). În camera de amestec, aerul este preîncălzit cu radiatoarele (3), fiind dirijat apoi sub rândul inferior de site și distribuit, în continuare, peste acestea. La anumite intervale de timp, se schimbă poziția sitelor cu ajutorul unui elevator amplasat în continuarea zonei cu site. Într-o șarjă de uscare, fiecare sită parcurge spațiul de amplasare a celor două rânduri, mutându-se succesiv cu elevatorul de la un etaj la altul. În momentul încercării, sita de jos este scoasă afară. După introducerea produsului și distribuție uniformă pe o înălțime de circa 4 cm, sita este ridicată până sus și introdusă la nivelul superior al zonei a doua de încălzire. Ascensorul este coborât, scoțându-se o sită cu produs în parte uscat care se introduce în partea superioară a compartimentului 1, sub bateria de încălzire. În continuare, ascensorul este coborât în poziția inițială și se scoate sita din partea inferioară a compartimentului cu produsul complet uscat.

Sitele au o deplasare de jos în sus în afara zonelor de uscare și de sus în jos în interiorul compartimentelor. Mișcările sunt corelate automat, manevrarea sitelor și deschiderea ușilor efectuându-se în timpul funcționării cu închiderea clapetei de intrare a aerului, în vederea pierderilor de căldură.

Durata de uscare a unei șarje este la legume de circa 20 minute, orelungindu-se până la o oră pentru fructe, proporția de aer proaspăt este, în timpul verii, de circa 50%, reducându-se treptat în decursul iernii până la 32%.

Productivitatea uscătorului este de 1 tona legume uscate/oră, la un consum de căldură de 1 200 kcal/kg legume proaspete. Puterea instalată este de 19 kW pentru acționarea ventilatorului. Dimensiuni de gabarit: 7 000 x 2 500 x 4 000 mm.

2.4.9. Uscătorul cu benzi suprapuse

Denumit și uscătorul imperial, acesta se prezintă sub formă de dulap metalic cu cinci benzi suprapuse, confecționate din plasă metalică, produsul de uscat căzând succesiv de o bandă pe alta, aerul străbătând benzile în curent încrucișat și in contracurent. Încălzirea aerului are loc cu trei bateroo schimbătoare de căldură cu aripioare, utilizându-se aer cu presiune descrescând de la intrare spre ieșire, micșorându-se de la 6 la 2 bar. În vederea uniformizării grosimii stratului produsului de uscat, se prevăd la capătul de antrenare a fiecărei benzi o serie de întorcătoare sub formă de ax de oțel cu țevi, elicoidale. Alimentarea are loc cu o bandă înclinată care asigură încărcarea unfirmă pe întreaga lățime a benzii superioare. După înaintarea pe această bandă până la capătul opus, produsul este aruncat pe banda imediat inferioară, prevăzându-se, pe ramura de întoarcere, o perie rotativă pentru desprinderea particulelor aderente.

În vederea dirijării materialului ce cade de pe o bandă pe alta, se prevăd o serie de șicane sub formă de planuri înclinate. Ventilatorul este amplasat în partea inferioară a uscătorului, în imediata apropiere a gurii de alimentare cu aer. Acesta este refulat spre cele trei grupuri de radiatoare, rezultând trei fluxuri diferite, primul intră peste banda inferioară, trecând de sus în jos prin aceasta și de jos în sus prin banda a 4-a. Al doilea flux de aer cald este dirijat între benzile 2 și 3, iar al 3-lea circuit de aer este dirijat deasupra benzii superioare, trecând prin aceasta de sus în jos. Circulația aerului poate fi urmărită pe figura 2.4.9.1.

Fig.2.4.9.1.Uscător cu benzi suprapuse

Productivitatea uscătorului cu benzi este de 1 800 – 2 000 kg legume uscate/24 ore, având o umiditate finală de 5 – 7%. Viteza liniară a benzilor este de 0,1 – 0,3 m/minut. Consumul mediu de abur este de 1 tonă/oră, la o suprafață de schimb de căldură de 710 m². Aerul debitat de ventilatorul centrifugal la 10 000 m³/oră este asigurat de un motor de 10 kW. Pentru acționarea fiecărei benzi există câte un motor electric cu puterea de 1 kW. Dimensiuni de gabarit: 14 000 x 3 700 x 7 590 mm.

2.4.10. Uscătorul tunel

Se prezintă sub formă de construcție paralelipipedică, din metal izolat termic, sau din materiale de zidărie. În interiorul acesteia se deplasează cărucioare cu grătare, pe care se introduc produsele supuse uscării. Deplasarea are loc pe măsura introducerii și scoaterii a câte unui cărucior, prin împingere hidraulică, mecanică, sau cu dispozitive acționate pneumatic. Cărucioarele se deplasează pe șine.

Uscarea se realizează cu un amestesc de gaze cu ardere produse de un arzător de combustibil lichid, cu aer proaspăt și parțial recirculat. Agentul termic este produs într-un canal amplasat deasupra tunelului propriu-zis în care se deplasează cărucioarele. Uscara poate fi efectuată în contracurent sau echicurent. Se preferă uscarea combinată, la început în echicurent, cu deshidratare finală în contracurent.

Conform schemei, intrarea cărucioarelor în tunel se face prin ușa (1). În prima zonă, cărucioarele sunt expuse acțiunii de uscare în echicurent (5), iar în a doua, în contracurent (8), tunelul fiind despărțit în două zone, prin intermediul peretelui mobil (7). Agentul termic este generat de ventilatoarele (2) și de arzătoarele (3).

Fig.2.4.10.1. Instalație de deshidratare tip tunel

Uscătorul IUF, construit în țara noastră, funcționează cu 12 cărucioare având câte 25 grătare cu dimensiuni de 1 800 x 1 000 mm. Spațiul liber dintre grătare pentru circulația agentului termic este de 50 mm.Productivitatea, exprimată în fructe proaspete, este de 10 – 12 t/24 ore. Temperatura agentului de uscare este de 65 – 80 ̊C. Ventilatoarele au un debit de 72 000 m³ pe oră și sunt acționate de un motor de 18 kW. Viteza medie de deplasare a agentului termic este de 3,84 m/s.

2.5. Tipuri de deshidratare

2.5.1. Deshidratarea prin pulverizare

Deshidratrea prin pulverizare constă în transformarea unor lichide sau produse păstoase într-o ceață de dimensiuni mici, de ordinul a 2 – 200 µm și uscarea acestora cu un gaz încălzit, folosindu-se, în mod uzual, pentru acest scop de aer fierbinte. Se mai numește și “atomizare”, datorită dimensiunilor mici ale particulelor.

Prezintă avantajele unui transfer intens de căldură și umiditate în timp foarte scurt, de ordinul fracțiunilor de secundă. Temperatura agentului de uscare poate ajunge până la 300 ̊C, fără ca temperatura produsului uscat să depășească 60 ̊C. Odată cu creșterea temperaturii agentului de uscare se intensifică procesul de deshidratare.

Fig.2.5.1.1. Instalație de deshidratare prin pulverizare

Temperatura de evacuare a acestuia este cu puțin peste cea a produsului uscat. Datorită dimensiunilor foarte mici ale particulelor pulverizare, se realizează o suprafață mare de contact cu agentul de uscare și, în consecință, un schimb termic intensiv. Pulberea rezultată după deshidratare nu trebuie mărunțită în continuare prin măcinare.

Deshidratarea are loc în cariere cu secțiune cilindrică și fundul conic. Pentru reducerea pierderilor de căldură și prevenirea lipirii produsului de pereți, aceștia sunt izolați termic sau sunt prevăzuți cu o manta de răcire. Pulverizarea produsului se efectuează pe cale centrifugală, mecanică sau pneumatică. Aerul necesar în funcție de sursa de căldură, este încălzit cu abur, gaze de ardere sau cu rezistențe electrice.

În schema prezentată pulverizarea se efectuează cu ajutorul aerului absorbit prin filtru (priza) (5) și refulat de ventilatorul (6) prin schimbătorul de căldură (4). Aerul supraîncălzit venind în contact cu particulele de produs realizează deshidratarea instantanee a acestora. După uscare, o parte a materialului sedimentează și este transportat cu banda (10) în buncărul tampon (11). Agenul de uscare este aspirat cu ajutorul exhaustorului (8) și evacuat prin coșul de aer (9), după separarea particulelor de produs în ciclonul (7).

Dimensiuni de gabarit: 4 464 x 4 670 x 7 000 mm.

2.5.2. Deshidratarea pneumatică

Aerul fierbinte și gazele de ardere pot preula cantități mari de apă din produsele transportate pneumatic, rezultând ca efect secundar o uscare rapidă a acestora. Pe acest principiu se bazează uscarea pneumatică aplicabilă pentru produse solide în suspensie, sensibile la temperaturi ridicate.

Pentru realizarea unei uscări uniforme, este necesar ca suspensia să fie omogenă, ceea ce se poate asigura printr-o dezintegrare prealabilă. Suspensia este apoi distribuită în fluxul de aer cald prin intermediul unei duze, sau pe cale centrifuga. Paralel cu transportul pneumatic, are loc uscarea în decurs de 1 – 5 secunde. Se obține astfel o pulbere care este separată de către aerul aspirat de un ventilator prin intermediul unui ciclon, în mod similar ca la uscătoarele prin pulverizare.

