PROGRAMUL DE STUDIU: SIGURANȚĂ ȘI SECURITATE AGROALIMENTARĂ [307328]
UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE PROTECȚIA MEDIULUI
PROGRAMUL DE STUDIU: SIGURANȚĂ ȘI SECURITATE AGROALIMENTARĂ
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ
DISERTAȚIE
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC
Șef lucr.dr. ing. POPOVICI MARIANA
ABSOLVENT: [anonimizat]
2016
UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA DE PROTECȚIA MEDIULUI
PROGRAMUL DE STUDIU: SIGURANȚĂ ȘI SECURITATE AGROALIMENTARĂ
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ
STUDIUL PROCESULUI DE DESHIDRATARE
A CAISELOR
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC
Șef lucr.dr. ing. POPOVICI MARIANA
ABSOLVENT: [anonimizat]
2016
CUPRINS
INTRODUCERE………………………………………………………………………………………………………..4
Cap.I. IMPORTANȚA CONSERVĂRII FRUCTELOR PRIN DESHIDRATARE……….6
I.1. Istoricul deshidratării fructelor în România…………………………………………………..6
I.2. Importanța în alimentație a consumului de fructe deshidratate………………………..7
I.3. Avantajele fructelor conservate prin deshidratare…………………………………………..9
I.3.1.Valoare alimentară a fructelor deshidratate……………………………………………10
1.3.2.Valoarea nutrițională a fructelor deshidratate………………………………………..11
Cap. II. TEHNOLOGIA DESHIDRATARII FRUCTELOR……………………………………….12
II.1. Principiile conservarii prin deshidratare……………………………………………………….12
II.2. Influenta formelor de legare a apei din fructe asupra deshidratarii…………………14
II.3. Fenomene care au loc la deshidratare………………………………………………………….15
II.4. Factorii care influenteaza deshidratarea………………………………………………………17
II.5. Procedee de deshidratare a fructelor……………………………………………………………18
II.6. Procesul tehnologic de deshidratare a fructelor……………………………………………20
II.7. Efectele procesului de deshidratare…………………………………………………………….26
II.8. Ambalarea fructelor uscate………………………………………………………………………..29
II.9. Depozitarea produselor uscate……………………………………………………………………30
II.10. Alterarea fructelor uscate…………………………………………………………………………31
II.11. Rehidratarea produselor uscate………………………………………………………………..34
II.12. Instalatii de deshidratare………………………………………………………………………….34
Cap. III MATERIA PRIMĂ ȘI MATERIALE AUXILIARE UTILIZATE LA DESHIDRATAREA CAISELOR………………………………………………………………………………36
III.1. [anonimizat]……………………………………………………………………………..36
III.2. Recoltarea și păstrarea caiselor…………………………………………………………………..37
III.3. Proprietăți fizice ale caiselor………………………………………………………………………40
III.4. Caracteristici senzoriale ale caiselor…………………………………………………………..41
III.5. Compoziția chimică a caiselor…………………………………………………………………….41
III.6. Condiții de calitate ale materiei prime………………………………………………………….42
III.7.Materiale auxiliare…………………………………………………………………………………….43
III.8. Ambalaje………………………………………………………………………………………………….44
Cap. IV. STUDIUL DESHIDRATĂRII CAISELOR…………………………………………………..46
IV.1. Condiții de calitate ale caiselor deshidratate…………………………………………………46
IV.2. Procesul tehnologic de deshidratare a caiselor……………………………………………..
IV.3. Prezentarea probelor analizate……………………………………………………………..
IV.4. Aparatura utilizată…………………………………………………………………………
IV.5. Modul de lucru…………………………………………………………………………
IV.6. Rezultate obținute…………………………………………………………………………
Concluzii……………………………………………………………………………………………………………..
Bibliografie…………………………………………………………………………………………………………….
INTRODUCERE
Fructele pot fi conservate prin deshidratare parțială cu ajutorul căldurii solare sau artificial, îndepărtându-se apa până la nivelul la care este împiedicată activitatea microorganismelor.
Deshidratarea fructelor pe cale industrială se realizează cu ajutorul aerului cald sau cu gaze de combustie, în instalații moderne sau în uscătoare cu ventilație naturală, de diferite tipuri.
Uscarea artificială a fructelor permite evitarea numeroaselor dezavantaje ale uscării naturale: în timpul uscării naturale fructele se acoperă cu praf, se infestează cu de insecte, suferă diferite transformări chimice iar uscarea durează foarte multe zile.
Deshidratarea industrială a fructelor permite obținerea obținerea produselor finite cu o calitate mai constantă și se realizează în condiții de igienă corespunzătoare.
În ceea ce privește aroma și culoarea, fructele deshidratate artificial și prelucrate corespunzător se apropie mai mult de fructele proaspete, decât de cele uscate la soare.
Costurile sunt mai ridicate în cazul uscării la soare, dar calitatea superioară justifică prețul mai ridicat al producției.
Caisele, care se pot consuma proaspete în perioada recoltării, uscate sau deshidratate(fig.1), în perioada rece sunt o sursă bogată de magneziu, potasiu, beta-caroten, calciu, fier și vitaminele A, C și B.
Fig. 1. Caise deshidratate
Ele combat anemia, infecția cu diferite virusuri, grăbesc vindecarea rănilor, stimulează activitatea ficatului și a inimii și sunt un aliat în lupta împotriva cancerului. Dacă se consumă înainte de masă, digestia este mai ușoară.
În Europa, caisele au fost considerate pentru mult timp un afrodiziac.
Datorită conținutului de fibre, caisele deshidratate sunt folosite pentru prevenirea, sau stoparea constipației, sau pentru a induce diareea. Efectele pot fi simțite la un consum mai mare de caise deshidratate.
Comparativ cu alte fructe sau legume uscate, sau deshidratate, caisele deshidratate conțin cantitate mai mare de caroten. Carotenoizii sunt antioxidanți care previn diferite boli ale inimii, reduc colesterolul și protejează organismul împotriva cancerului.
În medicina tradițională caisele erau utilizate pentru detoxifierea organismului și reducerea senzației de sete.
Cele mai importante fructe cultivate și conservate în România sunt: prunele, merele, strugurii, gutuile, piersicile, caisele.
Lucrarea de față prezintă procesul tehnologic de deshidratare a fructelor și în special al caiselor și un studiu privind deshidratarea a două soiuri de caise românești și un soi din import, în deshidratorul convectiv și în cuptorul electric. Pe parcursul deshidratării caiselor am înregistrat greutatea probelor analizate din oră în oră și am reprezentat grafic scăderea greutății în timp, iar la finalul deshidratării am făcut și aprecierea caracteristicilor organoleptice pentru probele analizate.
I.IMPORTANȚA CONSERVĂRII FRUCTELOR PRIN DESHIDRATARE
Fructele și legumele uscate au fost frecvent folosite în dieta tradițională românească de odinioară. Condițiile climatice specifice ale zonei în care este amplasată România, cu 4 anotimpuri (iarnă, primăvară, vară și toamnă), cu o singură recoltă agricolă pe an, a determinat ca din vremuri străvechi oamenii să se preocupe de conservarea fructelor si legumelor pentru a-și asigura hrana în perioada dintre două recolte, mai ales pe perioada rece. Dintre fructe se uscau merele, perele, prunele, caisele și strugurii (cu bobul fără sâmburi). Acestea aveau utilizări alimentare dintre cele mai diverse și atractive. Dintre legume se uscau mai ales cele care nu se puteau păstra, dar care erau des folosite în alimentație, ca de exemplu: păstăile de fasole verde, ardeiul (gras, iute, kapia, gogoșarul), mărarul, cimbrul de grădină, ciupercile (mai ales hribii de pădure).
În România consumul de fructe este acoperit în prezent în proporție de circa 60 % cu produse în stare proaspătă, iar restul de circa 40% se completează cu fructe în stare conservată (compoturi, dulcețuri, marmelade , fructe uscate).
I.1. Istoricul uscării fructelor în România
Uscarea fructelor în România are o istorie tot atât de amplă ca și cultivarea pomilor fructiferi și a legumelor. Este de la sine înțeles că omul și-a pus de timpuriu problema conservării produselor recoltate vara și toamna pentru consumul în perioadele reci.
Treptat, au fost inventate metodele cele mai eficiente de a usca o parte din recoltele de fructe și legume, folosind procedee rudimentare la început și mai perfecționate ulterior, cum sunt:
uscarea pe grătare;
uscarea pe grătare acoperite;
uscarea între grătare vertical;
uscarea pe grătare etajate;
uscarea pe acoperișuri – platforme amenajate;
uscarea pe platforme special construite, prevăzute cu prelate;
uscarea în șiruri;
uscarea în plase textile.
Fructele uscate și deshidratate au un efect benefic ridicat asupra organismului uman. Principalele acțiuni fiziologice sunt următoarele:
efect de hidratare, deoarece aduc în organism zaharuri și substanțe minerale.
efect diuretic, prin conținutul de potasiu, magneziu și sodiu;
efect alcalin, prin transformarea în organism a sărurilor acizilor organici conținute în carbonați alcalini;
efect de mineralizare, furnizând corpului omenesc substanțe minerale;
efect laxativ, datorită fibrelor conținute;
acțiune tonică, prin vitaminele conținute.
I.2. Importanța în alimentație a consumului de fructe uscate
Fructele uscate (fig.2) numite popular „poame uscate” sunt considerate „adevărate minuni” pentru sănătate. Preparate vara sau toamna fructele uscate sau deshidratate, bogate în vitamine, fibre, microelemente se consumă de preferință iarna și primăvara, reprezentând o soluție corectă pentru alimentația echilibrată în sezonul rece. Totuși, fructele uscate trebuie consumate cu moderație din cauza conținutului ridicat de zahăr și de calorii.
Fig.2. Fructe uscate
Fructele uscate au proprietăți tonifiante, laxative, diuretice, emoliante. Sunt foarte nutritive și se digeră la fel de ușor ca și fructele crude. Fructele uscate sunt recomandate tuturor, de la copii, adolescenți, femei însărcinate, sportivi și până la bătrâni sau persoane aflate în convalescență.
Datorită potasiului, calciului, fierului, seleniului, vitaminelor A, B1, B2, C, fructele uscate ajută în tratarea asteniei, anemiei, iritațiilor gastro-intestinale, stărilor febrile, afecțiunilor căilor respiratorii (viroze, bronșite, laringite, traheite).
Chiar dacă au multe calorii, poamele pot fi folosite și în curele de slăbire, dar ținând cont de rația calorică zilnică și de ponderea altor alimente cu densitate calorică mare.
Fructele confiate au foarte multă zaharoză, fructele de tipul poamelor tradiționale, uscate fără a adăuga zahăr sunt cele mai sănătoase. În trecut, poamele – merele, perele, prunele – se pregăteau de vara fie prin uscare cu aer cald, fie prin afumare.
Fructele uscate constituiau principala sursă de carbohidrați și de vitamine de toamna și până primavara. Singurul inconvenient al fructelor uscate tradițional este fumul. Fructele pe care le uscau bunicii noștri nu conțineau conservanți artificiali. Astăzi, din păcate, pentru păstrarea acestor fructe se folosesc conservanți alimentari, binecunoscutele E-uri.
Fructele conservate și depozitate corect sunt o sursă valoroasă de vitamine și fibre alimentare pe tot timpul anotimpului rece.
Fructele uscate ajută la eliminarea colesterolului din organism. În fructe și legume se găsesc cantități importante de izotiocianați, antioxidanți fenolici, indoli și flavone cu efect anticancerigen. Acțiunea lor se explică prin inactivarea enzimelor care favorizează apariția substanțelor cancerigene sau prin stimularea enzimelor care inactivează aceste substanțe cancerigene.
Uscarea se va face la început la temperatură mare și în curenți de aer cald și se continuă apoi la căldură potrivită.
Gutuile conțin substanțe care stimulează ficatul și pancreasul, încetinesc procesele de îmbătrânire și combat incredibil de eficient teribilul cancer.
Prunele uscate conțin fier, calciu, betacaroten și sunt și o sursă bună de potasiu, necesar pentru normalizarea activității cardiace în sezonul rece. Sunt bogate în seleniu, un antioxidant puternic care fortifica sistemul imunitar. Prunele uscate rehidratate (puse de seara în apă) îmbunătățesc digestia, fiind indicate în special persoanelor cu predispoziție la constipație. Fibrele alimentare conținute de aceste fructe previn apariția diferitelor cancere, în special a celui de colon.
Fructele uscate au un conținut ridicat de K, Mg și vitamina C:
– K împreuna cu Na participă la reglarea apei în organism;
– K este tonic cardiac, muscular, ajută suprarenalele și intervine în alimentația creierului cu oxigen;
– K controlează folosirea Ca în organism;
– K grăbește refacerea țesuturilor traumatizate: arsuri, intervenții chirurgicale.
Deficitul de K duce la: oboseli musculare, reumatism, scăderea memoriei, sensibilitate la răceală (mâini și picioare reci), calozități pe tălpi și bătături, constipație, lipsa poftei de mâncare, mâncărimi ale pielii, carii, acnee, cârcei, odihna dificilă, nervozitate, depresie, hipotensiune, sete.
– Mg ajută la fixarea Ca în lupta contra cancerului, este necesar pentru oase și dinți;
– vitamina C ajută la asimilarea Fe.
Organismul își ia Fe mai ales din cereale nedecorticate, legume uscate (mai ales linte) și fructe uscate. Fructele furnizează organismului elemente nutritive deosebit de valoroase: vitamina C, beta-caroten, fibre vegetale, potasiu, magneziu etc. În condiții normale, mai ales în sezonul de vară și toamnă, ne putem bucura de o varietate foarte mare de fructe specifice climei noastre: mere, pere, caise, piersici, prune, căpșuni, zmeură, frăguțe, mure, afine, cireșe, vișinele, gutui, struguri, coacăze, agrișe, lubeniță, pepeni, coarne, zarzăre etc.
Toate acestea le putem consuma și în anotimpul rece sub formă uscată, fiind super necesare organismului având efecte benefice asupra inimii, vaselor de sange, contribuind la scăderea riscului de boli cardiovasculare având efecte antioxidante asupra organismului, rol antitoxic (elimina toxinele cumulate în organism), antiinflamator, antitumoral.
I.3. Avantajele fructelor conservate prin uscare
Uscarea fructelor este soluția cea mai sănătoasă pentru păstrarea pe timp îndelungat. Un alt avantaj al fructelor deshidratate este că au o valabilitate mult mai mare decât cele congelate sau conservate. De fapt, deshidratate și păstrate în condiții optime, fructele pot fi consumate chiar și după câțiva ani. Un aspect economic important al fructelor deshidratate este acela că depozitarea lor nu ridică probleme foarte mari, deoarece volumul acestora se reduce simțitor după încheierea procesului de uscare. De exemplu, două kilograme de fructe crude vor avea după deshidratare doar un sfert din volumul inițial. Se pot deshidrata aproape toate fructele. Excepție o fac cele cu conținut bogat de grăsimi vegetale, pentru că pot deveni sleioase. Strugurii, prunele, merele, perele, piersicile, caisele, ananasul, bananele, sunt cele mai potrivite pentru aceasta operațiune.
