INFLUENȚA PROCESULUI DE CONGELARE ASUPRA PRINCIPALILOR INDICATORI DE CALITATE AI COACĂZELOR ALBE ȘI ROȘII [302375]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE PROTECȚIA MEDIULUI

DOMENIUL: INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE

PROGRAMUL DE STUDIU: CONTROLUL ȘI EXPERTIZA PRODUSELOR ALIMENTARE

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ

INFLUENȚA PROCESULUI DE CONGELARE ASUPRA PRINCIPALILOR INDICATORI DE CALITATE AI COACĂZELOR ALBE ȘI ROȘII

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC:

ȘEF LUCR. DR. ARDELEAN ALINA GRIGORIȚA

ABSOLVENT: [anonimizat]

2017

[anonimizat]-se o [anonimizat].

Având în vedere acest aspect s-au studiat și dezvoltat o serie de metode și procedee de conservare și prelucrare a [anonimizat] a permite consumul pe tot parcursul anului.

Astfel, [anonimizat], siropuri, gemuri, marmelade, [anonimizat], lichioruri, vin etc.

Una din metodele de conservare a fructelor de coacăz o reprezintă congelarea.

[anonimizat]-[anonimizat].

[anonimizat].

[anonimizat]. Cu cât concentrația sucului celular este mai mare se reduce valoarea punctului de congelare.

[anonimizat] a sucului celular.

[anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat].

[anonimizat]. Totuși, [anonimizat].

[anonimizat] s-au axat pe studiul procedeului de conservare prin congelare în diferite variante asupra principalilor indicatori de calitate ai fructelor de coacăz.

Capitolul I: Importanța alimentară și terapeutică a coacăzelor roșii și albe

1.1 Importanța alimentară

Cercetările efectuate privind compoziția chimică a [anonimizat]:

Tabelul 1.1

Compoziția chimică a fructelor de coacăz/ 100 g produs

(https://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods/show/2196?manu=&fgcd=&ds=)

Cercetările efectuate de Tașo Tașev și Slavko Topciiski în 1972, asupra compoziției chimice a fructelor de coacăz din 6 soiuri diferite au relevat o [anonimizat].

[anonimizat].

Studiile efectuate au evidențiat următoarea concentrație chimică:

-Vitamina P (citrin)- de la 200-3800 mg%

-Vitamina B1 (tiamin)- 0,04 mg%

-Vitamina B2 (riboflavin)- 0,06 mg%

-Vitamina B3, PP ș.a.

Un adult ar trebui să consume zilnic 50-60 grame de coacăze pentru a avea necesarul zilnic de vitamina C (acid ascorbic).

Fructele de coacăz își pot păstra conținutul de vitamina C ridicat, chiar dacă vor fi prelucrate tehnologic (congelare, siropuri etc). Vitamina C [anonimizat], flori.

Fructele de coacăz care au fost studiate conțin de la 8-13% zaharuri (glucoză, fructoză și zaharoză), 1,42% celuloză și 1,15 substanțe pectinice, 0,88% grăsimi și 80,50% apă.

Aceste fructe sunt foarte bogate în săruri de: potasiu (320 mg%), fosfor (70 mg%), calciu (40 mg%), magneziu (30 mg%), sodiu (1 mg%), fier (0,9 mg%).

În fructele de coacăz s-au identificat și câțiva acizi organici: acid malic (2,76%), acid citric, acid izocitric, acid glicocolic.

Coacăzele mai conțin și: taninuri 0,40%; ulei volatil 1-2%; microelemente: iod, mangan, zinc, cupru, cobalt; transferze, peroxidaze, fermenți catalitici, aminoacizi. (Tașo Tașev, 1972)

1.2. Importanța terapeutică a coacăzelor roșii și albe

Rolul terapeutic al coacăzelor este complex. Conținutul ridicat de vitamina C are rol antioxidant, iar conținutul în fier și complexul B are rol în anemie.

Complexul de nutrienți prețioși pentru sănătatea organismului justifică numeroasele beneficii ale coacăzelor roșii. Dintre acestea menționăm:

Coacăzele sunt fructe hipocalorice, sărace în grăsimi, așadar benefice pentru controlul greutății corpului.

Reglarea tranzitului intestinal.

Reducerea riscului de afecțiuni cardiovasculare.

Întărirea sistemului imunitar, vitamina C fiind un puternic antioxidant, diminuând riscul instalării cancerului și a bolilor cardiace.

Suplimentarea aportului de magneziu, acesta protejează sănătatea oaselor și joacă un rol central în funcționarea inimii, a sistemului nervos și muscular; totodată, contribuie la reglarea glicemiei în sânge și la întărirea imunității.