Durata de uscare este în strânsă legătură cu viteza aerului și cu lungimea conductei de transport. În cele mai multe cazuri, viteza de transport este de 15 – 20 m/s, ea depinzând și de viteza de plutire a produsului.

Fig.2.5.2.1. Instalație de uscare pneumatică cu gaze de ardere și recirculare parțială a produsului finit

Fluxul este de tip echicurent ascendent în conductă, până la o anumită cotă, putându-se raliza, în caz de necesitate și o întoarcere a fluxului în sens descendent, dacă înălțimea încăperii nu permite desfășurarea uscării numai prin ridicare. În situația unor suspensii cu umiditate prea mare, sau care cedează greu apa (gluten vital), se procedează la recircularea parțială a produsului uscat și la amestecarea acestuia cu materia prima în transportul de alimentare.

O instalație de uscare pneumatică cu gaze de ardere și recirculare parțială a produsului uscare constă din arzător (1, fig.2.5.2.1.), conductă de gaze calde de ardere (2), amestecător cu palete (3), dezintegrator (4), conductă de uscare și transportor (5), lentilă de dilatare (6), ciclon (7), exhauster de evacuare a gazelor reziduale în atmosferă (8), ecluză pentru separarea produsului (9), distribuitor pentru recirculare sau colectare de produs finit (10).

Instalația are o productivitate de 50 kg/oră, este încălzită cu abur la presiunea de 4 bar și are o putere instalată de 10 kW.

2.5.3. Deshidratarea în strat fluidizat

Suflând un gaz cu o anumită viteză printr-o placă poroasă, sită sau grătar, pe care se găsesc materiale granulare sau pulverulente, acestea încep să plutească, să fiarbă și să curgă ca un lichid, fenomen denumit fluidizare. Astfel, particulele se diferențiază în strat, în funcție de densitate, mărime și în ordine descrescând a vitezei de plutire, cele cu viteză mică ridicându-se la suprafață.

Fig.2.5.3.1. Schema de funcționare a instalației de deshidratare continuă în strat fluidixat GL 402

Astfel, apare o mișcare turbulentă a produselor pe vertical. În cazul depășirii vitezei de plutire, particulele sunt antrenate de către gaz, în mod similar ca la transportul pneumatic.

Pentru prevenirea apariției acestui fenomen în situația utilizării fluidizării în scopuri de deshidratare, viteza gazului de uscare trebuie să fie sub cea minimă de plutire a particulelor, care, la rândul lor, trebuie să fie cât mai uniforme. În acest scop se procedează la o sortare preliminară a particulelor, în astfel de situații agentul de deshidratare, care de cele mai multe ori este aerul, cu o umiditate relativă cât mai scăzută, preia apa din umiditatea produsului până la saturarea lui, răcindu-se totodată până aproape de temperatura de deshidratare.

Deshidratarea în strat fluidizat se aplică pentru produse solide sau păstoase. În cazul când acestea posedă dimensiuni mai mari decât de ordinul boabelor sau al semințelor, ele se supun granulării sau tăierii în felii, melcișori, discuri sau rondele, de cele mai multe ori după o excludere preliminară.

2.5.4. Deshidratarea prin dispersie

Acesta este tot o deshidratarea a unui produs fluid în strat străpuns. În acest scop, produsul este turnat pe un filtru din material plastic, având dimensiunile ochiurilor de 10 – 100 µ. În același timp, se suflă de jos în sus prin filtru un gaz inert cu viteză de 0,2 – 3 m/s. După trecerea prin membrana filtrantă, gazul inert, care a preluat o parte din umiditatea produsului, este deshidratat la străbaterea printr-un strat de silicagel. În continuare, este reutilizat, parcurgând instalația în circuit închis. Se folosește, în acest scop, cu preferință azot. Produsul uscat obținut pe această cale are o structură spongioasă, putând fi ușor transformat în pulbere prin măcinare. Durata de deshidratare este în funcție de natura produsului și de particularitățile procesului tehnologic, 3 – 8 ore. Datorită faptului că uscarea are loc la temperatura mediului ambiant, pulberea obținută menține în mare parte însușirile materiei prime cu excepția unor mici pierderi de vitamina C.

Rehidratarea are loc rapid, la rece.

2.5.5. Liofilizarea

Denumită și crioconcenrare sau deshidratare prin sublimare în vid, aceasta este o tehnică de uscare prin care eliminarea apei are loc din produsele congelate sub acțiunea vidului, prin trecerea directă din fază solidă în vapori.

Produsele uscarte pe această cale se hidratează ușor, își mențin în mare parte însușirile senzoriale, culoarea, conținutul de vitamine și structura. În urma uscării nu apar cruste în straturile marginale și antrenarea de compuși valoroși solubilizați cu apă ce migrează spre exterior, așa cum se întâmplă la tehnicile uzuale de uscare. Produsele liofilizate sunt poroase și pot fi rehidratate până aproape de starea inițială. Datortită porozității cu rol de filtrare în decursul sublimării se rețin în mare măsură compușii volatili, prin diferența de presiune de vapori dintre apa și compușii aromatici.

Pentru încălzirea produselor solide se preferă sistemul de strângere între două plăci tip sandvich. Astfel, se asigură o suprafață mai mare de contact cu agentul de încălzire și un transfer mai bun al căldurii. În același timp, după liofilizare produsele devin mai compacte. În funcție de destinația și natura produselor, se aplică regimuri de încălzire lentă, în care temperatura plăcilor crește treptat până la 50 ̊C, sau încălzire rapidă, situație când aceasta poate ajunge la 120 ̊C.

Ambalarea produselor liofilizare se efectuează sub atmosferă de gaz protector, respectiv azot sau dioxid de carbon, în recipiente de sticlă, cutii metali sau în pungi sau în folii plastice multristratificate.

2.6. Materia primă și pregătirea ei pentru uscare

2.6.1 Importanța alimentară a fructelor și legumelor

Datorită largii răspândiri a substanțelor valoroase și a gustului plăcut, produsele vegetale au fost folosite dn cele mai vechi timpuri în alimentație, fiind o sursă importantă de energie și vitamine. Uleiurile volatile ale diferitelor produse vegetale stimulează acțiunea fermenților din stomac. Fructele și legumele au un conținut ridicat de celuloză și substanțe pectice care cu toate că la prima vedere ar părea un balast, ele joacă un rol important în reglarea digestiei. O mare importanță în alimentație o au legumele, ca: mazărea, cartofii, spanacul, tomatele, datorită valorii alimentare ridicate.

Fructele și legumele se clasifică astfel:

Legume propriu – zise

Legume – fructe

Fructe propriu – zise

Tabel 2.6.1.1. Clasificarea fructelor și legumelor

Compoziția chimică a fructelor și legumelor

Compoziția chimică a fructelor și legumelor variază în limite largi în funcție de specie, soi, recoltă, condiții agrotehnice, etc. consituenții chimici care influențează procesele tehnologice de conservare sunt:

Apa

Fără apă nu se poate concepe desfășurarea proceselor vitale, deoarece ea activează și susține procesele biochimice. Apa din celula vegetală se găsește sub trei forme:

În vacule, dizolvând substanțele minerale, organice și fermenții;

Apă de îmbibare, care intră în structura micelelor coloidale;

Apă de constituție, care intră în structura moleculelor diferiților compuși chimici.

Apa liberă și de îmbibare, participă la fenomenele fiziologice, cum ar fi: asimilație, dezasimilație, absorbție, transpirație, și reglează presiunea osmotică intracelulară. Ea se elimină ușor prin uscare.

Cantitatea totală de apă în fructe și legume este foarte ridicată, cuprinsă între 72 – 90% pentru fructe, și între 65 – 96% pentru legume. Cantitatea cea mai mică de apă o au cartofii, iar cea mai mare castraveții. Datorită conținutului ridicat de umiditate, conservabilitatea produselor vegetale este foarte scăzută deoarece procentul ridicat de apă creează condiții foarte prielnice dezvoltării microorganismelor.

Sărurile minerale

În cenușa fructelor și legumelor s-au găsit un numar de 58 de elemnte, dintre care: K, Na, Ca, Mg, Fe, Mn, Al și metaloizi: S, P, Si, Cl, B, sub formă de săruri, predominând sulfații și fosfații. Legumele sunt în general mai bogate în săruri minerale decât majoritatea fructelor. Conținutul în cenușă al fructelor este cuprins între 0,26 – 0,89%, pe când al legumelor între 0,41 – 2,2%. Legumele bogate în calciu sunt: fasolea, mazărea, morcovul și spanacul. Cel mai mult fosfor de găsește în mazăre, ceapă și morcov.

Hidrații de carbon

Sunt constituenți care dau principala valoare energetică a fructelor și legumelor. Prin ardere, în organism, 100 g de zahăr produc 400 Kcal.

Se găsesc în cantități mai importante:

Monozaharide: glucoză, fructoză;

Dizaharide: zaharoză;

Polizaharide: celuloză și amidon.

În cantități mici se găsește arabinoză în substanțele pectice, xiloza și manoză în pentazoni, gențiobioză în glicozidul amigdalină.