Deshidratarea se poate face și prin simpla lăsare a fructelor la soare, așa cum se făcea cu sute de ani în urmă, însă instalația de deshidratare este cea mai bună soluție. În zona Moldovei, se folosește lojnița pentru deshidratarea merelor, perelor și prunelor, adeseori apelându-se și la fumul rece. În acest caz, procedeul se numește afumare (prunele, merele și perele fiind preferate).Se folosesc soiurile care nu sunt foarte dulci, pentru că există riscul ca sucul rezultat după deshidratare să curgă.
Fructele uscate pot fi consumate ca atare, însă ca ingrediente ale unor prăjituri, fripturi sau alte preparate pot contribui la conferirea unor arome mult mai puternice. De asemenea, se pot transforma în pudră și apoi se adaugă la sosuri sau supe. O altă întrebuințare poate fi adăugarea fructelor uscate în iaurturi, atât pentru aspect, dar mai ales pentru gust.
I.3.1.Valoare alimentară a fructelor deshidratate
Prin rație alimentară se înțelege cantitatea de alimente ingerate, care satisfac nevoile nutritive ale organismului în 24 de ore, asigurându-i energia necesară (în general 2400 – 3500 kcal), vitaminele, sărurile minerale și proteinele digestibile (substanțe cu rol plastic).
Calculul rației alimentare se face pe baza cantității de energie eliberată în procesul digestiei de 1 g de substanță nutritivă; această energie are următoarele valori: glucidele 4,1 kcal, proteine 5,5 kcal, grăsimi (lipide) 9,3 kcal/g. Circa 2/3 din totalul caloriilor necesare zilinic omului trebuie să provină din alimente de origine vegetală, iar 1/3 din produse animale (carne, lapte, unt, ouă).
După valoarea energetică, diferitele specii de fructe se pot clasifica astfel :
cu valoare energetică foarte ridicată: fructele oleaginoase (nuci, alune, migdale); acestea degajă 600 -700 kcal/100 g miez. Uleiul de măsline furnizeaza circa 900 kcal/100 g;
cu valoare energetică ridicată : fructele uscate (deshidratate) – prune, caise, mere, pere, smochine (acestea eliberază 250- 300 kcal/100 g parte comestibilă, iar curmalele (350 kcal/100 g); valoarea calorica a miezului de castane comestibile este de 150 – 200 kcal/100 g;
cu valoare energetică medie : cătina alba (103 kcal/100 g), măceșe (102 kcal/100 g/), struguri (70, 90 kcal/100 g), cirese (80 kcal/100 g), prune (74 kcal/100 g);
hipocalorice, cu 40 – 60 kcal/100 g : căpșuni, fragi, afine, agrișe, zmeură, mure, soc, coacăze roșii, caise, piersici, mere, pere, vișine s.a.
Lămâile și grapefruit-urile au valoarea energetica cea mai scăzută (18 – 23 kcal/100 g). Portocalele, fiind mai bogate în glucide, furnizează organismului circa 44 kcal/100 g.
La fiecare specie pomicolă, soiurile cu coacere târzie acumulează mal multe glucide și, deci, au valoare energetica mai mare, comparativ cu soiurile la care fructele se coc timpuriu. Puterea calorică a fructelor deshidratate (considerată la 100 g parte comestibilă) este de 5-6 ori mai mare decât a fructelor proaspete.
Produsele alimentare obținute din fructe au următoarea valoare calorică: magiun 245 kcal/100 g; gem, marmeladă și dulceață 300-330 kcal/ 100 g; sirop 290 kcal/100 g; compot 90 -110 kcal/100 g; nectar de caise sau de piersici 73 – 83 kcal/100 g.
Sucurile proaspete de fructe au o valoare energetică apropiată de cea a fructelor din care se obțin. Rația alimentară zilnică trebuie să cuprindă 200-300 g fructe proaspete sau echivalentul lor în produse prelucrate (suc, compot, gem etc).
Organismul omului are nevoie zilnic și de elemente minerale, pe care le procură din hrană. Hrana unui adult trebuie să includă zilnic următoarele elemente: clor 6 g; sodiu 4 g; potasiu 3,2 g; fosfor 0,8-1,2 g; calciu 0,8 g ; sulf 1,2 g ; magneziu 0,3-0,4 g; zinc 20 mg; fier 10-18 mg; niangan 3 mg; iod 0,3-2,5 mg; cupru 2,5 mg; fluor 1 mg; cadmiu 0,2 – 0,5 mg; cobalt (urme) ș.a.
Vitaminele hidrosolubile trebuie ingerate zilnic. Sursa principală a organismului pentru aceste vitamine este constituită din legume și fructe. Prin prelucrare industrială și culinară (fierbere), fructele pierd o parte din vitaminele hidrosolubile. Chiar sucul de fructe conține mai puține vitamine hidrosolubile decât fructele din care a fost obținut, datorită faptului că o parte din vitamine rămân în pieliță și pulpă, iar o altă parte se pierde prin oxidare.
Fructele deshidratate conțin de 2-3 ori mai multe vitamine hidrosolubile (din complexul B) și de 5-6 ori mai multe elemente minerale decât fructele proaspete.
1.3.2.Valoarea nutrițională a fructelor deshidratate
Fructele uscate păstrează într-o mare măsură caracteristicile alimentare ale celor proaspete: gustul, aroma, culoarea. Ele au însă o valoare energetică ce o depășește de multe ori pe cea a fructelor proaspete. Sunt o sursă condensată de componente nutritive, mai ales de beta-caroten, potasiu, magneziu, vitaminele E și C, fiind astfel recomandate pentru combaterea stresului.
Valorile nutritive ale fructelor uscate. Nucile constituie o bună sursă de proteine și de grăsime, care se prezintă sub forma benefică a acizilor grași nesaturați. Semințele de dovleac conțin proteine, acizi grași nesaturați omega 3, seleniu, magneziu, zinc și vitaminele din grupele B și C. Aceste elemente sunt folositoare la tratamentul bolilor tractului urinar. Acționează ca diuretic, antiinflamator, stimulator biliar. Semințele de floarea soarelui se recomandă mai ales pentru conținutul lor bogat în vitaminele B1 și E, magneziu și cupru.
Caisele sunt bogate în substanțe nutritive, foarte digestibile (exceptând anumiți dispeptici), cu efect remineralizant, antianemic, alcalinizant și diuretic.
Caisele uscate (deshidratate) sunt laxative, iar cele proaspete constipante (astringente, antidiareice). Valoarea energetică a caiselor proaspete este de circa 60 kcal la 100 g, iar a celor uscate de circa 306 kcal la 100 g.
Caisele sunt o sursă excelentă de vitamina A, vitamia C, beta-caroten, fibre și potasiu. Acestea conțin fitochimicale denumite carotenoide – compus care colorează în roșu, galben și portocaliu, fructele și legumele. Puternicul antioxidant licopen este unul din cele mai puternice carotide care se găsesc în caise. În plus, caisele ne oferă și cantități importante de vitamina B, C precum și fosfor, magneziu, fier și calciu. Datorită fosforului aceste fructe sunt de mare ajutor persoanelor care au probleme cu memoria.
Conținutul ridicat de beta-caroten și licopen face din caise un important aliment pentru sănătatea inimii. Ambele componente favorizează oxidarea colesterolului LDL, fapt care ajută la prevenirea afecțiunilor cardiovasculare. Totodată, caisele conțin nutrienți, precum vitamina A care ajuta la îmbunătățirea vederii, dar impiedică și radicalii liberi să afecteze celulele și țesuturile(tabel 1).
Tabel 1
Informații nutriționale
Efectele degenerative ale radicalilor liberi pot conduce la cataractă sau la dezvoltarea degenerestentă maculară. De asemenea, caisele sunt o sursă extraordinară de fibre, lucru care aduce o mulțime de beneficii, printre care prevenirea constipației și a problemelor digestive.
Cura de caise. Se recomandă în toate carențele de vitamina A și oligoelemente, în cazuri de anemii (mai ales când sunt consecutive unor hemoragii), astenia fizica și intelectuală, stări depresive, insomnii, nevroză, stress etc.
Caisele sunt un tonic al sistemului nervos și sporesc reacțiile naturale de apărare ale organismului. De asemenea, cura de caise este recomandată copiilor rahitici sau cu întârziere în creștere, adolescenților, femeilor gravide și bătrânilor.
Caisele au o acțiune alcalinizantă, contribuie la menținerea echilibrului acido-bazic din sângele și țesuturile organismului, diminuează aciditatea rezultată dintr-o alimentație prea bogată în produse făinoase și carne. Fiind foarte bogate în potasiu, caisele sunt indicate în dieta potasică a celor care nu trebuie să consume săruri de sodiu.
II. TEHNOLOGIA DESHIDRATĂRII FRUCTELOR
II.1. Principiile conservării prin deshidratare
Deshidratarea fructelor este procesul tehnologic prin care se reduce conținutul natural de apă până la un nivel care să împiedice activitatea microorganismelor, fără a se distruge țesuturile sau a se deprecia valoarea alimentară a produselor ce se deshidratează.
Prin reducerea activitatii apei sub 0,7, respectiv prin reducerea umiditatii produselor, se poate asigura conservarea acestora un timp îndelungat fără a fi atacate de microorganisme. Se consideră că pentru aceasta este suficient să se reducă umiditatea până la 10% la legume și la 18-24% la fructe. Nivelul diferit de reducere a umidității la fructe este datorat faptului că o anumită cantitate de apă este blocată fiind legată de zaharuri.
Deshidratarea fructelor și legumelor realizează două efecte importante:
– asigură stabilitatea în timp a produsului fără a avea nevoie de instalații complexe sau de ambalaje speciale;
– realizează o reducere a volumului produselor având ca efect spații de depozitare mai mici și o reducere a cheltuielilor de desfacere și transport.
Materia primă după deshidratare trebuie să-și păstreze însușirile calitative îndeosebi gustul, aspectul și componenții nutritivi și să sufere cât mai puține schimbări în timpul deshidratării.
Îndepărtarea excesului de apă adică deshidratarea fructelor se poate face cu ajutorul căldurii solare, prin uscare naturală, fie cu ajutorul căldurii produse pe cale artificială (gaze de ardere, aer cald, suprafețe încălzite etc.), prin deshidratare artificială.
Excesul de apă ce trebuie îndepărtat prin uscare variază în funcție de materia primă folosită, precum și în funcție de durata de păstrare a produsului finit.
Prin uscare, microorganismele sunt numai inactivate, fără a fi distruse, deoarece temperatura de uscare este cuprinsă între 50 – 80oC, când formele de rezistență, în special sporii, nu sunt distruse. Microorganismele pot rezista în stare latentă un timp foarte îndelungat (bacteriile lactice pot vegeta 10 ani pe produsele uscate iar sporii timp de 20 ani).
Enzimele sunt numai parțial inactivate în procesul de uscare iar în timpul depozitării are loc o reactivare a enzimelor și în timp pot provoca denaturări ale produselor uscate (o umiditate de 10% nu oprește complet reacțiile enzimatice, pentru a inhiba reacțiile de degradare enzimatică, trebuie să se reducă umiditatea sub 5 %).
O măsura foarte eficace de inactivare a enzimelor este opărirea produselor la 90 – 95oC, ceea ce se aplică în mod curent la legumele destinate deshidratarii.
Conținutul redus de apă asigură o comportare mai bună din punct de vedere microbiologic și împiedică reacțiile chimice nedorite (oxidări, decolorări, îmbrunări neenzimatice etc.) în timpul păstrării produselor deshidratate. Intesitatea îmbrunărilor neenzimatice pot să crească odată cu creșterea concentrației în substanțe active, cu condiția ca și produsul să conțină o limită minimă de apă.
De astfel uscarea totală este inutilă, deoarece fructele deshidratate absorb puțin câte puțin apa din atmosfera înconjurătoare până la stabilirea echilibrului corespunzător temperaturii date, ceea ce se cunoaște sub denumirea de fenomen de absorbție.
De aceea, una din condițiile necesare pentru o bună păstrare a produselor deshidratate este ca ambalarea să se facă astfel încât să se evite manifestarea higroscopicității și modificarea stării fizico- chimice a produselor respective.
II.2 Influența formelor de legare a apei din fructe asupra deshidratării
În plante, legume și fructe apa se prezintă ca atare în stare lichidă, fie sub formă de soluții (apa ca solvent). Soluțiile apoase pot fi cu coloizi sau cu substanțele solubile în stare moleculară. Legăturile apei cu componentele materiei prime sunt foarte diferite și din această cauză apa în materia primă se găsește sub următoarele forme:
apa aderentă sau liberă
apa capilară
apa de umflare și apa de constituție
La deshidratare se iau în considerare următoarele categorii de apă:
Apa aderentă sau liberă se află sub formă de film foarte fin(molecular) aderent la suprafața exterioară a componentelor substanței uscate. Este denumită apă liberă deoarece evaporarea ei este supusă legilor evaporării lichidelor de pe suprafețele libere. La deshidratarea produselor alimentare această apă este îndepărtată cu ușurință.
Caracteristic pentru această stare este faptul că, în procesul deshidratării, tensiunea vaporilor ei corespunde cu valoarea de saturație pentru fiecare temperatură.
Apa capilară este reținută în spațiile intercelulare de forțele capilare care, în timpul deshidratării, se deplasează de la un loc la altul. Dacă spațiile intercelulare sunt mai mari, o parte din apa capilară devine aderentă și în acest caz se comportă ca atare. Materia primă la care presiunea vaporilor de apă tinde către echilibru cu presiunea de saturație, fără legătură cu conținutul ei în apă, este o materie primă nehigroscopică. În acest caz, în procesul deshidratării acționează numai forțele capilare. În materia primă ale cărei spații sunt foarte fine, presiunea vaporilor este mult mai mică și scade și mai mult în timpul deshidratării, pentru că forțele de reținere capilară sunt foarte puternice. Acestea sunt materii prime higroscopice.
Apa de umflare sau de absorbție reprezintă o gamă de stări umede, care duce la mărirea volumului substanțelor respective. Forțele de legătură sunt de natură coloidală. Ea se îndepărtează mai greu prin încălzire, deoarece este legată mult mai puternic în produsele alimentare, fructe, legume etc.
Apa aderentă și capilară mențin umede suprafețele interne și externe ale materiei prime respective, pe când apa de umflare sau coloidală, numită și apa legată nu le mențin umede.
Apa aderentă, capilară și legată reprezintă apa totală din materia primă, iar acțiunea deshidratării scade din punct de vedere cantitativ de la apa aderentă către cea legată. Plantele, fructele și legumele sunt materii higroscopice și prin urmare ele nu pot fi deshidratate decât până la un anumit conținut de apă, conținut care reprezintă un echilibru între starea de umiditate a aerului respectiv și conținutul final de apă la temperatura respectivă.