Grăsimile

Conținutul în grăsimi din fructe și legume este foarte redus. În pulpă nici nu se găsesc. În semințe sunt accumulate cantități însemnate care pot fi chiar intrebuințate ca surse de uleiuri vegetale. Astfel, semințele de dovleac conțin 35 – 47% substanțe grase, semințele de castraveți 25% și semințele de tomate 16 – 20%, fiind sursa principal de grăsimi din organism.

Vitaminele

Vitaminele joacă rolul de biocatalizatori si diferitelor reacții de metabolism. În legume și fructe se găsesc, cu excepția vitaminei D, toate vitaminele cunoscute. Pentru vitamin C, regnul vegetal constituie chiar singura sursă de aprovizionare a organismului omenesc.

Stadiile de maturitate a fructelor și legumelor

Materia primă în industria conservelor trebuie să îndeplinească condițiile următoare:

Legumele și fructele intrate în fabricație să fie sănătoase, să nu fie atacate de boli criptogamice sau bacteriene;

Să aibă un maximum de valoare alimentară;

Să posede proprietăți organoleptice caracteristice soiului ce-l reprezintă (gust, aromă, culoare).

Fructele și legumele sunt produse biologice care se găsesc în continua transformare. Se deosebesc 4 stadii în dezvoltarea fructelor și legumelor:

Stadiul de creștere:

Legumele și fructele cresc și acumulează acizi sau amidon, în funcție de specie și soi. În acest stadiu, ele au o cantitate ridicată de acizi, amidon, protopectină, sunt verzi și îndeplinesc același rol de biosinteză ca și frunzele. Perioada respectivă se caracterizează prin fenomene biochimice de polimerizare.

Stadiul de prematuritate:

În acest stadiu, în afară de trecerea zahărului în amidon și invers, au loc și schimbări de pigmentație. Încep să se formeze aromele. Procesele biochimice de polimerizare și acumulare încep să scadă în intensitate, accentuându-se fenomenele de hidroliză. Amidonul poate fi descompus total sau parțial. Acizii și substanțele tanate sunt arse. Prin transformarea protopectinei în pectină se impregnează pereții celulari, și, ca urmare, schimburile gazoase cu exteriorul devin mai reduse.

Stadiul de maturizare propriu-zisă:

Se formează aromele și se echilibrează calitățile organoleptice. Au loc degradări ale substanțelor pectice și oxidări ale acizilor și substanțelor tanante. Apar modificări de culoare, se îngroașă stratul cerifer, se poate culege fructul mai ușor din pom și apar modificări de gust, aromă, modificarea țesuturilor și brunificarea semințelor. Durata perioadei de maturizare variază după natura fructelor și legumelor.

Stadiul de postmaturizare

Se caracterizează prin degradarea fructelor și legumelor. Cantitatea de zaharuri scade iar pigmenții și textura se modifică. Aceste fenomene se datorează consumului de substanțe tanoide și impregnării pereților celulari cu pectină până aproape de impermeabilizarea lor. Din această cauză, fenomenele biologice care au loc în celulă devin anaerobe, cu formarea de alcool și acetaldehidă.

Industria conservelor este interesată în a determina stadiul de maturitate a fructelor și legumelor, deoaece în această fază, fructele și legumele au îmbinare armonios toate calitățile organoleptice. Maturitatea tehnologică nu trebuie să se confunde cu maturitatea fiziologică. Astfel, dovleceii pentru pus în saramură, tomatele pentru murare și mazărea se culeg înainte de a ajunge la maturitate. În practică, gradul de maturitate se determină prin mai multe metode, predominând cele organoleptice. În anii din urmă, maturia se determina prin metode științifice, care au la bază următoarele efecte ale procesului biologic:

Schimbarea culorii epidermei. Culoarea epidermei evoluase în decursul dezvoltării fructului de la verde la galben sau roșu – oranj, în funcție de soi. Intensitatea culorii se compară cu o scară etalonată.

Înmuierea pulpei fructului, care se datorează transformărilor coloidale ce au loc, în special degradarea substanțelor pectice. Pe principiul scăderii rezistenței mecanice a pulpei fructelor, pe măsura coacerii s-au construit aparate numite penetrometre sau tenderometre care determină gradul de maturitate a fructelor și legumelor.

Transformările chimice ce au loc în fructe în timpul coacerii constituite, de asemenea, un indiciu însemnat al gradului de maturitate. Compușii chimici care se determină pentru a evidenția concluzii precise sunt: zahărul, aciditatea, pectina și amidonul.

Maturarea artificală a fructelor și legumelor

Sunt cazuri când fie datorită unor condiții atmosferice speciale, fie pentru a evita pierderi mari de transport, fructele sau legumele sunt recoltate la prematuritate și trebuie introduse rapid în fabricație sau consum. În această situație se pune problema coacerii artificiale a fructelor, metodă folosită în mod curent în străinătate.

Maturitatea cu etilenă:

Este metoda cea mai folosită datorită simplității ei și a rezultatelor bune ce se obțin. Stimularea coacerii în prezența etilenei se explică prin creșterea penetrabilității protoplasmei pentru oxigen, stimulând în felul acesta respirația.

Maturarea sub acțiunea oxigenului:

Această metodă de maturare se bazează pe proprietatea oxigenului de a stimula procesul de coacere. Se folosește o atmosferă cu un conținut de 75% oxigen si cu temperatura de +20 ̊C, +25 ̊C.

Microbiologia fructelor și legumelor

Vegetalele reprezintă deseori alimente prin care se transmit la om numeroase boli produse de virusuri. O sursă potențială de contaminare primară cu virusuri o reprezintă irigarea și fertilizarea plantelor fructifere sau a legumelor cu ape uzate din aglomerările umane. Virusurile pot contamina direct părțile aeriene ale plantelor sau unele pot ajunge în plante prin rădăcini odată cu absorbția apei.

Literatura de specialitate semnalează numeroase cazuri de îmbolnăvire cu virusuri, în special cele ale poliomelitei și hepatitei epidemice, prin consumul unor vegetale crude contaminate. Principalele boli virotice ale plantelor se manifestă sub formă de mozaic, necroze și deformații.

Fructele și legumele nu sunt produse cu riscuri mari pentru sănătatea consumatorilor, în primul rând datorită faptului că ele nu reprezintă substraturi nutritive din cele mai convenabile multiplicări ale microorganismelor pentru om. Contaminările cu asemenea microorganisme, care au loc în timpul recoltării, transportului și depozitării, sunt reduse din punct de vedere numeric, iar multiplicarea lor pe fructele și legumele depozitate este inhibată de o multitudine de factori naturi de apărare.

Microvirusurile sau micofagii sunt virusuri patogeni pentru ciupercile microscopice, reducând capacitatea celulelor de a se multiplica cu repercursiuni asupra puterii acestora de participare în procesarea produselor alimentare.

Virozii sunt agenți infecțioși subvirali numai din ARN liber și nu au structuri de virion. Sunt patogeni numai pentru plante cărora lepot reduce boli grave ca: boala tuberculilor fuziformi de cartof, nanismul hameiului și crizantemelor sau excortismul portocalilor și lămâilor.

Vegetalele proaspete conțin o microfloră diversă în funcție de condițiile în care se dezvoltă, se transportă și sunt manipulate. Microorganismele care le poluează pot fi în solul, apa și aerul în care se dezvoltă plantele. Cele care vin în contact direct cu solul sunt contaminate cu un număr mai mare de microorganisme.

Microflora vegetalelor se poate împărți în două mari grupe:

Microfloră naturală epifită a plantelor;

Microfloră adăugată.

Fructele și legumele sunt protejate de atacul microorganismelor datorită unor factori naturali pe care îi posedă, și anume:

Învelișul protector de natura celulozică și stratul ceros;

Unele substanțe din compoziția lor, cum sunt acizii organici (malic, citric, tartric), care scap pH-ul sucului celulelor uneori la valori de 3,7 sau 2,4, ceea ce inhibă dezvoltarea bacteriilor, iar pe unele specii le distrug în timp foarte scurt;

Substanțele fitoncide produde de unele fructe și legume; ele sunt substanțe volatile ca oleurile eterice din coaja citricelor și din hrean, și care conțin alcooli, cetone, fenoli, aldehide aromatice, tanin, toate cu proprietățile bactericide, acidul salicilic și benzoic din fructele de pădure, alicina din ceapă, sulfarofenul din ridichi, fitoalexinele din unele legume rădăcinoase.

Microflora saprofită normală este legată de mediul în care a trăit și s-a dezvoltat produsul. Ea este reprezentată de bacterii Gram pozitive și Gram negative din cele mai diverse grupe taxonomice: corinebacterii, actinomicete, micrococi. Specii de Bacillus și Clostridium, enterobacterii, pseudomonade, lactobacili, leuconostoci, streptococi. Levurile întalnite mai des pe fructe și legume aparțin gnurilor Torula, Rhodotoryla, Candida, Hansenula, etc. Majoritatea microorganismelor care aparțin microflorei sapofite nu provoacă alterarea produselor sănătoase, integre, recoltate și stocate în condiții corespunzătoare și numai a acelora cu integritatea afectată prin răniri, loviri sau cu tulburări fiziologice. Contaminarea legumelor și fructelor cu aceste microorganismelor se face pe câmp sau în depozite. Câteva specii de bacterii care produc putrezirea umedă sau moale la diferite legume sunt:

Erwinia chrysanthermi: morcovi;

Pseudomonas solanacearum: cartofi;

Pseudomonas marginalis: lăptuci, salată, castraveți, țelină, varză;

Pseudomonas viridiflava: varză, lăptuci, fasole;

Pseudomonas cepacia: ceapă;

B.subtilis, Clostridium puniceum, Clostridium cryophile: cartofi, fasole.

Putrezirea inelară la rădăcinoase care conțin amidon: Corynebacterium sepedonicum.

Unele specii atacă rădăcinile de ceapă și produc pete verzui – negricioase la suprafață și galbene în straturile profonde.

Didymella lycopersici: putrezirea tomatelor;

Tusarium oxysporum, F. culmorum, F. roseum, F.monoliforme: putrezirea umedă la mazăre, fasole, castraveți, tomate, spanac, cartofi, varză, conopidă, ridichi, sfeclă. Unele din aceste specii sunt și micotoxigene.

Phoma distructiva produce putrezirea neagră la tomate, vinete și piper, iar Phoma rostupii, la țelină și morcovi;

Monilia sclerotiorum și M.cepivorum produc putrezirea albă la sfeclă, morcovi, țelină, varză, cartofi, usturoi, ceapă, conopidă, ridichi salată, castraveți, fasole. Această putrezire albă se manifestă prin acoperirea suprafeței legumelor cu o pâslă albă de micelii și prin înmuierea țesuturilor profunde.

Condițiile de îndeplinit a legumelor și fructelor pentru deshidratare

Mai întâi trebuie spus că nu toate speciile de legume pot fi uscate. Unele din ele se decolorează și își pierd complet aroma. Când sunt deshidratate capătă un gust neplăcut și nu se mai rehidratează. De aceea, se vor usca numai acele specii de legume și fructe care dau produse de calitate corespunzătoare.

Pentru uscare se preferă fructe și legume proaspăt recoltate, sănătoase, neatacate de boli și dăunători, fără vătămări mecanice produse ca urmare a recoltării sau a transportului necorespunzător a acestora. Nu sunt potrivite pentru uscare legumele și fructele care au stat după recoltare expuse soarelui, vântului sau ploilor, deoarece în acest timp suferă degradări ce scad calitatea produselor uscate.

În cele ce urmează vor fi descrise legumele alese pentru deshidratare, ulterior pentru folosirea lor ca mixuri de legume.

Morcovul

Morcovul (Daucus carota) se cultivă foarte mult în majoritatea țărilor din Europa, Asia și America, fiind o legumă mult apreciată pentru valoarea sa alimentară ridicată, consumându-se în stare crudă, precum și preparat sub diferite forme. La noi, în cultură, morcovul ocupă cea mai mare suprafață, peste 50% din totalul suprafeței cultivate cu rădăcinoase. Morcovii de folosesc ca mterie primă la fabricarea provitaminei A și a sucului mult recomandat pentru a fi consumat de persoanele cu afecțiuni la plămâni, ficat, etc.

Calitatea morcovilor se apreciază dupa următoarele caracteristici:

Forma și mărimea rădăcinii. Forma rădăcinii și mărimea constituie un caracter de soi, care se ia în considerație când rădăcina a ajuns la maturitatea de consum. După aceste caractere, morcovii se împart în următoarele grupe:

Cu rădăcina rotundă – aproape sferică, carotele. Dintre acestea, soiul Carotte de Paris este cultivat la noi ca soi precoce (70 – 80 zile); are lungimea rădăcinii de maximum 5 – 6 cm.

Cu rădăcina semilungă – au forme variate, tronconică, cilindrică, conică – turtită sau ascuțită; lungimea rădăcinii variază de la 6 – 15 cm și are o perioadă de vegetație până la 120 de zile;

Cu rădăcina lungă (Saint – Valery, Flaake) au formă conică alungită, atingând lungimea de 20 – 30 cm și cu perioada de vegetație peste 140 de zile. Soiurile timpurii au în general rădăcini rotund – ovale sau subțiri – alungite; cele târzii au rădăcini conice, cilindrice sau forme intermediare.

Aspectul suprafeței rădăcinii. Soiurile de morcovi pot avea suprafața rădăcini netedă, cu lenticele superficiale de diferite dimensiuni: aspră, cu lenticele pronunțate și rădăcini laterale îngroșate; buburoase, având broboane mici, mijlocii sau mari. Starea suprafeței rădăcinii dă indicații asupra calității gustative și a fineții cărnii morcovului. Astfel, soiurile cu suprafața aspră și cu lenticele mari sau cele cu rădăcini ramificate și buburoase au pulpa de calitate inferioară, cu gust neplăcut cu toate că sunt productive.

Culoarea rădăcinii. Culoarea morcovilor și în special a pulpei poate fi diferită: galbenă, galbenă – portocalie, portocalie – roșcată, portocalie, portocalie – intens sau roșie. De obicei, culoarea pulpei este mai închisă decât aceea a cilindrului central. Variația de nuanțe și intensitatea culorii depind de soi, cu condițiile de cultură și de climă, precum și de proporția în care se găsesc în rădăcină pigmenții: clorofilă, licopină, carotenul și antocianina. Soiurile colorate mai intens sunt mai dulci, deoarece conțin mai mult zahăr și mai puțină celuloză, față de cele cu o colorație slabă; în schimb, acestea din urmă sunt mai rezistente la păstrare.

Mărimea cilindrului central (inimii). Cilindrul central al rădăcinii este format din vase lemnoase, dispuse radiar, de formă rotundă cu margini regulate până la stelată. La diferite soiuri de morcovi, cilindrul central variază ca mărime, având diametrul între 25 și 90% din diametrul rădăcinii. Soiurile cu cilindrul central mic și margini drepte sunt apreciate, fiind de calitate superioară (Nantes). Cele cu cilindrul central mare conțin mai puțin zahăr și au calități gustative inferioare.

Sunt apreciate soiurile ale căror rădăcini au constitența fragedă, crocantă, gust dulce și sunt suculente (Nantes, Chantenay, Amsterdam). Gustul morcovilor depinde de conținutul în zahăr. Cantitatea de zahăr în rădăcini este condiționată de soi, condiții de cultură și, în special, de existența în sol a potasiului.

Crăpăturile sunt considerate defecte și depind de soi și de schimbările bruște de umiditate. Soiurile Nantes, Carotte de Paris, etc. prezintă asemenea defecte din care cauză se păstrează un timp scurt. Un alt defect întâlnit la morcovi este lemnificarea țesuturilor, care se datorează creșterii lor la temperaturi înalte (35 ̊C), însoțite de lipsa de umiditate din sol. Ca urmare a acestor cauze are loc și o deformare și scădere calitativă a rădăcinilor, care capătă un gust amar.

Soiurile de morcovi răspândite în culturile din țara noastra sunt indicate în următorul tabel:

Tabel 2.6.6.1.1.Soiuri de morcovi

Așezarea pe grătare se face în strat subțire și uniform evitându-se grămăjoarele. Uscarea se poate efectua și la temperaturi de 80 ̊C. În cazul temperaturilor mai mari procesul de uscare durează numai 4 – 5 ore. Morcovii sunt bine uscați când au o consistență tare, bucățelele sunt tari și casante și conțin 4 – 5% apă.

Păstârnacul

Păstârnacul (Pastinaca sativa) este cultivat pentru rădăcinile sale folosite drept condiment, având o aroma și un gust picant. Prin conținutul bogat în substanțe nutritive și în special albumin și în vitamin (complexul de vitamin B și C), depășește morcovul în valoare nutritive. Se cultivă în aceleași regiuni ca și morcovul, însă pe suprafețe reduse.

Rădăcina este conică – alungită, ascuțită sau rotund – turtită, cu o suprafață neregulată, carnea de culoare albă sau gălbuie, suculentă și dulceagă, iar a cilindrului central cu o nuanță mai intense. În secțiune, cilindrul central apare bine dezvoltat și este uneori fibros, mai ales când trece de maturitatea de consum.

Soiuri:

Dintre cele mai des întâlnite în cultură, sunt:

Alb – lung, soi rezistent la păstrare în timpul iernii, cu rădăcina lungă de 30 – 35 cm și diametrul de 5 – 6 cm, pulpa având gust dulceag, puternic aromată și picantă;

Semilung de Guernesey, este cel mai răspândit soi în cultură, cu rădăcină fusiformă și puternic îngroșată la colet (diametrul 8 – 10 cm). Are gust dulceag și potrivit de aromat. Este foarte rezistent la păstrare.

Păstârnacul este o plantă bianuală care formează în primul an de cultură partea comestibilă (rădăcina îngroșată) și rozeta de frunze, iar în anul al doilea își dezvoltă tulpina floriferă. Frunzele sunt lucioase pe față și pufoase pe dos, fiind cu mult mai mari decât cele de pătrunjel și de morcov. Păstârnacul are proprietăți diuretice, depurative și antioxidante.