Apa de constituție, legată chimic, intră în însăși compoziția moleculelor și nu poate fi îndepărtată din produs fără a provoca degradarea lui.
II.3 Fenomene care au loc la deshidratare
Plantele, fructele și legumele sunt materii higroscopice și prin urmare ele nu pot fi deshidratate decât până la un anumit conținut în apă, conținut care reprezintă un echilibru între starea de umiditate a aerului din mediul înconjurător în timpul deshidratării și conținutul rezidual în apă, la temperatura respectivă.
Îndepărtarea excesului de apă din materia primă în timpul deshidratării are loc prin:
Difuzia externă sau superficială reprezintă migrarea apei la suprafața produsului supus deshidratării. La începutul procesului de deshidratare produsul având încă o umiditate ridicată, evaporarea de pe suprafețe se produce în condiții asemănătoare cu aceea de pe suprafețele lichidelor libere, adică viteza de evaporare este determinată de suprafața de evaporare, de temperatură, de viteza de circulație a aerului și de umiditatea sa relativă.
Difuzia internă reprezintă deplasarea apei din interiorul produsului către suprafață și determină desfășurarea finală a deshidratării. Deplasarea apei este cauzată de diferența de concentrație sau prin diferența de presiune parțială în capilarele pline cu aer și prin diferența de presiune totală pentru starea de vapori.
Mișcarea aerului și propagarea căldurii. În afară de natura materiei prime, de conținutul ei în apă și formele de mișcare a apei lichide sau în stare de vapori, deshidratarea este influențată de mișcarea aerului și propagarea căldurii .
Mișcarea sau propagarea căldurii se face prin convecție, conducție și prin radiație. Într-un amestec de aer și vapori de apă toate valorile caracteristice se raportează la aerul uscat, așa că o cantitate de aer uscat care trece printr-un uscător rămâne constantă, pe când cantitatea de vapori pe care o antrenează variază odată cu volumul amestecului.
În practica deshidratării aerul uscat se exprimă în kilograme, iar raportul vapori de apă/kilograme aer uscat, în kilograme. Conținutul aerului în umiditate se notează cu x, care reprezintă cantitatea de vapori de apă în kilograme din aerul umed, raportat la cantitatea aerului uscat în kilograme.
Cantitatea de vapori de apă absorbită de aer depinde de proprietățile aerului și de condițiile care se pot asigura în instalația de uscare pentru a aduce aerul cât mai aproape de starea de saturație în vapori de apă. Cantitatea aerului de a reține vaporii depinde de limitele de saturație, la o temperatură și o presiune dată. Dacă această limită este depășită, vaporii reținuți de aer se condensează sub formă de ceață, care pot umezi din nou produsul deja uscat.
Termodifuziunea apei are loc prin deplasarea vaporilor și a apei dinspre straturile încălzite spre straturile cu temperatură mai scăzută.
Fenomenele de difuziune sunt fenomene de natură capilară, de aceea se va evita distrugerea capilarelor printr-o mărunțire necorespunzatoare a produselor (de exemplu produsele păstoase se usucă mai greu decât produsele solide datorită astupării capilarelor).
La majoritatea metodelor de uscare (în special la metoda prin convecție) eliminarea umiditatii din interiorul produsului se face în urma difuziunii interne care transportă apa spre exterior, unde datorită procesului de difuziune externă are loc evaporarea ei. Dacă difuziunea externă este mai mare decât difuziunea internă, apa care există la suprafața produsului se elimină rapid și ca urmare se formează o crustă care va impiedică procesul de uscare.
Deoarece sensul termodifuziunii este invers fața de sensul difuziunii interne, trebuie să se ia masuri pentru a reduce efectul termodifuziunii. Cea mai simpla metoda în acest sens este oparirea produselor care determină o temperatură ridicată în interior astfel încât gradientul de temperatură interior – exterior să fie redus.
II.4. Factorii care influențeaza uscarea
a. Temperatura aerului
Cu cât temperatura aerului este mai ridicată, cu atât viteza de uscare va fi mai mare. Aceasta se explica prin faptul că, cu cât temperatura este mai ridicată cu atât puterea de absorbție a vaporilor de către aer este mai mare.
Viteza de evaporare depinde în acelasi timp de viteza cu care aerul transmite caldura sa produsului care se usuca, transmiterea fiind direct proporțională cu diferența dintre temperatura aerului(temperatura termometrului uscat) și temperatura suprafeței produsului (temperatura termometrului umed).
Se recomandă o temperatură de uscare cuprinsă între 40 – 90oC.
O metodă recomandată este ca uscarea să fie începută la temperatura maximă admisibilă(110 – 120oC) și continuată astfel până când umiditatea produsului scade cu 50%, după care temperatura se reduce treptat, astfel că uscarea se termină la 75 – 80oC. Acest sistem de uscare este justificat prin faptul că la ridicarea temperaturii de uscare, apa conținută în straturile profunde se încălzește mai repede și astfel migrează mai ușor către straturile periferice.
Se mai recomandă o mărunțire și o opărire corespunzatoare iar la prune și struguri introducerea în soluție alcalină de 2 % pentru a înlătura materiile ceroase de la suprafață.
Produsele uscate astfel se hidratează mult mai bine și își mențin aroma și culoarea pe care le au în stare proaspată.
b. Umiditatea relativă a aerului – cu cât umiditatea relativă a aerului este mai scazută, cu atât aerul are o capacitate mai mare de absorbție a apei din produs. Totusi, pentru a evita scorojirea și crăparea, aerul trebuie să aibă, mai ales în faza a doua a uscării, o umiditate relativă ridicată. Pentru a se realiza aceasta și a face economie de căldură, s-a recurs la principiul recirculării aerului. Prin recirculare se înțelege trecerea unui volum de aer încărcat cu umiditatea extrasă din material prin bateria de încalzire și de aici din nou prin aparat. Prin acest procedeu se prelungește oarecum perioada de uscare dar se obține un produs de calitate și se realizează o însemnată economie de caldură.
c. Viteza aerului
Cu cât viteza aerului este mai mare, cu atât uscarea se face mai rapid. Totuși aceasta nu se poate mari prea mult deoarece nu mai exista o concordanță între evaporarea apei de la suprafață și difuziunea apei din interior spre exterior. În acest caz, produsul se usucă la suprafață, se scorojește și crapă.
La uscarea fructelor și legumelor viteza aerului este de 2 – 5 m/s.
d. Dimensiunile produselor
Dimensiunile produselor influențeaza viteza de uscare prin faptul că cele cu un volum mai mic, marunțite sau tocate, prezintă o suprafață mai mare de evaporare a apei și ca urmare se usucă mai rapid.
e. Natura produsului
În funcție de natura produsului se alege viteza de uscare. Astfel, durata de uscare la pere este de 10 – 12 ore, la struguri de 16 – 20 ore iar la cartofi de 6 – 8 ore.
II.5. Procedee de deshidratare a fructelor
Uscarea la soare se aplica cu bune rezultate la caise și struguri, fructele expuse la soare trebuind în prealabil sulfitate. Uscarea la soare se realizează într-un loc bine expus razelor solare, ferit de praf și de vânturi puternice, necesitand un volum mare de muncă și o suprafață extinsă (pentru a usca 1000 kg de fructe sunt necesari 6000 m2).
Uscarea cu aer cald
În primele ore, procesul de evaporare are loc cu cea mai mare intensitate, timp în care se elimină apa liberă, după care uscarea decurge foarte greu.
În prima perioadă, umiditatea de la suprafața produsului este mai mare decât umiditatea higroscopică. În această perioadă, dacă nu se schimbă condițiile uscării, viteza de uscare se păstrează constantă. Această perioadă se numește perioada vitezei constante de uscare, în timpul acesteia temperatura aerului fiind egală cu temperatura termometrului umed până când umiditatea produsului supus uscării egalează umiditatea higroscopică.
Umiditatea produsului în momentul în care egalează umiditatea higroscopică se numește umiditate critică. Din acest moment caracterul evaporării se schimbă. Aerul nu se mai saturează cu vaporii de apă până la valoarea de 100%, ci la o valoare mai mică, egală cu umiditatea de echilibru și în funcție de umidiatea suprafeței produsului. Pe măsura uscării, temperatura aerului se ridică peste temperatura termometrului umed, apropiindu-se de temperatura termometrului uscat.
Dehidrocongelarea
Dehidrocongelarea este o metoda modernă ce constă în eliminarea a 50 % din greutatea inițiala a fructelor și legumelor care se găsește sub formă de apă, după care produsele se congelează în mod obișnuit. La decongelare nu se pierde suc sau se pierd doar cantități mici. Spre deosebire de fructele și legumele uscate, produsele dehidrocongelate se rehidratează mai ușor și au calități mai bune (gust și aromă neafectate) deoarece s-a îndepartat numai apa liberă, fară a afecta structura coloidala a produsului. Deshidratarea trebuie efectuată în mod uniform. Uscarea se poate face în timp scurt (deoarece se elimină doar 50 % din umiditatea inițială) folosind instalațiile de uscare cu aer cald, având grijă ca materialul să fie așezat într-un singur strat și să fie bine amestecat.
Uscarea in vid
Vidul permite o dezaerare înaintată și realizarea uscării la temperatură scăzută, ceea ce împiedică desfășurarea proceselor de degradare oxidativă și termică, protejând calitățile organoleptice ale produsului. Instalațiile de uscare în vid sunt neeconomice deoarece coeficientul de transmitere a căldurii în vid este foarte scăzut, de aceea se folosesc instalații de uscare prin contact (uscator cu plăci sau cu valțuri).
La uscatorul cu plăci în incinta vidată produsele sunt așezate în tăvi de aluminiu și introduse între plăci prin care circulă abur sau apă fierbinte la 80 – 100oC. Distanța dintre plăci poate fi reglată, iar incinta este vidată la 10 – 20 mm Hg. Durata uscarii se reduce la 4 – 5 ore față de 12 ore în cazul sistemelor clasice. La uscatorul cu valțuri în incinta vidată, agentul de încălzire circulă în interiorul valțului iar produsul uscat este răzuit și se introduce într-un omogenizator cu palete elicoidale fiind apoi colectat în recipienții de colectare. Valțurile se rotesc în sens contrar cu o viteza de 2 – 6 rot./min, viteza de rotație determinând durata uscarii.
Uscarea cu radiații infraroșii
Radiațiile infraroșii prezintă următoarele avantaje:
– nu sunt absorbite de aer;
– sunt reflectate de suprafețe metalice;
– celuloza(substanța de bază în constituția pereților celulari) este transparentă pentru radiațiile infraroșii, de aceea ele pot pătrunde în interiorul produselor vegetale chiar până la câțiva cm, astfel că uscarea produsului începe din interior spre exterior;
– durata de uscare se reduce la 4-5 ore față de 8-12 ore în cazul sistemelor clasice.
Ca instalații de uscare cu radiații infraroșii s-au folosit instalații tip dulap și instalații continue tip bandă, obținându-se rezultate destul de bune la uscarea cartofilor, sfeclei, morcovilor, mazării, verzei, fasolei, merelor, perelor. Cele mai bune rezultate s-au obținut cu iradiere intermitentă, la temperatura de 130oC(5 secunde de iradiere urmate de 25 secunde de pauză). Produsele se caracterizează printr-o capacitate mare de rehidratare.
Uscarea prin sublimare(criodesicare)
Uscarea prin sublimare este metoda cea mai modernă de uscare a produselor alimentare, deoarece în urma uscării nu are loc nici un fel de denaturare a substanțelor coloidale, produsele absorbind apa cu foarte mare ușurință(numită și liofilizare).
Produsele se congelează printr-o metodă rapidă după care se introduc în camera de criodesicare unde se mențin sub un vid înaintat(sub 1mm col.Hg.), care conduce la o sublimare a gheții. Pentru a se accelera procesul de sublimare produsul se încălzește cu plăci, prin care circulă apă, cu lămpi cu radiații infraroșii sau cu curenți de înaltă frecvență.
II.6. Procesul tehnologic de deshidratare a fructelor
Procesul tehnologic de deshidratare a fructelor se desfășoară conform schemei tehnologice prezentată în fig.3.
Recepția cuprinde controlul cantitativ și calitativ al fructelor. Aprecierea calității fructelor se face pe baza unor indicatori stabiliți prin diferite normative, standarde, norme interne, caiete de sarcini, etc.
În baza acestora se stabilesc clasele de calitate: extra, I, II. Cele mai importante caracteristici de care se ține seama în aprecierea calității sunt: autenticitatea și uniformitatea soiului, forma, mărimea, culoarea, aspectul, starea de sănătate, prospețimea, gradul de maturare și curățenie, prezența pedunculului, integritatea pericarpului, consistența și suculența pulpei, gustul, aroma, defectele interioare, conținutul în substanță uscată etc., care se apreciază pe probe luate medii ale lotului, încât să corespundă caracteristicilor medii ale lotului din care provin (STAS 2714-74).
Depozitarea fructelor până la intrarea lor în procesul de prelucrare tehnologică trebuie să fie cât mai scurtă pentru că durata acestei perioade de depozitare influențează menținerea calității fructelor, deoarece temperatura și umiditatea relativă a aerului exercită o influență mai intensă asupra metabolismului fructelor recoltate decât asupra acelora care sunt menținute în pom.
Spațiile de păstrare. Depozitarea fructelor se poate face în diferite spații de păstrare: ventilate natural, ventilate mecanic, frigorifice și cu atmosferă controlată. Condițiile optime de păstrare se pot realiza numai în spațiile frigorifice sau în cele cu atmosferă controlată. Condițiile de păstrare contribuie la menținerea calității fructelor cu pierderi minime.
Umiditatea relativă a aerului se menține la valoarea de 88 – 92%. În aceste limite pierderea apei din fructe se diminuează și se evită astfel zbârcirea lor.
FRUCTE
Fig. 3. Schema tehnologică de uscare a fructelor
Spălarea este o operație care urmărește îndepărtarea, cu ajutorul apei, a impurităților aflate pe suprafața merelor (pământ, nisip, praf, etc.), precum și a unei părți însemnate din microflora epifită. În funcție de proveniența și destinația materiei prime, trebuie să se țină seama că prin operația de spălare aceasta va suferi modificări după cum urmează:
– creșterea umidității de păstrare cu o umiditate de împrumut care, în funcție de destinația produsului, se poate elimina printr-o operație de zvântare sau uscare;
– vătămarea acestora prin deteriorarea învelișului exterior (coajă, pieliță, etc.);
– reducerea unor elemente din compoziția chimică a produsului.
Ținând seama de aceste condiții, procedeul de spălare trebuie ales corespunzător, deoarece în prelucrarea industrială a produselor alimentare această operație este obligatorie.
Operația de spălare se poate realiza în mai multe faze, în funcție de natura impurităților, a produsului care se spală si destinația acestuia. În general aceste faze sunt: înmuierea în apă, spălarea propriu-zisă și limpezirea sau clătirea. Eficiența spălării poate fi apreciată prin numărul de microorganisme de pe fructe înainte și după spălare (reducere de cel puțin șase ori). Ultima apă de spălare nu trebuie să conțină mucegaiuri sau drojdii. În apa de spălare se adaugă substanțe detergente sau HCl (1,5%) pentru îndepărtarea urmelor de pesticide (în special a celor pe bază de de Pb și Ar); apa de spălare poate avea temperatura de circa 40°C (în cazul băilor de imersie); presiunea apei prin dușuri poate fi de 10 și chiar 20 atm.; folosirea proceselor de flotație pentru îndepărtarea impurităților vegetale ușoare.
Clătirea se realizează prin aducerea unei cantități mari de apă, în mai multe reprize. Se poate realiza în baie de limpezire sau dușuri de limpezire. Pentru reducerea consumului de energie, apa de la clătire poate fi recuperată, decantată, filtrată și dezinfectată, după care este utilizată în operațiile de înmuire și spălare. Datorită faptului că s-au folosit soluții detergente, la limpezire sunt folosite soluții neutralizatoare urmate de clătiri cu apă rece.
Sortarea cuprinde operația de îndepărtare a fructelor necorespunzătoare, alterate, a impurităților mici și mari, reprezentând o operație cantitativă.
Tot în cadrul sortării are loc curățirea și divizarea.
Curățirea are drept scop separarea și îndepărtarea părților necomestibile sau greu digerabile ale legumelor(sâmburi, semințe peduncule, coajă, casa semințelor). Această operație se poate executa: mecanic, termic, chimic și foarte rar, manual.
Curățirea mecanică se realizează cu diferite tipuri de utilaje, în funcție de scopul urmărit și de caracteristicile fructelor ce urmează a fi prelucrate: mașini cu cuțite de diferite forme, site cilindrice tip tambur.
Curățirea termică se poate realiza pe cale umedă(fierbere sau aburire) sau pe cale uscată(arderea cojii). Curățirea umedă se efectuează cu abur sub presiune (circa 10 atm.), la temperatură ridicată (100 – 200°C) timp de câteva secunde, urmată de o trecere bruscă la presiune atmosferică și de spălare cu dușuri reci puternice (până la 12 atm.). Această curățire se realizează în mod continuu. Curățirea uscată se realizează la temperaturi ridicate (100°C) timp de 60 secunde pentru arderea cojii. Coaja arsă este îndepărtată prin jeturi de apă.
Curățirea chimică constă în fierberea foarte scurtă (30-180 secunde) într-o soluție diluată de hidroxid de sodiu (0,5 – 3%). Sub acțiune soluției alcaline substanțele pectice din membranele celulelor parenchimatice sunt transformate în săruri ale acidului pectic care sunt ușor solubili în apă. Ca urmare coaja produselor se desface de pe țesuturi iar jetul de apă din instalație o îndepărtează și totodată spală resturile de soluție alcalină. După ieșirea din instalație se face verificarea depelării. Celelalte țesuturi nu sunt atacate de leșie, îndepărtarea cojii făcându-se prin spălarea cu apă. Procentul de deșeu (coajă) rezultat după curățire depinde de procedeul utilizat.
Divizarea se face după curățire și spălare și are o importanță foarte mare pentru operațiile tehnologice ulterioare, deoarece viteza tratamentului termic este direct proporțională cu suprafața produsului (care crește prin divizare) și invers proporțională cu grosimea produsului (care scade prin divizare).
După gradul de mărunțire solicitat se folosesc pentru divizarea fructelor și legumelor: mașini de tăiat în felii, cuburi, tăiței, etc., mașini de răzuit, mașini de zdrobit. Factorii care influențează mărunțirea sunt numeroși, dintre aceștia cei mai importanți sunt: caracteristicile fizico-chimice ale materialului supus mărunțirii (precum: compoziția, densitatea, structura, temperatura, stabilitatea termică, elasticitatea, plasticitatea), caracteristicile de structură și formă ale materialului (conținutul de apă și forma în care acesta este în produs, mărimea bucăților de material înainte și după mărunțire), modul de acționare a utilajelor de mărunțire (temperatura de lucru, productivitatea, gradul de uzură al organelor active ce realizează mărunțirea), modul de realizare a operației.
Elementul principal al mașinilor de tăiat este cuțitul, confecționat din oțel de calitate superioară. Forma și ascuțișul cuțitului precum și poziția acestuia față de materialul de tăiat, determină mărimea și forma bucăților după tăiere. Sunt utilizate cuțite disc, cuțite bandă sau în stea ascuțite pe o muchie. Muchia tăietoare poate fi zimțată sau dințată. Cuțitele sunt fixate în batiul mașinii în lăcașuri speciale sau pe un ax melcat care asigură transportul și presarea materialului spre zona de tăiere.
Inactivarea enzimelor este o operație specifică fructelor supuse deshidratării și constă în tratarea produselor cu bioxid de sulf. Sulfitarea poate fi gazoasă, atunci când bioxidul de sulf rezultă prin arderea sulfului în spații închise sau în tuburi, în care SO2 este lichefiat; ea poate fi lichidă, când produsele sunt scufundate în soluții acide ale compușilor sulfului ca acidul sulfuric, sulfit sau bisulfit de sodiu sau potasiu. Sulfitarea are practic același rol ca și opărirea, adică inactivarea enzimelor oxidative, menținându-se astfel culoarea fructelor.
Sulfitarea – se aplică în special la fructele deschise la culoare(struguri, caise, piersici), se recomandă ca inactivarea enzimelor să se facă cu SO2. Acesta inactivează în special oxidazele, păstrând în bune condiții vitamina C, β-carotenul și culoarea fructelor. SO2 previne atacul insectelor și contribuie la distrugerea viermilor. În general se folosește 0,15-0,25% SO2 dar în produs rămâne o cantitate foarte mică, cea mai mare parte se elimină prin uscare și depozitare (la 5-7 zile după uscare, anhidrida sulfuroasă nu rămâne decât în concentrație de 0,03- 0,06%).
Sulfitarea se face în celule de sulfitare sau prin tratare cu soluție de SO2 sau bisulfit.
Camerele de sulfitare(fig.4) se construiesc în vecinătatea uscătorului, din cărămidă sau lemn căptușit cu carton asfaltat sau se folosesc camerele existente, care se amenajează în așa fel încât să nu se piardă bioxidul de sulf.
Ușile, ferestrele, eventualele deschider în pereți, se vor lipi cu argilă sau se vor căptuși cu hârtie sau carton. Camerele mai simple se construiesc din scânduri, placaj sau din alte materiale, cu înălțimea până la 2 m, iar celelalte dimensiuni sunt egale sau un multiplu al dimensiunilor grătarelor de la uscătoarele mecanice, prevăzute cu spații între ele pentru circulația bioxidului de sulf. Pereții și tavanul camerei de sulfitare se văruiesc, iar în partea de sus se prevede un coș de tiraj sau o clapetă. În peretele din față se execută o mică fereastră pentru supravegherea arderii sulfului. Mărimea golului pentru ușă trebuie să fie de cca 1,2 m. Deasemenea se are în vedere că într-un metru cub de aer pot fi arse 0,3-0,4 kg sulf.
Fig. 4. Cameră de sulfitare
Grătarele cu fructe se așează în camere unele peste altele, la distanța de 10-15 cm de stivă și la 50-60cm de nivelul pardoselii.
Pentru arderea sulfului se folosesc cutii metalice cu înălțimea de 30-35cm sau tăvi care se așează la mijlocul camerei, pe cărămizi la 15-20 cm înălțime, pe o tablă de metal, astfel încât ele să fie la o distanță de cel puțin 1 m de pereții camerei și de stivele de grătare. Sub foaia de tablă se așează un strat de nisip de 10-15 cm.
În cutia de tablă se introduce cantitatea necesară de sulf pentru sulfitarea unei șarje de materie primă, care în cazul caiselr este de 3-4 kg/ tonă. Durata de fumigare în cazul caiselor jumătăți este de 3- 6 ore.
Sulful din cutii aranjat sub formă de valuri, se aprinde cu un chibrit, având grijă să nu se lase chibritul. De arderea în bune condiții a sulfului depinde reușita operației de sulfitare.
Durata de sulfitare este în funcție de materia primă și de cantitatea de sulf folosită. După sulfitare, ușile camerelor de sulfitare se deschid pentru a elimina bioxidul remanent, făcând posibilă intrarea lucrătorilor în încăperi.
Grătarele cu fructe sulfitate se expun la soare timp de 1-2 ore sau se acoperă cu folie de polietilenă timp de 3 ore, după care se introduc în uscătoare.
Sulfitarea se poate realiza și pe cale umedă, prin tratare cu o soluție de boxid de sulf de concentrație de 0,1-0,2%, timp de 10-15 minute sau prin imersia sau stropirea lor cu soluție de sulfit de sodiu. Pătrunderea bioxidului de sulf prin această metodă nu este completă și rezultatele nu sunt totdeauna satisfăcătoare.
Durata expunerii fructelor și concentrația bioxidului de sulf în camera de sulfitare sunt factorii care asigură obținerea unui produs de calitate superioare. Astfel camerele de sulfitare trebuie să fie dotate cu un sistem de ventilație care să asigure arderea completă a sulfului și în același timp, să fie cât mai etanșe pentru ca pierderile de gaz prin diferite crăpături existente în pereții și ușile camerei să fie cât mai mici.
Caisele bine sulfitate nu trebuie să se brunifice în timpul deshidratării sau după deshidratăre, ele trebuie să aibă o culoare galben-aurie, apropiată de fructul proaspăt. Sulfitarea protejează carotenul împotriva oxidării și previne apariția pigmenților de culoare închisă(melanoidici) inhibând reacțiile de oxidare enzimatice.
Dacă sulfitarea nu este corect executată, fructele își vor schimba culoarea în brun mult mai repede.
Determinarea conținutului de sulf în fructele uscate este singurul criteriu pentru a cunoaște dacă s-a făcut o sulfitare corespunzătoare.
Uscarea este operația prin care se reduce într-o mare măsură cantitatea de apă din compoziția fructelor.
În această etapă a fluxului tehnologic umiditatea inițială a fructelor este redusă pentru început până la valoarea de 20%.,continuându-se până când umiditatea ajunge la 8 %
Uscarea se poate realiza în uscătoare de diferite tipuri constructive utilizate pentru uscarea fructelor și legumelor.
Ambalarea fructelor uscate se realizează în ambalaje de desfacere nerecuperabile, de capacități variabile, dar care permit controlarea calității produselor. Materialele folosite la ambalare trebuie să permită vizibilitatea produselor și să imprime mărfii un aspect comercial atrăgător, să nu aibă mirosuri străine, să fie suficient de rezistent, să se poată închide ușor, să fie ieftine, etc.
II.7. Efectele procesului de deshidratare
Îndepărtarea excesului de apă din fructele și legumele supuse deshidratării se face prin evaporare, sub influența temperaturii și mișcării aerului, când apa la suprafața liberă este supusă unui curent de aer sau suprafețe de materii prime, căldura primită de acestea se face direct prin convecție și indirect ca o consecință a evaporării.
Dacă viteza de mișcare a aerului depășește 1 m/s toate suprafețele umede ce se găsesc în același curent de aer ca și termometrul umed primesc aproximativ aceeași cantitate de căldură, cunoscută sub denumirea de căldura termometrului umed. În timpul deshidratării fructelor, apa din sucul celular difuzează până la suprafață, datorită difuziei interne și se evaporă.
Viteza de transfer a căldurii prin convecție cât și viteza de evaporare cantitativă este proporțională cu diferența dintre temperatura aerului și a suprafeței considerate, adică diferența dintre temperatura termometrului uscat și umed. Această diferență se numește depresiunea termometrului umed (DTU) și este o constantă cu care se măsoară puterea de deshidratare a aerului aplicată la suprafața apei liberă, care nu beneficiazã de nici o sursă independentă de căldură.
Totuși, o suprafață de fruct supusă deshidratării se comportă diferit de o suprafață de apă liberă. Din această cauză, când o bucată de măr s-a deshidratat până la un conținut foarte mic de apă, comparativ cu cel inițial, DTU are o influențã foarte mică asupra vitezei de deshidratare, pe când temperatura termometrului uscat, din contră are influență foarte mare. Aceasta se datorește faptului cã materia primă supusã deshidratării poate primi prin convecție căldură de la grătarele pe care este așezată, sau prin radiația de la cele din jur și din mediul ambiant.
Efectul de răcire al evporării apei este un factor important care influențează calitatea produsului finit, pentru că permite deshidratarea materiei prime sensibile la temperaturi mai ridicate, ceea ce se datorează cantității mari de energie termică necesară pentru evaporarea apei. Astfel, atâta timp cât materia primă este umedă, va avea o temperatură aproximativ egală cu cea a termometrului umed și prin aceasta se evită scorojirea suprafeței bucăților de fructe supuse deshidratării.
În momentul când suprafața materiei prime supusă deshidratării nu mai rămâne complet umedă, viteza evaporării se micșoreazã, efectul răcirii scade, iar temperatura materiei prime crește. Când viteza de evaporare este foarte micã, temperatura materiei prime devine aproape egală cu temperatura aerului (termometrului uscat).
Evaporarea apei se caracterizează printr-un schimb simultan de căldură și substanță. În mișcarea sa peste materia primă, aerul cedează acesteia o parte din căldura pe care o transportă, iar în același timp o parte din componentele materiei prime (apa, diferiți compuși gazoși) trec în atmosferă sub formă de gaze. Acest transfer este un fenomen care se bazează pe mișcarea moleculelor respective, ceea ce înseamnă că moleculele cele mai calde difuzează în părțile cele mai reci ale meteriei prime.
Indicele exterior al producerii procesului de uscare îl constituie variația greutății produsului în timp, datorită cărui fapt, în majoritatea cazurilor, studiul procesului de uscare se reduce la înnegrirea variației greutății produsului în diferite condiții. Cunoscând conținutul în apă și greutatea inițială a produsului în baza variației (micșorării) greutății lui, se poate stabili ușor conținutul de apă în fiecare moment al uscării.
Dintre numeroasele schimbări suferite de fructe și legume cele mai importante sunt următoarele: micșorarea volumului, este un efect conjugat al contractibilității și contractării, precum și datorită scăderii conținutului de apă. Dacă bucățile de materie primă se contractează în mod regulat din toate părțile dintr-o dată, sub influența condițiilor exterioare în acest caz va fi o contractare liberă. Dacă în timpul contractării, forțele de aderență sau de frecare se manifestă în mod activ, fenomenul se numește contractare contrară. În acest caz rezistența materiei este depășită și se formeazã fisuri de diferite mărimi. În numeroase cazuri, materia primă nu se contractă deopotrivã în toate direcțiile atunci va fi o contractare anizotropă. Variațiile de formă ale substanței sunt legate de pierderea apei.