Păsârnacul rădăcină ales pentru uscare se recoltează înainte ca țesuturile rădăcinilor să se lignifice. Se aleg rădăcini sănătoase, proaspete, uniforme, fără leziuni mecanice.

Țelina

Țelina este o plantă din familia Apiceae. Poate atinge o înălțime de până la 1 m. Frunzele sunt mici, de obicei de culoare albă. Fructul său este achenă. Poate rezista până la temperaturi aproape de 0 ̊C. Perioada de înflorire este la începutul toamnei. Este o plană hidrofilă.

Compoziție chimică:

Țelina conține vitamina A, B, C, K, PP, dar și minerale precum potasiu, zinc, calciu, fosfor, magneziu etc. În scop terapeutic, se folosesc rădăcinile tuberizate, frunzele și semințele legumei.

Soiuri de țelină:

Hegykoi – din 2003

Dacia – din 2005

Bistrita – din 2009

Maria – din 2009

Giant prague

Factori ecologici:

Temperatura – plantele de țelină sunt puțin pretențioase față de căldură. Semințele țelinei germinează începând cu 5 ̊C și au nevoie de 40 de zile pentru a germina. Temperaturile optime pentru germinare sunt situate în intervalul 15…20 ̊C (germinează în 12 zile).

Vernalizarea – pentru a înflorii și fructifica, planta are nevoie de vernalizare (trecerea plantei printr-o perioadă de temperaturi mai scăzute), astfel planta are nevoie de o perioadă cu temperaturi de 5 – 14 ̊C pentru a dezvolta tulpini florifere.

Lumina – țelina de rădăcină este o plantă de zi lungă cu cerințe moderate față de lumină.

Umiditatea – țelina de rădăcină este o cultură cu cerințe ridicate față de umiditatea din sol atmosferică, preferă solurile reavene în fenofaze ca: germinare, răsărire, după răsărire, plantare, creșterea și dezvoltarea rădăcinii. Umiditatea excesivă în sol și aer conduce la apariția bolilor. Se recomandă obligatoriu irigarea.

Solul – țelina este o specie cu cerințe deosebite față de sol, vegetează bine pe soluri mijlocii – fertile, bine drenate, reavene, afânate. Planta preferă solurile lutoase, lutonisipoase, argilo – nisipoase, aluviale, etc.

Înființarea culturii de țelină de rădăcină se face prin:

Cultură timpurie – semănat în răsadnița caldă în februarie pentru producerea de răsad. Răsadul se plantează în câmp după 20 aprilie.

Cultură târzie – semănat în răsadnița rece în aprilie pentru producerea de răsad. Răsadul se plantează în câmp după 20 mai.

Bolile țelinei de rădăcină: Ofilirea vasculară (Fusarium spp.), Cercosporioza țelinei (Cercospora apii).

Dăunătorii țelinei: Păduchele păducelului (Dysaphis crataegi).

La țelină se va acorda o mare atenție îndepărtării corecte a resturilor de rădăcini subțiri. Materialul odată fracționat trebuie pus imediat la uscat. Dacă acesta nu este posibil imediat, rădăcinile astfeș tăiate se păstrează în apă pentru a înlătura decolorarea în prezența aerului.

Aceste legume rădăcinoase, folosindu-se în special pentru aromă, nu se opăresc.

Uscarea se realizează la temperaturi cuprinse între 60 – 70 ̊C și durează 5 – 7 ore pentru produsele cu 4 – 5% umiditate.

Mazărea

Mazărea este o plantă ierboasă, cultivată. Face parte din familia leguminoaselor, fiind decotiledonată. Rădăcina sa este pivotantă, cu nodozități. Tulpina este aeriană, ierboasă și volubilă, însă fără țesut de susținere. Frunzele sunt compuse și termină cu cârcei. Florile sunt pe tipul 5 peduncului, 5 sepale verzi, 5 petale inegale, 9 stamine și un pistil. Fructul se numește păstaie.

Soiuri de mazăre cu bobul neted:

Fina verde – este un soi de mazăre semitimpuriu, boabele sunt fine și extrafine.

Alaska – este un soi de mazăre timpuriu, boabele sunt fine și extrafine.

Prima – este un soi de mazăre timpuriu, boabele sunt fine și extrafine.

Soiuri de mazăre cu bobul zbârcit:

Mingomark – este un soi de mazăre timpuriu, rezistent la secetă.

Vidra 187 – este un soi semitârziu, cu boabe fine și foarte fine.

Gotinga – este un soi târziu, boabele de mazăre sunt mijlociu de fine.

Mazărea este o plantă nepretențioasă față de solul unde este cultivată, dar este sensibilă la condițiile climaterice, în special la secetă, este recomandată udarea culturilor pentru a obține producții optime.

Compoziție chimică:

Mazărea verde este una dintre cele mai sănătoase leguminoase, având numeroase vitamine, minerale și antioxidanți, cum ar fi: vitamina A, vitamine din complexul B, vitamina C, vitamina K, fosfor, potasiu, magneziu, zinc, seleniu.

Cultura de mazăre:

Mazărea este puțin pretențioasă față de căldură, fapt ce permite însămânțarea ei primăvara devreme sau in ferestrele iernii. Temperatura minimă de germinație este de 1 – 2 ̊C, pentru plantele cu bob neted și 4 – 5 ̊C pentru cele cu bob zbârcit.

Pentru uscare vom alege soiuri sărace în amidon dar cu un conținut ridicat în zahăr, adică soiuri dulci cu bobul fin. Recoltarea ei se face într-o fază mai tânără a bobului decât pentru celelalte procedee de conservare, întrucât cu cât boabele sunt mai mature, cu atât bobul după uscare devine mai făinos.

Mazărea trebuie prelucrată imediat deoarece se încinge repede și se ofilește. Stratul pe un grătar nu are voie să fie mai gros de 5 – 6 cm. Imediat după întinderea boabelor, grătarul se introduce în uscător. Uscarea se face separat pentru fiecare categorie de boabe, la temperatura de 50 – 60 ̊C.

Mijlocul bobului se usucă foarte anevoios. Se consideră procesul terminat când bobul este zbârcit și tare în întregime. Temperatura de ucare nu trebuie să depășească 63 – 65 ̊C, pentru că în acest caz, mazărea se brunifică și își pierde gustul.

Dacă se usucă mazărea direct la soare, boabele se întorc de 2 – 3 ori pe zi, trecând cu palma printre ele.

2.6.6.5. Fasolea

Fasolea este o plantă leguminoasă agățătoare anuală care este originară din America și este întrebuințată în bucătărie. Se cultivă atât în zone cu climat mai răcoros cât și în cele cu un climat mai cald. Planta nu suportă soiurile saline.

De la fasole se pot consuma atât păstaia tânără cât și bobul uscat. Principalele țări producătoare de fasole uscată sunt:

Brazilia – 3,2 milioane tone

India – 3,0 milioane tone

Birmania – 1,7 milioane tone

China – 1,2 milioane tone

SUA – 1,1 milioane tone

Principalele țări producătoare de păstăi verzi:

China – 2,47 milioane tone

Indonezia – 0,87 milioane tone

Turcia – 0,52 milioane tone

India – 0,42 milioane tone

Spania – 0,22 milioane tone

Păstăile sunt o sursă bună de fibre alimentare, vitamina A, C și K, tiamină, fier, riboflavină, vitamina B6, acid folic, magneziu, fosfor și potasiu.

Tipuri de fasole urcătoare:

Soiul timpuriu Verdana are o perioadă de vegetație de 41 – 45 de zile (de la răsărit până la prima recoltare a păstăilor). Păstaia este dreaptă, ușor curbată, cu vârful ascuțit de culoare verde. Lungimea păstăii este mare, de 25 – 26 cm și lățimea de 2,3 – 2,5 cm. Numărul mediu de păstăi de plantă este de 30 – 35. Nu are ațe și nici strat pergamentos. La maturitatea fiziologică boabele sunt albe. Potențialul de producție este de 36 – 40 tone păstăi /ha.

Aurica bacăului este unu soi semitardiv, cu perioada de vegetație de 54 – 57 zile (de la răsărit la prima recoltare a păstăilor). Păstaia este dreapta, usor curbată, de culoare galben – limoniu, lungimea este mare de 19 – 22 cm și lătimea de 1,9 – 2,0 cm, iar numărul mediu de păstăi de plantă este de 25 – 30. Aceastea nu au ațe și sunt cărnoase, suculente și fragede. Boabele sunt uniforme, de culoare maro deschis. Potențialul de producție este de 30 – 35 tone păstăi/ha.

Tipuri de fasole de grădină:

Perlata este un soi semitimpuri, cu perioada de vegetație de 55 – 60 zile până la maturitate de consum și de 80 – 85 zile până la maturitatea fiziologică.

Mileniu este un soi timpuriu, cu perioada de vegetație de 45 – 50 zile până la maturitate de consum și de 80 – 85 zile până la maturitatea fiziologică.

Marinică este un soi timpuri, cu perioada de vegetație de 45 – 50 zile până la maturitatea de consum și de 80 – 85 zile până la maturitatea fiziologică.