Migrarea componentelor solubile. În timpul deshidratării odată cu apa își schimbã locul și substanțele solubile în ea. Aceasta înseamnă că odată cu evaporarea apei în straturile exterioare ale materiei prime se concentrează substanțele solubile migrate cu ea. Cu cât celulele țesuturilor respective au suferit o acțiune mai intensã a blanșării, cu atât permeabilitatea membranelor celulare a crescut și ca atare și cantitatea de substanțe solubile care migrează. La aceasta se mai adaugă și faptul că apa se pierde sub formă de vapori, iar soluțiile nevolatile rămân la limita dintre starea lichidă și de vapori a apei respective.
Pe de altă parte, prin faptul că la suprafața materiei prime în procesul deshidratării se formează un strat mai dens și că se petrece și micșorarea de volum, o parte din substanțele solubile sunt deplasate din poziția normală în materia primă spre exterior și ies pe suprafața produsului. Datorită acestui fapt, la suprafața bucăților respective se formeazã un strat lipicios, ceea ce este neplăcut și nedorit, atât din punct de vedere al manipulării grătarelor pe care se așază fructele, cât și din punct de vedere al aspectului comercial.
Efectul acestei deplasări este cu atât mai mare, cu cât diferența de gradient de concentrare se menține pe toată durata deshidratării. Migrarea soluțiilor scade cu descreșterea gradientului de concentrare și încetează total când nu mai există apă în faza lichidă.
Brunificarea termică este o depreciere calitativã, care se manifestă prin schimbarea culorii naturale a materiei prime respective și luarea nuanței brune. Acestă schimbare se datorează faptului că temperatura deshidratării a depășit limita suportată de materia primă respectivă, care reacționează prin modificarea culorii, atât la suprafață, cât și în interiorul bucăților respective. Fenomenul în sine este strâns legat de reacțiunea diferitelor componente ale materiei prime, difuzate la suprafață, în contact cu oxigenul din aer la temperatura și umiditatea respectivă. Principalele substanțe active în acest caz sunt zahărul, acizii aminici, vitaminele etc .
Sub influența unei temperaturi ridicate peste nivelul critic specific fiecărei specii și a concentrării substanțelor solubile la suprafața materiei prime supusă deshidratării, urmare firească a contractării se formează la suprafața bucăților un strat mai gros sau mai subțire care împiedică desfășurarea normală a procesului deshidratării. Această stare este consecința faptului că apa de la suprafața bucăților s-a evaporat, din cauza temperaturii prea ridicate mult mai repede decât a putut fi înlocuită prin difuziune în interiorul bucăților, de exemplu, la prune întregi și foarte rar la cele tăiate în bucăți.
În cazul materiei prime supusă deshidratării fragmentată în bucăți se poate aplica în primele faze ale deshidratării, temperaturi ridicate, aer uscat și circuit cu mare viteză. Reversibilitatea țesuturilor, adică rehidratarea țesuturilor este un proces foarte complicat, fiind strâns legat de capacitatea de umflare a structurilor superioare, de prezența substanțelor cu capacitate de umflare(amidon etc.) de rupturile texturale petrecute în timpul deshidratării și păstrării produsului finit până în momentul folosirii sau examinării lui.
Practic rehidratarea este raportul dintre greutatea după rehidratare a unei anumite cantități de produs finit și greutatea inițială, adică înainte de rehidratare. În cazul când se ia în considerare și cantitatea de substanțe solubile trecute în soluție rezultatul este cunoscut sub denumirea de coeficient de restaurare a greutății.
În timpul deshidratării odată cu îndepărtarea sub formă de vapori a excesului de apă se îndepărtează și unele din substanțele volatile (bioxid de carbon, aldehide, arome etc., prezente sau care se formează în timpul acestui proces).
II.8. Ambalarea produselor deshidratate
Ambalarea este o etapă a fluxului tehnologic foarte importantă pentru menținerea calității produselor horticole deshidratate, se realizează în funcție de natura și destinația acestora.
Dacă produsele sunt ambalate necorespunzător, ele își modifică însușirile caracteristice datorită rehidratării, contaminării cu microorganisme, absorbția de mirosuri străine, prezenței oxigenului și a luminii.
Pentru produsele sub formă de pulberi și a celor cu structură poroasă obținute prin liofilizare, se folosesc pungi din folii de aluminiu sau cutii metalice tratate cu materiale plastice și vidate. Produsele deshidratate sub formă de fulgi, granule și griș se ambalează în cutii sau bidoane cu închidere etanșă care asigură o bună protecție față de lumină. Pentru consum industrial, aceste produse se ambalează în saci de hărtie sau material plastic sudați la capete și în butoaie de placaj căptușite cu folie de material plastic sau hărtie pergament.
Produsele deshidratate, cu umiditate redusă (2 – 8%) se ambalează în folii impermeabile la oxigen și vapori de apă (fig.5).
Fig.5. Fructe uscate ambalate
Prevenirea și diminuarea oxidării lipidelor nesaturate se realizează prin ambalarea sub vid sau în atmosferă de gaze inerte (CO2, azot de argon), folosirea antioxidanților și păstrarea la temperatura scăzută.
II.9. Depozitarea fructelor uscate
Depozitarea temporară a fructelor până la introducerea în procesul de prelucrare trebuie să fie cât mai scurtă sau dacă este posibil chiar suprimată. Fructele se păstrează în locuri uscate, bine aerisite, la temperatură redusă, în absența luminii, răcoroase, sau în depozite frigorifice.
Umiditatea produselor trebuie să fie scăzută(10-20% pentru fructe și 10-12% pentru legume). Dacă se scade umiditatea legumelor sub 5% se inhibă reacțiile enzimatice de brunificare.
Fructele și legumele uscate sunt foarte higroscopice, ca urmare ele absorb ușor umiditatea din aer.
Temperatura optimă de păstrare este cuprinsă între 5 – 15 ᴼC, iar umiditatea relativă a aerului maximum 60 – 65% pentru pulberi și până la 75% pentru celelalte produse.
În timpul depozitării fructele suferă o serie de modificări de natură fizică, biochimică și microbiologică în funcție de specia, soiul, calitatea și prospețimea fructelor, durata și temperatura de păstrare, umiditatea relativă a aerului, posibilitatea de circulație a aerului etc.
Dintre modificările fizice, ce apar în timpul depozitării o importanțã deosebită o prezintă pierderea apei prin evaporare, ce are ca rezultat scăderea în greutate prin deshidratare superficială(zbârcirea) ceea ce conferă fructelor un aspect necorespunzător, cu implicații nedorite asupra produselor finite. Transformările biochimice ce apar în fructele păstrate în condiții necorespunzătoare sunt: mucegăirea, fermentarea (alcoolică, butirică, lactică).
Ambele fenomene duc la deprecierea substanțială a calității fructelor, făcându-le inapte pentru prelucrarea industrială. În cazul utilizării acestor fructe vor crește substanțial pierderile prin alterări microbiologice(bombaje). Principalii factori care determină intensitatea transformărilor microbiologice sunt: temperatura și durata de depozitare, calitatea și stadiul de maturitate, condițiile igienico-sanitare ale ambalajelor și depozitelor.
Durata de păstrare a produselor horticole deshidratate este de un an în condiții de menținere a calității, dacă se respectă parametrii de depozitare.
II.10. Alterarea fructelor uscate
Toate alimentele deshidratate sunt expuse la două elemente principale ce pot cauza alterarea: umiditatea și oxigenul. Ele sunt de asemenea sensibile la lumină și la abraziunile mecanice, iar dacă conțin grăsime sunt expuse la contaminare cu gusturi străine. Fructele și legumele deshidratate sunt expuse atacului insectelor.
Sensibilitatea la umezeală
Problema absorbției umidității din atmosferă este mai dăunătoare pentru unele produse decât pentru altele. Acesta este în special cazul alimentelor procesate prin liofilizare din cauza structurii lor deschise. Chiar și cea mai mică absorbție de umiditate este nedorită și poate fi dăunătoare. Chiar dacă absorbția umidității în cazul unui aliment în formă de praf deshidratat nu duce la o alterare completă a produsului, este inacceptabilă pentru consumator și trebuie evitată.
Sensibilitatea la oxigen
Chiar dacă umiditatea este inamicul principal al tuturor alimentelor deshidratate, multe dintre ele sunt susceptibile la oxidare. Oxigenul afectează produsele ce conțn un nivel ridicat de grăsimi sau de ulei și acelea ce conțin mult caroten. Grăsimile și uleiurile devin râncede, iar carotenul dezvoltă un miros specific. Liofilizarea chiar dacă oferă un produs superior calitativ în comparație cu alte alimente deshidratate, lasă cale liberă pentru pătrunderea oxigenlui. Ambalajul în vid și gaz este folosit pentru a elimina oxigenul din ambalaj.
Sensibilitatea la lumină
Multe alimente deshidratate sunt sensibile la lumină. Deflorarea și închiderea la culoare se produce datorită efectului razelor de lumină. Lumina accelerează fenomenul de răncezire prin mijlocirea oxidării.
Abraziunea mecanică
Pulberile, bucățile și feliile subțiri de alimente uscate la aer nu pot fi stricate prin acționare mecanică.
În cazul alimentele uscate prin liofilizare, produsul este extrem de fragil și friabil. Abraziunea mecanică din interiorul unei conserve prost ambalate conținând alimente liofilizate poate cauza fărâmițarea sau spargerea unor bucăți mari de creveți, carne sau ciuperci, in granule sau pulberi inutilizabile.
Materialele trebuie să fie suficient de rezistente și flexibile ca să reziste la contactul cu obiecte ascuțite, granulate.
Fructele deshidratate sunt supuse influenței negative a unor factori biotici și abiotici, care produc o serie de transformări, iar în final pot duce la alterarea lor. După natura factorilor care acționează, alterarea poate fi : fizico-chimică, biochimică și microbiologică.
Alterarea de natură fizico-chimică, este produsă de factori naturali: lumină, temperatură, umiditate și compoziția aerului, vătămări mecanice și factorii care acționează individual sau în complex asupra produsului. La produsele deshidratate umiditatea ridicată a aerului determină rehidratarea parțială, constituind un mediu favorabil dezvoltării microorganismelor patogene și alterării.
Alterarea de natură biochimică, este produsă de enzimele proprii ale produselor, care pe durata păstrării acționează asupra unor țesuturi pe care le depreciază sau le descompun.
Alterarea de natură microbiologică, este produsă de bacterii, drojdii și mucegaiuri care se găsesc tot în natură, în spațiile de depozitare sau pe utilajele cu care vin în contact produsele în vederea prelucrării. Aceste microorganisme acționează asupra produselor prin enzimele pe care le secretă și care au rol catalizator în celulele și țesuturile în care au pătruns, activitatea fiind complexată de enzimele proprii ale produselor.
Viteza de acțiune a acestor microorganisme este influențată de compoziția chimică a produselor, temperatură, lumină, oxigen și pH.
În funcție de nivelele pe care le prezintă, temperatura influențează în sens pozitiv sau negativ viața acestor microorganisme. Valorile scăzute situate sub punctul de îngheț, produc alterarea totală a produselor, ca urmare a distrugerii structurii lor. Valoarea maximă a nivelului de temperatură, determină alterarea totală a produselor datorită efectului temperaturii asupra substratului proteic și a sistemului enzimatic.
Aciditatea mediului are un rol selectiv în dezvoltarea microorganismelor. Astfel, mucegaiurile și drojdiile preferă un pH acid (4-5), iar bacteriile un pH neutru spre slab alcalin (6,8-8,2).
Lumina prin durată și intensitate, are acțiune de inhibare a unor bacterii și drojdii, iar mucegaiurile sunt indiferente la acțiunea acestora.
Activitatea microorganismelor poate fi influențată de prezența sau absența oxigenului, după cum acestea sunt aerobe(bacteriile acetice, mucegaiurile) sau anaerobe (bacteriile butirice și de putrefacție)
Putrezirea fructelor și legumelor este provocată îndeosebi de mucegaiuri care atacă, în primul rând părțile rănite, în special de insecte.
Când fructele sunt viermănoase, pe plăgi se instalează toți agenții de putrefacție: Monilia, Penicillium crustaceum, Alternaria mali. La stricarea fructelor pot lua parte și unele ciuperci saprofite. Bacterile produc foarte rar îmbolnăvirea plantelor și stricarea fructelor și a legumelor.
De obicei ele se dezvolta în urma acțiunii mucegaiurilor. Mucegaiurile sunt cele mai active și mai periculoase, deoarece posedă un echipament enzimatic complex, în care intră celulaze și pectinaze, astfel incât în timpul păstrării fructelor, când are loc scăderea protecției imunitare, acestea se dezvoltă și produc mucegăirea externă sau internă și în final, duc la putrzirea umedă sau uscată, respectiv la deprecierea fructelor.
Dintre aceste genuri des întâlnite fac parte:
Alternaia: produce alterarea fructelor dulci și putrezirea brună;-
Aspergillus: se dezvoltă pe fructe foarte dulci cu umiditate foarte scazută;
Botryotinia fuckeliana: dă putrezirea umedă cenușie a fructelor dulci;
Cladosporium: produce mucegăirea pepenilor formând pete de culoare brun-negru și putrezirea uscată a fructelor;
Sclerotinia: produce o mucegăire pe ântrega suprafață a fructelor,formând un fetru de culoare alba pe care la maturitate apar scleroti de culoare neagră;
În cazul păstrării fructelor în stare congelată, nu are loc distrugerea microorganismelor aflate la suprafață și în funcție de condiții, se poate produce inactivitate parțială a enzimelor și a microorganismelor. Spălarea fructelor cu apă clorinată, diminuează vizibil acțiunea bacteriilor și a virușilor bacterieni, virușii sunt considerați agenți etiologici ai unor afecțiuni determinate de consumul fructelor și legumelor crude, neprocesate.
Transformări chimice ale produselor deshidratate
Dacă nu se respectă condițiile tehnologice optime pe parcursul procesului de uscare, au loc transformări ale zahărului, substanțelor azotoase, aromei, vitaminelor și culorii.
Pierderile de zahăr sunt provocate de două cauze:
-caramelizarea zahărului – când uscarea se face la temperaturi ridicate și timp îndelungat. Temperatura la care începe caramelizarea nu este constantă ci este în funcție de natura produsului.
– formarea melanoidelor(reacții de tip Maillard) – în urma reacției dintre zaharuri și aminoacizi.
Datorită acestor două procese, produsele se închid la culoare și capătă aspect neplăcut. La închiderea la culoare participă și reacțiile de oxidare a substanțelor tanante în chinone și oxidările antocianelor.
Paralel cu formarea substanțelor melanoide și a caramelizării zahărului se formează substanțe volatile: amoniac, aldehide, furfurol, care dau gust neplăcut produsului. În unele cazuri însă ele participă la formarea gustului specific(prune uscate).
II.11.Rehidratarea produselor uscate
Calitatea produselor uscate depinde de capacitatea acestora de a reabsorbi apa. Aceasta depinde de următorii factori:
– compoziția chimică a produsului: cu cât produsul este mai bogat în substanțe coloidale, cu atât absorbția se va face mai ușor;
– tratamentul termic preliminar: legumele care au fost opărite înainte de uscare se rehidratează ușor;
– regimul de uscare: dacă uscarea s-a făcut la temperaturi ridicate, în special în a doua perioadă a uscării, se denaturează ușor coloizii produsului și reabsorbția se face greu.
II.12. Instalații de deshidratare
Uscătorul tip cameră sau dulap(fig.6), se compune dintr-un spațiu de mărimea unui dulap, ce poate atinge și mărimea unei camere și poate conține mai multe nivele. Produsele sunt așezate pe stelaje sau cărucioare cu tăvi, formând stive și sunt supuse unui curent de aer, care circulă forțat.
Fig.6. Uscător tip cameră
Uscătoarele tip cameră cu zone sunt folosite în industria alimentară pentru uscarea fructelor și legumelor.
Uscătorul tip tunel I.U.F(fig.7), este o construcție sub formă de zid cu aspect paralelipipedic, format din următoarele părți constructive: tunel de uscare, cameră de obținere a agentului de uscare, 12 cărucioare cu câte 25 de grătare pe care se așează produsul.
Fructele se așează pe grătare, care se stivuiesc pe cărucioare și se introduc în tunel. Cărucioarele se introduc pe la un capăt și se evacuează pe la celălalt capăt, pe măsura uscării produselor.
Fig.7. Uscătorul tip tunel I.U.F.
1-tunel de uscare, 2-cărucior, 3-ușă de alimentare, 4-ușă evacuare, 5-baterie radiatoare, 6- ventilator
Uscătorul cu benzi suprapuse(fig.8), se folosește la deshidratarea fructelor, este cu funcționare continuă, cu circulația forțată a aerului prin refulare sau aspirație, în contracurent, cu aer proaspăt sau aer proaspăt și recirculat.
Fig. 8. Uscător cu benzi suprapuse:
1-dulap metallic, 2-bandă transportoare, 3–întorcător, 4-valț de uniformizare, 5-guri de vizitare, 6-ventilator prin refulare, 7–radiatoare, 8-transportor material uscat, 9 bandă de alimentare; 10-ventilator
Materialul supus uscării este ridicat cu ajutorul unui elevator pe banda superioară, pe care este distribuit și circulă de pe o bandă pe alta până ajunge în partea inferioară a dispozitivului de evacuare. Banda propriu-zisă este o plasă din sârmă de oțel. Pentru uniformizarea uscării pe benzile superioare există dispozitive de amestecare și uniformizare a stratului, iar pentru trecerea de pe o bandă pe alta există un plan înclinat pentru dirijare și un dispozitiv de curățire.
III. MATERIA PRIMĂ ȘI MATERIALE AUXILIARE UTILIZATE LA DESHIDRATAREA CAISELOR
III.1 Materia primă – caisele
Caisele se numară printre cele mai apreciate fructe de masă, au o aromă intensă și deosebit de plăcută și constituie totodata o materie primă valoroasă pentru industria alimentară.
Din ele se prepară: gem, compot, dulceață, marmeladă, suc, sirop, nectar, caisată, coniac, ș.a. Dulceața poate fi pregătită atât din caise verzi cât și din caise ajunse la maturitate. Caisele au numeroase utilizari și în cofetărie (înghețate, sufleu, șerbet, prăjituri, creme).
Pentru multe popoare din zonele cu climat rece, caisele sunt considerate delicatese, fructe exotice. Cererea mare pentru aceste fructe este determinată de însușirile lor calitative și tehnologice: finețea pulpei, aroma specifică, conținutul bogat în zahăr, aciditate și alte substanțe utile organismului(fig.9).
Fig. 9 Caise
Caisul deține circa 0,6% din producția mondială de fructe cu ușoare tendințe de creștere. Suprafața plantațiilor este estimată la 350 mii ha. Dintre țările mari producătoare de caise amintim: S.U.A., Spania, Iran, Italia, Tunisia, Maroc și Grecia.
În România, cultura caisului nu este extinsă la nivelul posibilităților, fiind în ultimii ani într-o scădere evidentă. Dacă în 1991 caisul ocupă 1,7% din suprafața plantațiilor existente și 2,9% din producția de fructe, respectiv 43 mii tone, în anul 1999, producția de fructe a scăzut la 28 mii tone, reprezentând doar 1,8% din producția de fructe.
Pentru Romania, un avantaj al caisului este acelă că intră repede pe rod în anul 2-4 de la plantare, produce mult și relativ constant. Ca dezavantaj este acela că se adaptează mai greu la condițiile ecologice, având o rezistență scăzută, în special la frig.
Consumul de caise în România pe cap de locuitor este foarte scăzut, ajungând în 2001 la 0,3 kg. În celelalte țări, consumul de caise pe cap de locuitor ajunge la 5 kg în Grecia, 3 kg în Italia, 1,4 kg în Franta, 1,3 kg în Belgia și 0,5 kg în Anglia.
În condițiile țării noastre, caisele se coc în perioada 1 iulie – 15 august. Ele sunt reprezentate prin numeroase soiuri, dintre care mai valoroase sunt: Timpurii de Arad, Timpurii de Chișinau, Royal, Mari de Cenad, Cea mai bună de Ungaria, De Olanda, Trandafirii, Saturn, Venus, Mamaia, Sirena, Litoral, Sulmona, Selena.
III.2. Recoltarea și păstrarea caiselor
Caisele sunt printre fructele sezonului de vară, care prezintă o valoare economică importantă datorită însușirilor nutritive, tehnologice și comerciale, fiind solicitate atât pentru consum în stare proaspătă, cât și pentru prelucrare industrială.
Caisele sunt foarte perisabile sau perisabile, în funcție de epoca de maturare (timpurii sau tardive), fapt pentru care recoltarea nu trebuie privită ca o simplă culegere a fructelor, deoarece de modul de realizare (precum și tehnica recoltării) depind în mare parte veniturile obținute în urma valorificării.
Ca regulă generală, pentru a se valorifica superior întreaga producție de fructe, recoltarea caiselor trebuie făcută eșalonat, pentru același soi, prin 3-4 treceri la interval de 2-5 zile, deoarece maturarea fructelor se face neuniform în cuprinsul coroanei.
Recoltarea se efectuează cu 2-5 zile înaintea maturității depline, în funcție de destinație și direcția de valorificare. Caisele fiind perisabile, acestea nu suportă manipulările și transportul în stadiul final de maturare.
Pentru consum sau pentru prelucrare, caisele se recoltează la maturitatea de consum, când au culoarea galben-aurie acoperită cu roșu pe partea însorită și o aromă caracteristică.
Pentru o valorificare în termen de 2-3 zile, se recomandă stadiul de pârgă avansată, când fructele au culoarea galben-verzuie pe partea umbrită și galben pe cea însorită, cu pulpa suficient de consistentă, suculentă și aromată. Dacă se recoltează prematur, când fructele sunt de culoare verde-gălbuie sau când sunt colorate într-un ritm mai rapid decât evoluția conținutului în glucide, evoluția lor gustativă lasă de dorit.
Indicii de maturitate se bazează pe culoarea suprafeței și pe măsurarea fermității pulpei. Consumatorii apreciază că fructele sunt bune pentru consum atunci când conținutul în substanță uscată depășește 10%, iar aciditatea titrabilă este moderată, cuprinsă între 0,7 și 1%.
Recoltarea caiselor se efectuează manual, printr-o ușoară prindere cu degetele, urmată de răsucirea într-o parte sau alta pentru a le desprinde de ramura de rod. Concomitent cu recoltarea se face și presortarea, eliminând fructele atacate de boli, dăunători, vătămate mecanic, etc.
Ambalajele de recoltare cele mai folosite sunt gălețile din material plastic cu o capacitate de 6-8 kg, iar pentru transport și depozitare se folosesc lădițele din lemn cu o capacitate de 5-6 kg sau 10-12 kg (tip I, II, III, IV, sau model I, II din material plastic).
Manipularea și staționarea temporară impun multe precauții și o atenție sporită, deoarece caisele sunt fructe care pierd ușor apa și scad mult în greutate, astfel că după circa 12 ore de staționare în condiții necorespunzătoare apar primele semne de depreciere.
Prerăcirea cât mai operativă după recoltare, la temperaturi sub 10°C, limitează pierderile în greutate și apariția bolilor, prelungind durata menținerii calității. Metoda optimă recomandată este cea cu aer forțat în depresie.
Păstrarea fructelor pentru consumul în stare proaspătă este doar temporară, un rol important avându-l nivelul temperaturii și umidității relative a aerului. Astfel, condițiile optime pentru caise, realizabile numai în depozitele frigorifice sunt: temperatura de 0,5…+5°C și umiditatea relativă de 90-95%, perioada de păstrare fiind de 2-4 săptămâni, în funcție de momentul recoltării.
La stabilirea duratei de păstrare trebuie ținut seama de faptul că în 10-15 zile, chiar fructele păstrate la temperatura de +1°C își pierd aroma și unele calități gustative, iar între 4 și 7°C aceste dereglări fiziologice devin mai evidente. Managementul temperaturii este cel mai important factor pentru minimizarea riscurilor de pierdere a calității fructelor și maximizarea vieții post-recoltă.
Păstrarea în atmosferă controlată cu o compoziție formată din 2% O2, 5% CO2 și la temperatura de 0°C, poate asigura menținerea însușirilor de calitate a fructelor pe o perioadă de timp de peste 50 de zile, cu o valoare a pierderilor de maximum 13%, contribuind în plus la menținerea fermității și culorii de fond a fructelor.
La sistarea păstrării, fructele depozitate în condiții de refrigerare trebuie acomodate termic, pentru a se preveni formarea condensului, prin transferul într-o cameră de trecere, la 6-8°C, după care se sortează și se comercializează în condiții de temperatură scăzută, fiind expuse în dulapuri sau vitrine frigorifice.
Păstrarea la temperaturi scăzute (până la punctul de îngheț) nu afectează calitativ caisele pentru consumul în stare proaspătă, neexistând simptome tipice de modificări fiziologice și biochimice. Depășirea punctului de -1oC conduce la apariția primelor simptome, aceasta depinzând de conținutul în substanță uscată al fructelor, care poate avea valori de 10-14%.
Producerea etilenei. Caisele produc cantități de etilenă mai mici de 0,1μL/kg/h la 0oC și până la 6 μL/kg/h la 20oC. Reducerea conținutului de etilenă din mediul de păstrare asigură diminuarea riscul de apariție a bolilor specifice de depozitare.
Rata respirației pentru fructele mature, recoltate este 4-8 mg CO2/kg/h la 0oC, 20 mg CO2/kg/h la 10oC și 50 mg CO2/kg/h la 20oC.
Dezechilibrele fiziologice care apar în timpul păstrării în condițiile de păstrare recomandate sunt minime, însă pot apărea cazuri de prăbușire a pulpei datorate recoltării inadecvate și temperaturilor de păstrare sub pragul minim.
Patologia post-recoltă. Cea mai comună boală post-recoltă pentru cais este monilioza, produsă de ciuperca Monilinia fructicola. Boala se declanșează pre-recoltă, rămânând în stare latentă și manifestându-se post-recoltă. Fungii continuă să trăiască post-recoltă la temperatura de păstrare de 5-10oC. O altă boală este cauzată de Rhizopus stolonifer, dar care nu se poate dezvolta la temperaturi mai mici de 5oC.
O modalitate recentă de valorificare comercială a caiselor având ca scop menținerea calității fructelor cât mai mult timp este sub formă preambalată în pungi microperforate sau pe suporturi (coșulețe, tăvițe, etc.) învelite cu peliculă semipermeabilă (pentru gaze și vapori de apă) din material plastic. În interiorul acestor ambalaje (numite fiziologice) se realizează o atmosferă modificată (diferită de a mediului ambiant), în funcție de selectivitatea peliculei și activitatea fiziologică a fructelor. Cercetările realizate în această direcție au relevat acumularea după câteva zile în interiorul ambalajului a unui conținut de 3-4% O2 și 5-6% CO2, care poate bloca sinteza etilenei, având și un efect represor asupra dezvoltării microflorei patogene, în condițiile respectării limitelor de temperatură din „lanțul de frig”.
Soiuri de caise
Viorica(fig.10) – este un soi romanesc omologat de SCDP Băneasa București.
Pomul este de vigoare medie, cu rodire precoce pe buchete de mai, înflorește odată cu soiurile medii și târzii. Fructul are formă sferică, ușor turtită pe flancuri, de mărime mare, cu greutatea cuprinsa între 118-127 grame, culoarea pieliței este orange strălucitor, uniform colorat fără verde. Pulpa are culoarea galben – portocaliu, suculentă, consistență foarte bună. Gustul este foarte bun, echilibrat(http://www.cercetarepomicola-constanta.ro/SOIURICAIS.htm).
Fructele ajung la maturitate în a doua decadă a lunii iunie.
Fig. 10. Soiul de caise Viorica
C.R. 2-63 (Cream Ridge 2-63)(fig.11) -este un soi de origine americană.
Este un soi cu înflorire timpurie, foarte abundentă; pomi de vigoare mare, distanța de plantare 5/5 sau 5/6 m; rodire predominantă pe ramuri scurte. Epoca de coacere este timpurie, 88-112 zile de la înflorire. Potențial productiv este ridicat 12-15 t/ha.
Fructul este de mărime mare 60-80 grame; pielița portocalie cu roșu carmin pe partea însorită; pulpa portocalie, suculentă, aromată, neaderentă la sâmbure; sâmburele mare, miezul amar(http://www.cercetarepomicola-constanta.ro/SOIURICAIS.htm).
Fig. 11. Soiul de caise C.R. 2-63
III.3. Proprietăți fizice ale caiselor
Forma – este o însușire caracteristică pentru diferite specii și soiuri de caise.
Mărimea – este redată prin masă, dimensiuni sau volum; introducerea în procesul tehnologic a unor materii prime uniforme ca mărime, permite prelucrarea mecanizată și obținerea unor produse finite de calitate bună și constantă.
Masa – se exprimă în grame, în kilograme sau prin numărul de bucăți care intră într-un kilogram.
Volumul – se exprimă în centimetri cubi, și se măsoară prin cantitatea de apă dislocuită.
Masa specifică – se exprimă în g/cm² depinzând de gradul de coacere și condiționează direct rezistența mecanică la transport și prelucrare.
Masa volumetrică – variază în funcție de formă, mărime și masă specifică; prezintă importanță pentru stabilirea spațiului necesar pentru depozitare și se exprimă în kg/m³.
Căldura specifică – reprezintă cantitatea de căldură sau de frig, necesară pentru ridicarea sau coborârea temperaturii cu 1°C a unității de masă de caise.
Temperatura de îngheț – reprezintă punctul de la care apa liberă din fructe trece în stare solidă (variază între – 0,5 și – 4°C ).
Fermitatea structo-texturală – indică rezistența pe care o opun fructele la exercitarea unei presiuni exterioare. Se măsoară cu penetrometrele sau cu maturometrele. Fermitatea caiselor se datorează caracteristicilor structurale, texturii, compoziției chimice precum și gradului de maturitate.