Soiuri bune pentru uscare sunt acelea care la recoltare au păstăile cărnoase, de culoare verde închis, fără ațe, cu pulpă fragedă. Păstăile tari și ațoase își intesifică și mai mult această însușire la uscare.

Pentru uscare se poate folosi atât fasolea oloagă cât și cea urcătoare, important este pentru ambele tipuri ca păstaia să fie sănătoasă, tânără și cu bobul mic, puțin sau slab dezvoltat. Cu cât păstăile sunt mai tinere cu atât se obțne prin uscare un produs de calitate superioară.

Dacă uscăm fasolea direct la soare, opărirea ei trebuie efectuată într-o soluție de sare de bucătarie, 25 – 30 g sare la 2 l de apă. După o expunere de 5 – 6 ore la soare a fasolei, se continuă uscarea ei la umbră în locuri bine ventilate. Uscarea se face la temperatura de 55 – 70 ̊C. Umiditatea finală a produsului trebuie să fie de 6 – 8%.

2.6.7. Pregătirea legumelor și fructelor pentru deshidratare

Pregătirea materiei prime în vederea uscării se face cât mai curând după recoltare. În primul rând legumele și fructele se spală în mai multe ape, până când rămân perfect curate, fără particule de pământ, praf sau urme de substanțe provenite de la stropirile efectuate contra bolilor și dăunătorilor. Cu ocazia spălării, se îndepărtează fructele și legumele supracoapte sau stricate.

După scurgerea apei de spălare, produsele voluminoase mari cum sunt varza, morcovii, cartofii, merele, perele, se taie în felii, plăcuțe, cuburi, tăieței. Indiferent de forma în care se taie, foarte important este ca bucățile să fie uniforme ca mărime și grosime, deoarece în timpul uscării cele mai mici se usucă prea tare, se scorojesc, în timp ce acelea mai mari rămân nedeshidratate în interior. Ca urmare, produsele scorojite nu se mai rehidratează, iar cele cu apă în interior mucegăiesc. Pentru operația de tăiere se vor folosi numai cuțite inoxidabile, cele obișnuite provocând înnegrirea suprafețelor tăiate (se oxidează). Tăierea se face cât mai repede, deoarece la multe legume și fructe, suprafețele tăiate, în contact cu aerul, se oxidează. Dacă se deshidratează cantități mai mari de produse, este indicat ca bucățile tăiate să se introducă imediat într-un vad cu apă în care s-a pus o cantitate mică de sare sau oțet, pentru legume.

Blanșarea sau opărirea se aplică obișnuit la uscarea unor legume și fructe, dar în special la legume deoarece realizează o serie de efecte favorabile care se reflectă în calitatea produselor deshidratate. Legumele opărite și apoi deshidratate absorb mai puțină apă din atmosfera înconjurătoare decât cele neopărite. Blanșarea de poate face în abur sau în apă fiartă.

Blanșarea în abur este cea mai bună deoarece se rețin mai bine unele substanțe nutritive și în special unele vitamine, iar produsele au un gust mai apropiat de cel natural.

Produsele se aburesc de regulă până când iau un aspect de ofilire și sunt, pe jumătate moi. Pentru ca blanșarea să se facă cât mai uniform, legumele se mai amestectă în timpul opăririi cu o lingură de lemn, dar cu grijă să nu fie strivite.

Când opărirea este gata, produsele se introduc imediat în vase cu apă rece, unde se țin până când nu se mai simt fierbinți la mână.

2.7. Mașini și instalații folosite la prelucrarea legumelor și fructelor

2.7.1. Condiționarea legumelor și fructelor

Condiționarea legumelor și fructelor constituie o succesiune de operații, efectuate pentru pregătirea produsului în vederea unei anumite destinații: desfacere pentru consum în stare proaspătă, depozitarea spre păstrare, industrializare. Acest proces presupune în principal operațiile de îndepărtare a impurităților, sortare și calibrare.

2.7.1.1. Separarea impurităților din masa de legume și fructe

Cu toate că la recoltarea lor se separă o bună parte din impuritățile de origine vegetală sau minerală din masa de produs, îndepărtarea celor care rămân este una din operațiile importante ale procesului de condiționare. Impuritățile de origine vegetală constau în fragmente din planta recoltată sau din plante străine de cultură de bază. Impuritățile de origine minerală provin din sol.

Separarea impurităților din masa de legume începe încă de la descărcarea lor, care poate fi realizată în funcție de modul în care acestea au fost transportate: în vrac sau diverse ambalaje. Descărcarea se poate efectua manual, gravitațional sau pneumatic.

Pentru separarea impurităților pot fi folosite următoarele:

2.7.2. Sortarea legumelor și fructelor

Sortarea este operația de separare a produselor pe categorii, după criterii legate de aspectul exterior: grad de sănătate, grad de vătămare, culoare, formă, etc.

Sortarea produselor începe din câmp, unde imediat după recoltare se face și o presortare, eliminându-se produsele care prezintă abateri vizibile de la calitatea cerută și continuă la locurile de preluare sau prelucrare.

Operația de sortare este de 2 feluri: sortarea generală și sortare selectivă.

Sortarea generală presupune examinarea fiecărui exemplar din produsul prelucrat și trecerea lui într-o categorie anume. În multe cazuri această operație nu poate fi decât parțial mecanizată, prin utilizarea unor mese speciale, a unor transportatoare pentru produs sau pentru ambalaje sau a unor jgheaburi și panouri deflectoare. Metoda are avantajul unei separări precise dar necesită multă forțată de muncă. Spații de lucru mari, iar productivitatea este scăzută. Există și mașini automatizate ce efectuează sortare generală, precum mașina de sortat după culoare.

Sortarea selectivă se realizează prin scoaterea din masa de produs a acelor exemplare ce nu corespund calitativ. Aprovizionarea continuă a lucrătorilor cu produse se realizează cu ajutorul benzilor sau a meselor transportatoare.

Sortarea generală se realizează cu ajutorul unei instalații de sortare generală.

Sortarea selectivă poate fi realizată cu ajutorul:

Instalații de sortare transversale

Instalații de sortare longitudinale

Instalații de sortare cu role

Instalații de sortare fotoelectrice

2.7.3. Calibrarea legumelor și fructelor

Calibrarea legumelor și fructelor constă în separarea acestora pe grupe de mărimi. Calibrarea se poate face în funcție de dimensiunile produselor sau după greutate. În urma calibrării se obțin câteva categorii de mărime ceea ce conferă unele avantaje legate de ambalare, transport, depozitare sau dozarea volumetrică. Calibrarea oferă uneori posibilitatea separării produselor în funcție de destinația lor: industralizare, desfacere pentru consum, etc.

Clasificarea mașinilor de calibrat legume și fructe se poate face după mai multe criterii:

După locul de lucru: staționare și mobile

După materialul prelucrat: universale și specializate

După organele active folosite: cu suprafețe cilindrice, cu curele divergente, cu site plane oscilante, cu benzi perfoare, cu con, cu rulouri cilindrice, tronconice sau elicoidale, cu organe active combinate.

2.7.4. Prelucrarea primară a legumelor și fructelor

Aceasta cuprinde acele operații care se efectuează pe fluxurile tehnologice de prelucrare, având ca scop pregătirea produselor pentru operațiile de proces care duc la obținerea produsului final.

2.7.4.1. Îndepărtarea codițelor, peduncului sau cotorului

Aceste operații se realizează cu următoarele mașini și instalații:

Mașină de smuls codițe

Dispozitiv de eliminat pedunculul

2.7.4.2. Scoaterea sâmburilor sau a casei seminale

Aceste operații se realizeazău cu ajutorul următoarelor mașini și instalații:

Mașină de scos sâmburi cu bandă cu alveole

Mașină de scos sâmburi cu tobă cu alveole

Mașină universală de scos sâmburi

Mașină de scos sâmburi cu cuțite disc

2.7.5. Decojirea și depelarea

2.7.5.1. Decojirea

Operație obligatorie în cazul rădăcinoaselor și cartofilor: poate fi realizată prin diverse procedee, alegerea făcându-se în general în funcție de condițiile locale specifice ale întreprinderii respective.

Aceste operații se pot realiza prin mai multe metode precum:

2.7.5.2. Tăierea și răzuirea

Prelucrarea superioară a legumelor și fructelor impune adeseori tăierea acestora în diverse forme. Acest lucru se realizează cu:

Mașini de tăiat rondele

Mașini de tăiat în cuburi

Mașini universale de tăiat

Mașini de răzuit

Mașini de tăiat vârfuri la păstăi de fasole verde

Mașini de tăiat fasole tip turbină

2.7.6. Prelucrarea termică a legumelor și fructelor

Opărirea este operația de tratare termică umedă de scurtă durată și intensitate mare, având următoarele efecte: inactivarea enzimelor, reducerea numărului de microorganisme, eliminarea aerului din țesuturi, mărirea elasticității țesuturilor, îmbunătățirea procesului de osmoză, fixarea calității produsului și eliminarea produsului neplăcut. Operația se aplică tuturor legumelor înainte de trecerea la faza propriu-zisă de uscare, eficiența ei făcându-se simțită atunci când în centrul geometric al particulelor supuse prelucrării se atinge temperatura de minimum 60 ̊C.