III.4. Caracteristici senzoriale ale caiselor
Caracteristicile senzoriale reprezintă proprietăți ce pot fi percepute cu ajutorul simțurilor și constituie factori importanți în stabilirea calității caiselor în vederea valorificării lor. Aceste proprietăți pot suferi modificări sensibile în cursul transportului, depozitării și prelucrării.
– culoarea este variată și se datorează pigmenților clorofilieni, antocianici și carotenoidici care dau culoarea verde, roșie și galbenă.
– gustul este specific fiecărui soi și este determinat de conținutul caiselor în anumiți componenți chimici (zaharuri, acizi organici și polifenoli).
– aroma contribuie la definirea calităților gustative și este o caracteristică complexă, de gust și miros.
– mirosul reprezintă senzațiile produse de unele substanțe volatile asupra organului olfactiv.
I.1.5. Compoziția chimică a caiselor
Caisele au o compoziție chimică foarte diversă în funcție de soi, condiții climaterice și tratamente agrotehnice. Gradul de maturitate tehnologică caracterizează caisele atât din punct de vedere al compoziției chimice cât și din punctul de vedere al caracteristicilor fizice și senzoriale.
Principalele componente din caise sunt: apa, glucidele, substanțele pectice, acizii organici, substanțele tanante, proteinele, lipidele, uleiurile eterice, substanțele colorante, sărurile minerale, vitaminele și enzimele.
Compoziția chimică și valoarea energetică a caiselor este prezentată în tabelul 2(valoarea energetică este calculată numai la partea comestibilă).
Tabel 2
Compoziția chimică și valoarea energetică a caiselor
III.6. Condiții de calitate ale materiei prime
Caisele destinate deshidratării trebuie să fie întregi, sănătoase, ajunse la maturitatea cerută de procesul tehnologic, atunci când fructele au devenit puțin moi, dar pulpa este încă destul de consistentă, pentru a-și păstra forma după tăierea lor în jumătăți, de culoare corespunzătoare soiului portocaliu-roz sau galben roșcat, fără defecte care să dăuneze aspectului general.
Stabilirea momentului de recoltare este dificilă, deoarece caisele prezintă particularitatea biologică, care constă nu numai în diferențierea maturării fructelor din același pom, ci și pe același fruct. La caliciu maturitatea de consum se realizează cu 2-4 zile înainte de zona pedunculară.
Fructele recoltate într-o fază de maturare caracterizată printr-un conținut mare de clorofilă, adică prea crude, vor da un produs finit zbârcit, pielos, cu aromă slabă, o culoare verde-cenușie, în timp ce fructele recoltate prea mature, în timpul deshidratării capătă o formă neaspectuoasă, turtită și deși au o culoare și aromă excelentă, au o valoare comercială scăzută.
III.7.Materiale auxiliare
La fabricarea conservelor de fructe pe lângă materiile prime, se utilizează o serie de materiale auxiliare, care adesea au rol determinant asupra insușirilor calitative și a valorii nutritive ale produselor finite.
Apa
Apa reprezintă un element indispensabil vieții, constituind un factor important în aproape toate procesele de producție industrială.
În industria alimentară apa are întrebuințări multiple în procesul tehnologic ca: materie primă sau auxiliară; apă de spălare; apă de sortare; apă de răcire și transport al diverselor materiale.
Datorită proprietăților fizice și chimice, apa are numeroase utilizări:
•apa se combină cu mulți oxizi ai metalelor și nemetalelor, formând baze și acizi.
•apa reacționează energetic cu metalele active și cu unele nemetale punând hidrogenul în libertate.
•apa prin electroliză se obține oxigenul și hidrogenul, de mare puritate.
•apa participă la numeroase reacții chimice importante, ca reacțiile de hidroliză, este indispensabil pentru priza cimentului în construcții.
Cea mai importantă proprietate a apei însă este aceea de a dizolva diferite substanțe.
Datorită polarității sale mari, apa este considerată cel mai important dizolvant (dizolvă: baze, acizi, săruri și numeroase substanțe organice) și este unmediu ideal pentru diferite reacții, datorită puterii sale mari de dizolvare, apa esteun agent important de spălare.
Apa potabilă este definită ca fiind acea apă care prezintă caracteristici proprii consumului și care prin consumul său nu prezintă pericol pentru sănătatea consumatorului.
Apa folosită în procesele tehnologice ale industriei alimentare, trebuie să corespundă unor caracteristici care să asigure calitate corespunzătoare a produselor alimentare, să fie potabilă și să aibă caracteristici organoleptice corespunzătoare. Gustul și mirosul apei depind de compoziția chimică, temperatură și prezența unor substanțe volatile.
Dioxidul de sulf
Este un gaz incolor, utilizat drept conservant. Previne degradările enzimatice și de natură bacteriană ale produselor.
Dioxidul de sulf de dizolvă în faza apoasă a produsului; forma acidă rezultată din această reacție este agentul activ.Astfel este mult mai activ în produsele acide și ușor acide, și este ineficient la pH neutru.
De asemenea acționează ca agent oxidant, cu efect de albire, oxidează culoarea (naturală) alimentelor, fapt care îi restrânge utilizarea, stabilizează vitamina C în produse și previne decolorarea vinului.
Dioxidul de sulf este folosit ca un conservant pentru uscate caise și alte fructe uscate din cauza proprietăți sale antimicrobiene, și este denumit uneori E220 atunci când este utilizate în acest fel. Drept conservant, menține aspectul de fructe și previne putrezire .
III.8. Ambaleje
Materialele utilizate ca ambalaje pentru produsele deshidratate sunt: carton, folii(de celofan, polietilenă, polipropilenă, PVC) și ambalaje din materiale plastice.
Cartonul este un material celulozic, ieftin, ce poate fi obținut în diferite variante și calități, putând fi folosit atât ca ambalaj exterior sau ca ambalaj în contact cu alimentul (fig.12).
Fig.12. Ambalaj din carton
Ambalajele din carton prezintă o serie de avantaje :
– greutate relative redusă și constant;
– asigură o protecție superioară împotriva șocurilor și vibrațiilor care intervin pe durata distribuției produselor;
– pot fi realizate într-o mare diversitate de tipo-dimensiuni;
– se livrează în stare pliată, formarea se realizează în momentul utilizării, prin capsare și lipire folosind adezivi speciali de tip “hol-met”(o rășină sintetică cu uscare rapidă);
lăzile din carton sunt în general cu “autoformare” și blocare la stivuire prin intermediul unor decupeuri special amplasate fie pe panourile de cap (frontale) sau pe cele laterale;
permit o imprimare grafică deosebită;
cheltuielile de transport în stare goală sunt reduse;
în țările dezvoltate, cartonul este produs prin procedee ecologice și cu materiale adecvate care se pot recupera și recicla.
Din categoria ambalaje din material plastic fac parte:
– ambalajele de polietilenă (fig.13) de înaltă și joasă presiune, care își găsesc o largă utilizare în domeniul ambalării produselor alimentare. Datorită rezistenței termice ridicate, ambalajele de polietiilenă de joasă presiune sunt sterilizabile la temperatură ridicată.
Fig. 13.Ambalaje din polietilenă Fig.14. Ambalaje poliestern
Polietilena este permeabilă față de gaze și impermeabilă față de apă și vaporii de apă, este utilizată în multe cazuri pentru ambalarea anumitor produse care trebuie „să respire” , dar este ineficace pentru produsele aromate.
– ambalajele din poliestern – poliesternul se poate utiliza în vederea obținerii cutiilor, capacelor etc. (fig.14).
– policlorura de vinil – este un material de ambalaj superior ambalajelor din poliamide, datorită inerției chimice ridicate, rezistenței perfecte la apă și gaze. Sub denumirea de Saran și Criovac se folosesc pentru ambalarea în vid a diferitelor produse.
– ambalaje din copolimeri – copolimerii clorură de vinil – clorura de viniliden se utilizează sub formă de filme tubulare, la fabricarea ambalajelor etanșe. Se folosesc la ambalarea produselor în atmosferă controlară sub în vid.
– materiale plastice derivate din celuloză – sunt nitratul de celuloză, acetatul de celuloză și xantogenatul de celuloză (celofanul), ultimul fiind folosit pe scară largă în industria alimentară. Celofanul se prezintă sub formă de folii transparente, suple, netede, lucioase și cu aspect plăcut.
IV. STUDIUL DESHIDRATĂRII CAISELOR
Uscarea este cea mai veche metodă de conservare a legumelor și fructelor. Legumele și fructele se pot usca atât în instalații moderne, cât și îi condiții gospodărești, produsele obținute nefiind mai prejos decât cele ce se obțin prin alte metode de conservare.
Legumele și fructele proaspete conțin mari cantități de apă (între 70% și 96%) motiv pentru care nu se pot păstra vreme îndelungată, cu excepția câtorva (morcovi, țelină, cartofi, ceapă, mere și pere de iarnă etc.). Prin uscare, apa scade până la 6-15% în legume și până la 16-25% în fructe, se concentrează elementele nutritive, fapt care face ca procesele de fermentare (de alterare) care se produc numai după câteva zile, să nu mai aibă loc în fructele și legumele corect uscate și depozitate.
Avantajele uscării, comparativ cu alte metode de conservare:
– este cea mai simplă metodă de conservare;
– nu necesită instalații costisitoare;
– volumul produselor uscate scade de 15-20 de ori față de cele proaspete, reducându-se astfel spațiul de depozitare;
IV.1. Condiții de calitate ale caiselor deshidratate
Caisele deshidratate trebuie să corespundă normativelor prevăzută de STAS. Caracteristicile organoleptice ale caiselor deshidratate sunt prezentate în tabelul 3.
Tabel 3
Caracteristici organoleptice
IV.2. Procesul tehnologic de deshidratare a caiselor
Recepția cantitativă și calitativă – constă în cântărirea și stabilirea cantității de caise proaspete care se deshidratează, iar recepția calitativă are în vedere introducerea în fabricație a materiei prime pe soiuri și care îndeplinește condițiile de calitate corespunzătoare pentru rehidratare.
Sortarea urmărește îndepărtarea fructelor neajunse la maturitate sau cu o fermitate necorespunzătoare, cu defecte de pieliță sau cu pulpa vătămată. Fructele care prezintă defecte pe pieliță și pulpă pot fi folosite la deshidratare, cu condiția ca acestea să nu dăuneze aspectului general. Sortarea se face manual pe benzi sau mese de sortare.
Calibrarea se face pe 2- 3 mărimi, admițând numai fructele care au un diametru minim de 40 mm și după gradul de maturitate, înlăturându-se fructele necoapte, supracoapte, lovite, cu defecte de pieliță sau pulpă vătămată. Calibrarea se face la fructele întregi cu mașini de calibrat sau se face după tăierea în jumătăți și scooaterea sâmburilor.
Spălarea caiselor întregi este necesară când fructele sunt murdare, deoarece orice urme de pământ pe fructele proaspete se observă pe produsul finit. Spălarea se face cu mașini de spălat sub duș sau în bazine cu apă, în care coșurile cu fructe se scufundă de 2- 3 ori.
Tăierea caiselelor în jumătăți și scoaterea sâmburilor se face cu cuțite inoxidabile, pe mese de sortare sau alte tipuri. Caisele se taie de jur împrejur în jumătăți pe linia de sudură carpelară, cu cuțite inoxidabile bine ascuțite, astfel ca suprafețele de tăiere să fie netede, apoi se separă jumătățile și se îndepărtează sâmburii care se valorifică separat, după o prealabilă spălare și uscare la umbră.
Dacă fructele nu sunt tăiate complet de jur-împrejurul fructului până la sâmbure și se rup, jumătățile deshidratate capătă un aspect necorespunzător.
Așezarea pe grătare a jumătăților de caise se face cu cupa în sus pe un singur rând, fără însă ca una să acopere parțial pe cealaltă.
Încărcătura medie a grătarelor este de 12-13,6 kg în funcție de mărimea caiselor; jumătățile de caise nu trebuie așezate prea des, ca să se preseze una pe alta pe grătar, deoarece se produce scurgerea sucului din fructe, suc ce apare în cupele fructului în timpul operației de sulfitare.
Sulfitarea. După tăiere, fructele se sulfitează cât mai repede posibil pentru a preveni înnegrirea și pentru păstrarea vitaminei C.
Sulfitarea durează până când jumătățile de fructe sunt aproape pline cu suc, când pulpa este bine pătrunsă de bioxidul de sulf, fructele și-au schimbat culoarea, au aspect de fierte, iar în tăietură apare o zonă albicioasă de 1- 2 mm și nu mai mare de ¼ din grosimea jumătății de fructe. Prelungirea perioadei de sulfitare provoacă scurgerea sucului din fructe, grătarele se murdăresc, iar fructele se lipesc.
Jumătățile de fructe pot fi opărite timp de 2-4 minute în apă sau aburi înainte de sulfitare, situație în care sulfitarea se reduce cu o oră.
Fructele sulfitate trebuie să conțină la final maximum 0,01% bioxid de sulf.
Pentru sulfitarea unei tone de caise este necesară o cantitate de 3-4 kg sulf sau 15-20 g/m3 spațiu din camera de sulfitare, iar concentrația în camerele de sulfitare trebuie să fie de cca. 2% SO2.
Deshidratarea. Temperatura aerului cald la intrarea caiselor în tunel este de 35-45oC, iar umiditatea relativă de 50-55%, iar la sfârșitul uscării, la ieșirea din tunel temperatura este de 65oC, iar umiditatea relativă de 15-20%. În aceste condiții durata de uscare este de 10-12 ore. Intervalele de introducere și scoatere a cărucioarelor din tunel se stabilesc în timpul deshidratării, în raport de gradul de maturitate a fructelor și condițiile de funcționare a uscătorului.
Fructele rămân în uscător până ce o anumită cantitate luată în mână și strânsă, când i se dă drumul, în cădere se desface în componente; fructele sunt puțin elastice, dar fără să se lipească una de alta. Când o bucată de caisă este strânsă între degete, nu trebuie ca pulpa să fie moale sau să se elimine suc. Deasemenea deshidratarea nu trebuie condusă până la scorojire, adică până când fructele au pierdut orice elasticitate.
Încercările se fac cu fructe, care în prealabil au fost lăsate să se răcească, după scoaterea din uscător. În acest stadiu fructele deshidratate trebuie să aibă o umiditate de 20-30%.
Descărcarea grătarelor cu caise deshidratate se face manual pe mese special amenajate, cu ajutorul unor lopățele din lemn, astfel ca fructele să nu fie rupte sau zdrobite, evitându-se pătrunderea impurităților și infestarea. Din caisele descărcate pe mese sau direct în lădițe se îndepărtează exemplarele turtite, pătate, arse sau prea umede.
Se îndepărtează fructele incomplet uscate și se introduc din nou la re-uscare, iar cele uscate și răcite sunt ambalate provizoriu în saci de polietilenă sau în lăzi mari, transportate în spații de depozitate pentru egalizarea umidității. Aici sunt lăsate 2-3 săptămâni, timp în care fructele mai umede transmit excesul de umiditate celor mai uscate. Această operație contribuie la păstrarea mai bună a culorii sau aromei.
Depozitarea temporară trebuie să se facă la o temperatură mai scăzută, după ce în prealabil magazia sau depozitul respectiv au fost pregătite pentru a nu produce infectarea sau infestarea produsului finit.
Înainte de a fi depozitate sau ambalate, caisele uscate se sortează manual sau mecanic pe mărimi, după diametru, astfel: mai mari de 35 mm, 35-30mm, 30-25mm, 25-20mm, în raport de condițiile de calitate cerute. Nu se admit fructe mai mici de 20mm în diametru.
Ambalarea caiselor se face în lăzi tip, cu capacitatea de 12,5 kg sau de 25 kg, căptușite cu hârtie pergament, în care sunt bine păstrate sau se introduc în saci de material plastic de 5 sau 10 kg, sudați sau bine legați, care apoi se ambalează pentru transport în lăzi din lemn sau carton, ținând seama de următoarele:
– conținutul fiecărui ambalaj să fie omogen din punct de vedere al culorii și calibrării;
– ambalarea trebuie să fie etanșă, astfel ca să se asigure o protecție conveabilă a produsului contra umidității din afară și a infestării.
Depozitarea și păstrarea se face în loc răcoros, curat și uscat.
IV.3. Prezentarea probelor
Pentru studiul procesului de deshidratare a caiselor au fost analizate 2 soiuri de caise de proveniență românească, achiziționate dintr-o fermă de producție și un soi de caise din import achiziționat de la un supermarket(fig.15):
Soiul Viorica;
Soiul C.R. 2-63;
Caise import.
2) 3)
Fig. 15. Prezentarea probelor
1-soiul Viorica, 2-soiul C.R. 2-63, caise import.
IV.4. Aparatura utilizată
Caisele au fost uscate în două aparate:
-uscător convectiv casnic cu încălzire electrică (fig.16);
– cuptor electric (fig.17).
Fig.16. Uscător convectiv casnic Fig. 17.Cuptor electric
cu incalzire electrica
IV.5. Modul de lucru
Caisele destinate studiului au fost spălate și divizate în două pentru eliminarea sâmburilor.
Pentru stabilirea substanței uscate finale s-au făcut determinări ale greutății inițiale și a greutății finale a fructelor după uscare, precum și a substanței uscate inițiale.
Substanța uscată inițială se determină cu ajutorul refractometrului digital Abbe(fig.18).
Fig. 18. Determinarea substanței uscate
Probele au fost tratate cu soluție de metabisulfit de sodiu, și introduce în cuptor pe hârtie de copt în cuptorul electric și în deshidrator au fost puse pe grătare. Din momentul începerii uscării au fost cântărite din oră în oră, după care s-a realizat grafic al uscării având pe orizontală timpul în ore, iar pe verticală greutatea.
IV.6. Rezultate obținute
Analize organoleptice(fig.19).
2) 3)
Fig. 19. Caise deshidratate în deshidrator
2) 3)
Fig.20.Caise deshidratate în cuptor
Caracteristicile organoleptice ale caiselor deshidratate prezintă diferențe semnificative în funcție de aparatul în care a avut loc deshidratarea.
Caisele deshidratate în deshidrator au o formă neregulată, oval-rotundă, cu încrețituri profunde, suprafața este spongioasă, culoarea este neomogenă, cu nuanțe de la galbenă la portocalie la soiurile Viorica și C.R. 2-63 și galbenă spre albicioasă la caisele din import. Gustul este dulce-acrișor, specific fructului natural, nu prezintă miros strain. În privința consistenței, jumătățile de fructe sunt cărnoase și elastice la soiul C.R. 2-63 și caisele din import și semielastică la soiul Viorica.
Caisele deshidratate în cuptorul electric au o formă regulată, rotundă, cu încrețituri caracteristice, uniforme ca mărime, culoarea este omogenă cu diferite nuanțe de la galbenă la portocalie pentru toate cele trei probe. Gustul este dulce-acrișor, specific fructului natural. Fructele prezintă o aromă specifică, fără miros străin. Jumătăților de caise uscate sunt cărnoase, consistența este elastică pentru cele trei probe luate în studiu.
Determinarea substanței uscate.
Datele obținute la determinarea substanței uscate inițiale și finale pentru cele trei sortimente de caise analizate sunt trecute în tabelul 3.
În etapa finală substanța uscată se determină după un bilanț de materiale, conform relației:
unde:
Gi – este greutatea inițială a probei în g;
Su.i – substanța uscată inițială a probei, în g;
Gf – greutatea finală a probei, în g;
Su.f – substanța uscată finală, în g.
Tabel 3
Conținutul de substanță uscată
Din datele prezentate în tabel se observă că substanța uscată inițială are valori mai ridicate în cazul celor două soiuri de caise românești: 12,5 oBrix la soiul Viorica și 13,5 oBrix la soiul Soiul C.R. 2-63, față de caisele din import, care au 9,1 oBrix.
În timpul uscării, substanța uscată suferă modificări substanțiale. Astfel, în cazul uscării la deshidrator în cazul soiului Viorica, substanța uscată finală ajunge la 60,67 oBrix, la soiul C.R. 2-63 ajunge la 49,75 oBrix, iar la caisele din import substanța uscată finală este de 43,33 oBrix.
În cazul uscării în cuptorul electric, substanța uscată finală la soiul de caise Viorica este de 58,13 oBrix, la soiul C.R. 2-63 substanța uscată este 60 oBrix, iar la soiul de caise din import este de 38,82 oBrix.
Reprezentarea grafică a substanței uscate este prezentată în figura 21.
Fig.21. Reprezentarea grafică a conținutului de substanță uscată
Determinarea greutății după uscare
Pentru determinarea greutății fructelor uscate, au fost cântărite fructele la început și ulterior din oră în oră timp de 10 ore; iar rezultatele obținute sunt prezentate în tabelul 4, în cazul fructelor uscate la deshidrator.
Tabel 4
Greutatea caiselor uscate la deshidrator
Din datele obținute prin uscarea caiselor în deshidrator se observă că timpul de uscare este de 7 ore în cazul soiului de caise Viorica și ajunge la 10 ore în cazul soiul C.R. 2-63 și a caiselor din import.
Greutatea soiului de caise Viorica scade mai mult în primele 3 ore, astfel de la greutatea inițială de 199 g, ajunge după 3 ore la 90 de g, iar apoi procesul de deshidratare este mai redus, și după 7 ore greutatea finală ajunge la 41 g.
În cazul soiului de caise C.R. 2-63 și a caiselor din import durata de deshidratare este mai mare, ajunge la 10 ore. Greutatea caiselor ajunge la jumătate din greutatea inițială după 5 ore de uscare, după care ritmul de deshidratare este mai încet. Astfel de la greutatea inițială de 199 g la soiul de caise C.R. 2-63, după 5 ore ajunge la 108 g, iar greutatea finală este de 54 g după 10 ore de deshidratare. Caisele din import de la greutatea inițială de 200 g, după 5 ore ajung la greutatea de 100 g, iar greutatea finală este de 42 g după 10 ore de deshidratare.
Reprezentarea grafică a greutății caiselor în funcție de timpul de deshidratare este prezentată în figura 22.
Fig.22. Reprezentarea grafică a greutății fructelor uscate în deshidrator
Rezultatele obținute la deshidratarea fructelor în cuptorul electric sunt prezentate în tabelul 5.
Tabel 5
Greutatea caiselor uscate la cuptor
Durata de uscare a fructelor în cuptorul electric este de 5 ore în cazul caiselor din import, de 6 ore la soiul de caise Viorica și de 7 ore la soiul C.R. 2-63. Procesul de deshidratare în cuptorul electric se desfășoară mai lent în prima parte, când greutatea fructelor scade la circa jumătate după 4 ore la soiurile Viorica și C.R. 2-63, și după 3 ore la caisele din import, apoi procesul de deshidratare se accelerează. Astfel la soiul Viorica, de la greutatea inițială de 200 g, se ajunge după 4 ore la 92 g, iar greutatea finală după 6 ore ajunge la 43 g; la soiul C.R. 2-63, de la greutatea inițială de 200 g, se ajunge după 4 ore la 102 g, iar greutatea finală este de 45 g duă 7 ore. La caisele din import greutatea se reduce de la 192 g la 94 g după 3 ore, iar greutatea finală este de 45 g după 5 ore.
Reprezetarea grafică a greutății caiselor deshidratate în cuptorul electric este prezentată în fig.23.
Fig.23. Reprezentarea grafică a uscării caiselor în cuptor
CONCLUZII
Fructele uscate numite popular „poame uscate” sunt considerate „adevărate minuni” pentru sănătate. Fructele uscate sau deshidratate sunt bogate în vitamine, fibre, microelemente și se consumă de preferință iarna și primăvara, reprezentând o soluție corectă pentru alimentația echilibrată în sezonul rece, dar trebuie consumate cu moderație datorită conținutului ridicat de zahăr și de calorii.
Fructele uscate au proprietăți tonifiante, laxative, diuretice, emoliante. Sunt foarte nutritive și se digeră la fel de ușor ca și fructele crude. Fructele uscate sunt recomandate pentru copii, adolescenți, femei însărcinate, sportivi, bătrâni sau persoane aflate în convalescență.
Fructele uscate pot fi consumate ca atare, sau ca ingrediente ale unor prăjituri, fripturi sau alte preparate contribuind la conferirea unor arome mult mai puternice. De asemenea, se pot transforma în pudră și apoi se adaugă la sosuri sau supe sau pot fi adăugate în iaurturi, atât pentru aspect, dar mai ales pentru gust.
Uscarea reprezintă o metodă de conservare a fructelor pentru păstrarea pe timp îndelungat. Deshidratate și păstrate în condiții optime, fructele pot fi consumate chiar și după câțiva ani. Un aspect economic important al fructelor deshidratate este acela că depozitarea lor nu ridică probleme foarte mari, deoarece volumul acestora se reduce simțitor după încheierea procesului de uscare.
Valoarea energetică a caiselor proaspete este de circa 60 kcal la 100 g, iar a celor uscate de circa 306 kcal la 100 g.
Caisele sunt o sursă excelentă de vitamina A, vitamia C, beta-caroten, fibre și potasiu. Acestea conțin fitochimicale denumite carotenoide – compus care colorează în roșu, galben și portocaliu, fructele și legumele. Licopenul cu rol de antioxidant este unul din cele mai puternice carotide care se găsesc în caise. Caisele conțin și cantități importante de vitamina B, C precum și fosfor, magneziu, fier și calciu.
Conținutul ridicat de beta-caroten și licopen face din caise un important aliment pentru sănătatea inimii. Ambele componente favorizează oxidarea colesterolului LDL, care ajută la prevenirea afecțiunilor cardiovasculare. Caisele conțin nutrienți, precum vitamina A care ajuta la îmbunătățirea vederii, dar impiedică și radicalii liberi să afecteze celulele și țesuturile.
Pentru studiul deshidratării caiselor am analizat 3 sortimente de caise: două soiuri românești Viorica și C.R. 2-63 și un soi de caise din import, care au fost deshidratate în deshidratorul convectiv și în cuptorul electric.
Analizele efectuate pentru cele trei sortimente de caise, uscate în deshidrator și în cuptorul electric au fost: aprecierea caracteristicilor organoleptice, determinarea substanței uscate inițială și finală, determinarea greutății prin cântărire inițială și pe parcursul deshidratării din oră în oră.
Caracteristicile organoleptice ale caiselor deshidratate prezintă diferențe semnificative în funcție de aparatul în care a avut loc deshidratarea.
Caisele deshidratate în cuptorul electric prezintă caracteristici organoleptice superioare față de cele deshidratate în deshidrator. Caisele deshidratate în cuptor sunt uniforme, au formă regulată, rotundă, culoarea este omogenă, iar cele uscate în deshidrator au o formă neregulată, ovală, cu încrețituri profunde și suprafața spongioasă, iar culoarea este neomogenă.
Substanța uscată inițială are valori mai ridicate în cazul celor două soiuri de caise românești: 12,5 oBrix la soiul Viorica și 13,5 oBrix la soiul Soiul C.R. 2-63, față de caisele din import, care au 9,1 oBrix.
La uscarea în deshidrator, la soiul Viorica, substanța uscată finală ajunge la 60,67 oBrix, la soiul C.R. 2-63 ajunge la 49,75 oBrix, iar la caisele din import substanța uscată finală este de 43,33 oBrix.
În cazul uscării în cuptorul electric, substanța uscată finală la soiul de caise Viorica este de 58,13 oBx, la soiul C.R. 2-63 substanța uscată este 60 oBrix, iar la soiul de caise din import este de 38,82 oBrix.
La uscarea caiselor în deshidrator, timpul de uscare este de 7 ore în cazul soiului de caise Viorica și ajunge la 10 ore în cazul soiul C.R. 2-63 și a caiselor din import.
Greutatea soiului de caise Viorica scade mai mult în primele 3 ore, iar apoi procesul de deshidratare este mai redus.
Greutatea caiselor din soiul C.R. 2-63 și a caiselor din import ajunge la jumătate din greutatea inițială după 5 ore de uscare, după care ritmul de deshidratare este mai încet.
Durata de uscare a fructelor în cuptorul electric este de 5 ore în cazul caiselor din import, de 6 ore la soiul de caise Viorica și de 7 ore la soiul C.R. 2-63.
Procesul de deshidratare în cuptorul electric se desfășoară mai lent în prima parte, când greutatea fructelor scade la circa jumătate după 4 ore la soiurile Viorica și C.R. 2-63, și după 3 ore la caisele din import, apoi procesul de deshidratare se accelerează.
Uscarea caiselor în cuptorul electric necesită o perioadă de timp mai redusă decât în deshidratorul convectiv, și deasemenea caracteristicile organoleptice sunt superioare în cazul deshidratării caiselor în cuptorul electric.
BIBLIOGRAFIE
C. Banu și colab. – Calitatea și analiza senzorială a produselor alimentare, Editura Agir, București, 2007
I.F. Radu, A. Gherghi – Păstrarea și prelucrarea produselor hortiviticole, Editura Agro-Silvică, București, 1967
Octavian Burtea, Ștefania Fugel – Conservarea în gospodărie a legumelor și fructelor prin uscare, Editura Ceres, București, 1985
S. Mănescu – Tehnologia deshidratării legumelor, cartofilor și fructelor. Redacția Revistelor Agricole, București, 1973
Popovici Mariana – Operațiuni unitare în industria alimentară, Editura Universității din Oradea, 2012
http://www.cercetarepomicola-constanta.ro/SOIURICAIS.htm
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: PROGRAMUL DE STUDIU: SIGURANȚĂ ȘI SECURITATE AGROALIMENTARĂ [307328] (ID: 307328)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.