În practică, în majoritatea cazurilor se aplică opărirea în apă fierbinte, în agregate tip tambur cu funcționare continuă.

În funcție de materia primă sau de efectul urmărit, în apa de opărire se pot introduce diverse substanțe de adaos: sulfiți, pirosulfat de sodiu, acid citric, clorură de calciu, glucoză, clorură de sodiu. În acest caz soluțiile sunt recirculate cu ajutorul pompelor amplasate între opăritor și tancul în care se face corecția pentru menținerea constantă a concentrației.

Pentru reducerea pierderilor de substanțe solubile valoroase, care au loc în cazul opăririi în apă, în anumite cazuri se aplică opărirea în abur. Opărirea cu abur este superioară celei cu apă datorită pierderilor mai mici de substanță.

Operația de opărire se poate realiza cu:

Cazane duplicate

Instalație de opărire cu tambur

Instalație de opărire cu bandă

3. Schema instalației de deshidratare a fructelor și legumelor

Fig.3.1.Schema generală a procesului tehnologic de deshidratare

3.1.Achiziționarea

Achiziționarea, în sens restrâns. Reprezintă operația de preluare a legumelor și fructelor pentru deshidratare de la comercianți sau producătorii de materia primă.

Recepția reprezintă acțiunea de luare în primire din punct de vedere cantitativ (prin cântărire) și stabilirea calității (prin analize de laborator) fructelor și legumelor.

Fig.3.1.1.Mașină de răsturnat lăzi

Recepția se execută în puncte fixe la intrarea în unitatea de prelucrare și cuprinde descărcarea lăzilor de fructe, respectiv legume și separarea impurităților din masa lor.

Descărcarea lăzilor se face cu ajutorul mașinii de răsturnat lăzi a cărei schemă funcțională este prezentată în figura de mai sus.

Aceasta este formată dintr-o bandă transportatoare (1), care duce lăzile cu produse (2) până la partea inferioară a unui tambur rotativ (3), astfel încât gura lăzii să se sprijine pe una din fetele drepte ale tamburului. Lada este menținută în contact cu tamburul de către lanțul (4) care se deplasează în jurul acestuia. Când lada ajunge în partea superioară este trecută, răsturnată cu gura în jos, pe banda (5), pe care se deplasează până când muncitorul care deservește mașina ridică lada goală, produsele continuând să fie transportate pe bandă. La capătul benzii (5) fluxul continuă cu un transportor cu vergele (6), unde se separă o parte din impurități.

3.2. Sortarea

Sortarea are drept scop alegerea din masa produselor ce urmează a fi deshidratate, a tuturor fructelor și legumelor care nu întrunesc condițiile cerute pentru acest gen de prelucrare. Sortarea și curățirea de impurități sunt operaștii prin care se urmărește îndepărtarea corpurilor străine și a urmelor de insectofungicide de pe suprafața produselor.

Fig.3.2.1. Mașină de sortat

În vederea realizării unei sortări generale se utilizează transportoare, deasupra cărora se găsesc panouri pentru delimitarea de canale logitudinale. Produsele care vin pe transportoare (1), sunt examinate de muncitorii aflați la posturile de lucru (2) și așezate în buzunarele laterale (3) pentru exemplarele necorespunzătoare, sau în jgheabul (4) pentru exemplarele corespunzătoare. Pentru delimitarea jgheabului se utilizează pereții (5). Calitatea lucrării de sortare depinde în mare parte de parametrii constructivi și funcționali ai instalațiilor.

Sortarea selectivă se realizează cu instalații de sortare transversale, alcăuite din transportorul de alimentare (1), deflectoarele (2), coșurile (3), benzile de sortare (4), transportoarele pentru fracțiuni degradate (5) și transportorul de evacuare al produsului de bază (6).

Fig.3.2.2. Mașină sortare selectivă

Fructele sau legumele sunt aduse cu ajutorul transportoarelor (1) și deviate de către deflectoarele (2), în cantități aproximativ eglae, spre benzile de sortare (4).

Muncitorii aflați în fața acestora, separă din masa de material acele exemplare care nu corespund calitativ și le introduc în coșurile (3). De aici ele ajung pe benzile transportatoare (5), care le evacuează. Produsul de bază ajunge pe transportorul (6), care îl duce mai departe în fluxul tehnologic.

3.3. Calibrarea

Calibrarea este operația care are drept scop categorisirea masei de fructe și legume după mărime. Calibrarea legumelor și fructelor constă în separarea acestora pe grupe de mărimi. Calibrarea se poate face în funcție de dimensiunile produselor sau după greutate.

Mașina de calibrat cu suprafețe cilindrice de separare (fig.3.3.1.) este alcătuită dintr-o tobă cilindrică rotativă în formă de grătar sau de sită care este ușor înclinată. Legumele sau fructele sunt descărcate pe planul înclinat (1) care alimentează elevatorul rotativ (2).

Fig.3.3.1. Mașină de calibrat

Pe planul înclinat și în timpul ridicării are loc o curățire parțială de pământ sau alte impurități. Când sectoarele elevatorului (2) ajung în partea superioară, produsele trec pe un plan înclinat în interiorul tobei rotative înclinate sub un unghi de 5 grade și de acolo în interiorul primei site (3), cele cu diametrul mai mic decât orificiile acesteia se separă, trecând la jgheabul (5).

Produsele cu diametrul mai mare decât orificiile trec mai departe și se separă în cilindrul următor (4), sau în final, se evacuează la capătul sitei, cele două sortimente fiind colectate în jgheaburile (6,7) de către dispozitivele de ambalare sau însăcuire (8). Mișcarea combinată de rostogolire și avans a produselor este asigurată de ușoara înclinare a mașinii precum și de mișcare de rotație a tobei. Zona activă de separare este alcătuită din mai multe sectoare de sită, în funcție de numărul de fracțiuni pe care vrem să le avem. Orificiile suprafețelor cilindrice sunt crescătoare, în sensul înaintării pe flux.

3.4. Tăierea în bucăți

Tăierea în bucăți de diferite forme și mărimi este o operație complexă, cu urmări favorabile pentru procesul deshidratării și calitatea produsului finit. Se execută manual sau mecanic.

Fig.3.4.1. Mașină Binder de tăiat legume

Așezarea pe grătare sau benzi transportatoare are drept scop distribuirea cât mai uniformă a produselor în spațiul de deshidratare, pentru pătrunderea aerului cald în toată masa fructelor și a legumelor.

3.5. Deshidratarea

Deshidratrea este operația esențială care asigură calitățile de păstrare și nutritive ale produselor, prin îndepărtarea apei până la limita ce asigură conservabilitatea produsului. Energia solară poate fi folosită atât pentru uscarea produselor cât și pentru deshidratarea lor. Pentru uscare, produsele sunt expuse direct la soare, apa din ele evaporându-se. Dacă prin expunere la soare apa nu a fost evaporată până la limita admisă de normele de calitate, operația de uscare se completează cu cea de deshidratare, introducând produsele în instalații de deshidratare. În acestea, căldura poate proveni din transformarea energiei solare în energia calorică prin instalațiile de captare sau prin arderea combustibilului.

Aplicată corespunzător, metoda uscării la soare poate da rezultate bune. Efectele pozitive nu se rezumă numai la economisirea de combustibil ci și la principiile de bază ale uscării lente și progresive care pot da produse satisfăcătoare din punct de vedere calitativ.

Îndepărtarea excesului de apă se face prin mai multe metode:

Uscarea la soare

Fig.3.5.1.1. Uscător solar tip tunel model Hohenheim

Acesta este alcătuit dintr-un colector solar plat acoperit cu o folie de plastic transparentă, un tunel de uscare, un panou fotovoltaic și două ventilatoare axiale, după cum se poate observa în figura de mai sus.

Pentru simplificarea construirii și pentru a reduce costurile de producție, colectorul solar este conectat direct la tunelul de uscare, fără alte canale auxiliare de dirijare a aerului. Atât colectorul solar cât și uscătorul propriu-zis sunt montate pe suporți metalici având înălțimea de 1 m, pentru a ușura manipularea în timpul încărcării și a descărcării produselor din uscător. Datorită designului modular, lungimea tunelului de uscare poate fi mărită până la 20 m pentru uscarea produselor în regiuni mai aride.

Uscarea pe grătare acoperite

Un procedeu care îmbunătățește simțitor condițiile igienice de obținere a produselor uscate îl constituie acoperirea permanentă a grătarelor cu folie de polietilenă, sub care se realizează „efectul de seră“, ce contribuie la ridicarea temperaturii în produs. În aceste condiții, uscarea durează cu 1 – 2 zile mai puțin decât uscarea obișnuită.

Fig.3.5.2.1. Uscarea pe grătare acoperite

Pe sub grătare are loc circulația aerului care antrenează vaporia de apă rezultați din produse. Produsul este ferit de acțiunea dăunătoare a prafului și insectelor.

Uscarea între grătare vertical

Alt mijloc simplu de uscare pec ale natural, aplicabil pentru unele legume, se realizează din două rame de lemn cu dimensiunile de 1 – 1,5 m/ 2 – 2,5 m, pe care se fixează plasa de sârmă.

Grătarele se așează în poziție vertical, față în față pe un cadru de lemn, rămânând între ele un spațiu de 10 – 15 cm care se umple cu produsele ce urmează să se usuce.

Fig. 3.5.3.1. Uscarea între grătare

Un mic acopriș de polietilenă apără produsele de ploaie. Sub acțiunea soarelui și a vântului care traversează ușor stratul relative subțire de produs are loc procesul de uscare. Sistemul are avantajul că necesită mai puțin teren și solicit mai puțină manoperă.

Uscarea pe grătare etajate

În intenția economisrii spațiului de uscare care de cele mai multe ori limitat și pentru a asigura o protecție corespunzătoare a produselor împotriva atacului de insecte, s-a experimentat stivuirea grătarelor pe rastele fixe cu schelet metalic sau din lemn.

Fig. 3.5.4.1. Uscarea pe grătare etajate în gospodării

Între grătare trebuie lăsată distanța de 25 – 30 cm, pentru a asigura o circulație ușoară a aerului pe cale naturală. Fiecare rastel este prevăzut cu un mic acoperiș din polietilenă, pentru protecție în caz de ploaie. În ceea ce privește înălțimea, cele mai indicate sunt rastele de 1,5 – 2 m, pe care se așează 6 – 8 grătare.

Uscarea pe acoperișuri – platforme amenajate

Amplasarea grătarelor cu produse pentru uscare pe acoperișuri – platformă ale clădirilor existente în centrele de prelucrare a legumelor și fructelor se dovedește a fi un sistem ce se poate aplica cu bune rezultate în toate aceste centre. Amplasarea pe acoperiș asigură o bună circulație a aerului, cu efecte favorabile asupra uscării.

Fig. 3.5.5.1. Uscarea pe acoperișuri

Grătarele cu produse se pot așeza pe acoperiș într-un singur rând sau pe rastele în două rânduri etajate, protejate cu folie de polietilenă.

În ceea ce privește uscarea la soare a legumelor și fructelor pe rastele montate pe acoperișul clădirilor tehnologice s-a observat că, în aceleași condiții climatice și la același produs, uscarea s-a terminat cu 2 zile mai devreme față de cele amplasate la nivelul solului, datorită unei circulații mai bune a aerului. Folosirea acestui sistem prezintă și avantajul că nu blochează suprafețe mari de teren, iar cheltuielile de manoperă sunt similare cu cele înregistrate în cazul uscătorului cu tunel.

Ambalarea și etichetarea

Ambalarea și etichetarea sunt operații comune și se fac în scopul de a ușura manipularea și valorificarea produselor deshidratate. Alegerea ambalajului și a metodei de ambalare se face în funcție de specie, parte comestibilă, grad de perisabilitate, calitate și distanța de transport. Cele utilizate ca materiale de ambalaj sunt hârtia, materialele plastice, cartonul, care folosesc la confecționarea de lăzi, saci, cutii, pungi. Preambalarea implică folosirea de ambalaje de capacitate mică care cuprind cantități dozate, etichetare și prezentate estetic, dând posbilitatea vânzării și prin autoserivire.

3.7. Depozitarea

Depozitarea fructelor și legume deshidratate se face în magazii curate, uscate, bine aerisite, ferite de îngheț, la temperaturi de maxim 20 ̊C și umiditatea relativă a aerului de maxim 80%. Temperaturile mai ridicate provoacă degradarea culorii, gustului, consisteței și reducerea conținutului de vitamine.

Temperaturile scăzute frânează procesele de degradare, iar în cazul în care produsele îngheață, se depreciază calitatea prin modificări esențiale ale consistenței. Depozitarea produselor se face paletizat după efectuarea operațiilor indicate mai sus.

Măsuri de protecția muncii și stingere a incendiilor

Măsuri generale:

În întreprinderile de industralizare se interzice:

Folosirea de piese, scule, dispositive deteriorate sau în pericol iminent de deteriorare;

Stropirea sau spălarea pompei sau a tablourilor și conductorilor electrici cu apă, existând pericol de electrocutare;

Intervenția la piesele și subansamblurile mașinilor sau agresarea acestora în timpul funcționării;

Executarea de improvizații la instalațiile electrice, mașini, dispositive și aparate de măsură și control;

Folosirea pieselor aflate sub tensiuni fără ca acestea să fie protejate împotriva atingerii directe (cu capace, aparatură, îngrădiri, etc.);

Punerea în funcțiuni a mașinilor și instalațiilor fără veridicare periodică a legăturii și funcționarea corespunzătoare a tuturor utilajelor din dotare conform cărții tehnice;

Folosirea de conducte de abur și apă caldă neizolate termic pentru a preveni pierderile de căldură și accidentele de natură tehnică;

Exploatarea mașinilor, instalațiilor, utilajelor fără cunoașterea perfectă a instrucțiunilor de exploatare care trebuie afișate la fiecare loc de muncă;

Prezentarea la locul de muncă a personalului muncitor și tehnic, care nu poartă echipamentul sanitar și de protecție conform normativelor în vigoare;

Menținerea în funcțiune a pompelor, separatoarelor, altor utilaje, a instalațiilor la care se constată zgomote suspecte;

Folosirea în activitatea de spălare și curățire interioară a tancurilor de depozitare, vanelor și cazanelor, a echipamentului care se folosește și în alte sectoare de activitate;

Instalarea și înlăturarea apărătorilor de protecție în timpul funcționării;

Folosirea de platforme și scări care nu sunt confecționate din tablă striată și prevăzute cu rame de metal;

Folosirea conductelor care transportă apă rece, caldă, abur, amoniac, etc., care nu sunt vopsite în culorile convențional fundamentale (conform STAS 858970);

Amplarea la distanțe mari a sistemelor de pornire și oprire a electromotoarelor, utilajelor și instalațiilor;

Păstrarea în secțiile de producție de obiecte, ambalaje, piese, care sunt străine de acestea.

Norme pentru incendii:

Prevederi generale stabilite pe baza strategiei cu privire la apărarea împotriva incendiilor în activitățile din sectoarele agricole:

Art.1.

Prenzentele norme specific de prevenire și stingere a incendiilor pentru activitățiile din agricultură stabilesc principiile, criteriile de performanță, cerințele și condițiile tehnice privind siguranța pentru construcții, utilaje și mașini, amenajări specifice unităților din agricultură. Totodată, stabilesc forțele de intervenție în caz de incendiu și pentru înlăturarea efectelor acestuia, exigențele utilizatorilor precum și normele, regulile și măsurile specific acestui sector de activitate, dotarea cu mijloace tehnice de prevenire și stingere a incendiilor.

Fig. 3.7.2.1. Instalație pentru stingerea incendiilor

Art.2. Normele de prevenire și stingere a incendiilor pentru unitățile din sectoarele agricole sunt reglementări cu aplicativitate națională, care cuprind prevederi minime obligatorii pentru desfășurarea activităților din aceste sectoare în condiții de securitate.

Art.3. Prevederile prezentelor norme se aplcă la exploatarea construcțiilor, instalațiilor, amenajărilor, utilajelor, echipamentelor, existente în sectoarele agricole și sunt obligatorii indiferent de titularul dreptului de proprietate.

Art.4. Prin exploatarea construcțiilor și instalațiilor administrate sau aflate sub autoritatea Ministerului Agriculturii și Alimentației, trebuie să asigure menținerea nivelurilor minime de performanță prevaăzute pentru siguranța la foc, în conformitate cu prevederile Legii nr.10/1995 și a reglementărilor tehnice.

Art.5. Regulile și măsurile specifice de prevenire și stingere a incendiilor, precum și cele de dotare cu mijloace tehnice de prevenire și stingere a incendiilor din prezentele norme nu au caracter limitativ, putând fi suplimentate și completate în funcție de condițiile stabilite în scenariile de siguranță la foc și concluziile rezultate din identificarea, evaluarea și controlul riscurilor de incendiu în raport cu capacitatea de apărare împotriva incendiilor, asigurată potrivit actelor normative și reglementările tehnice în vigoare.

Art.6. Indiferent de capitolele în care sunt înscrise regulile și măsurile de prevenire și stingere a incendiilor, prevederile prezentelor norme se aplică cumulativ pentru fiecare situație în parte, respectându-se și prevederile actelor normative și reglementărilor tehnice cu aplicabilitate republicană din domeniul apărării împotriva incendiilor

Art.7. Pentru activități specifice altor ramuri sau sectoare de activitate și care nu se regăsesc în conținutul prezentelor norme de prevenire și stingere a incendiilor, se aplică prevederile corespunzătoare stabilite în reglementări emise de alte ministere sau autorități ale administației publice centrale de specialitate potrivit domeniilor de competență ale acestora. (Dispozițiile generale de ordine interioară pentru prevenirea și stingerea incendiilor DG PSI – 001/2000 prevăzute în anexa nr.1 care face parte integrantă din prezentul ordin și altele).

Art.8. În unitățile în care se introduc noi activități sau utilizarea de noi instalații, mașini, utilaje, tehnologii, echipamente, aparate, produse, etc., factorii implicați vor stabili reguli și măsuri specifice de prevenire și stingere a incendiilor pe baza documentațiilor puse la dispoziție de producători și alți factori, în conformitate cu prevederile legislației în vigoare.