Protecția membranelor mucoase, prin conținutul ridicat în vitamina A, beta-caroten și zeaxantina, compuși cunoscuți pentru proprietățile lor antioxidante; împreună mențin integritatea membranelor mucoase și sănătatea ochilor, protejând și împotriva cancerului pulmonar.

(http://www.sfatulmedicului.ro/Alimentatia-sanatoasa/coacazele-beneficii-informatii-nutritionale-si-retete-sanatoase_13431)

Capitolul II: Materii prime și materii prime auxiliare folosite la congelarea coacăzelor roșii și albe

2.1. Materii prime- coacăze roșii și albe

Coacăzul reprezintă una din speciile rustice precoce de arbuști cu răspândire semnificativ dispersată la noi în țară, având în vedere că este o specie relativ puțin pretențioasă față de factorii ecologici. Se pretează pentru regiunile de deal, câmpie și munte, suportă foarte bine semiumbra și rezistă la temperaturi de -28, -32°C în timpul iernii.

Este o specie iubitoare de apă, dar nu suportă excesul.

În cultura spontană se întâlnește în grupele muntoase din Europa (Alpi, Carpați, Pirinei), nord- estul Asiei și America de Nord.

La noi în țară se cultivă cu precădere în zonele de deal.

Din producția mondială de coacăz, peste 80% este obținută în Europa.

Mari cultivatoare sunt și Noua Zeenlandă, Australia și America de Nord.

Soiurile de coacăz cu fructe roșii și albe provin din speciile: Ribes rubrum L. (coacăz roșu), răspândit în Europa Centrală și de Nord, nordul Asiei; Ribes petraeum Wulf (coacăzul de stâncă) răspândit în centrul și vestul Europei; Ribes sativum Syme (coacăzul obișnuit, sinonim cu Ribes vulgare).

Arbuștii de coacăz roșu și alb prezintă un sistem radicular ramificat în straturile superficiale ale solului, tulpini înalte de 1- 1,5 m, de diferite vârste (4-7 ani). Fructele sunt boabe roșii sau albe, dispuse în racem, a căror mărime descrește de la bază spre vârf. Maturarea boabelor necesită aproximativ 60 de zile după fecundarea florilor.

Coacăzele roșii și albe se valorifică pentru prelucrare, dar și în stare proaspătă. Ele au un conținut mediu de vitamina C și alte vitamine, precum: B1, B2, B6, PP, acizi organici, pectină, săruri minerale etc.

Soiul Deea, luat în studiu este de vigoare mare, are tufele înalte și tulpinile fructificate predominant pe jumătatea superioară. Indicii de fertilitate sunt ridicați: 80% la polenizarea liberă și 47% indicele de legare a fructelor la autopolenizare. Pentru a stimula polenizarea se recomandă plantarea a 2-3 soiuri pe parcelă. (Mihail Iancu, 2014)

Soiul Deea varietatea rubrum este viguros, precoce, ajungând la maturitate tehnologică la începutul lunii iunie. Prezintă fructele bace de culoare roșie, cu pulpa roșie, suculentă și acidulată. Se pot consuma ca atare, dar se pretează foarte bine și pentru industrializare.

Fig. 1. Coacăz roșu

Soiul Deea varietatea alba este un soi de vigoare mare și are ciorchinii lungi, cu bace galbene-aurii, cu epicarpul transparent, pulpa suculentă, răcoritoare și plăcut acidulată, ajungând la maturitate tehnologică la mijlocul lunii iunie. Sunt bune pentru industrializare sau pentru a fi consumate ca atare.

Fig. 2. Coacăz alb

2.2. Apa: are un rol important în fluxul tehnologic, deoarece se folosește la spălarea produselor horticole și pentru pregătirea siropului de zahăr. Apa se folosește și pentru igienizarea utilajelor, instalațiilor, ambalajelor, spațiilor de prelucrare și de depozitare.

Apa trebuie să îndeplinească anumite condiții: să fie potabilă, incoloră, inodoră, insipidă, fără particule în suspensie, cu un pH de 6,5-7,5 și fără urme de hidrogen sulfurat, săruri ale metalelor grele, amoniac, nitriți, fier etc, maxim 20 grade duritate totală, maxim 20 germeni/ml. Duritatea apei este determinată de totalitatea sărurilor minerale dizolvate, cum ar fi: sulfat de calciu, sulfat de magneziu, bicarbonat de calciu, nitrat de calciu, clorură de calciu. Bioxidul de carbon se poate elimina prin fierbere și astfel se precipită carbonații, exprimând duritatea permanentă a apei.

În funcție de duritate, apa se clasifică în:

-apă moale, până la 8° duritate

-apă semidură, între 8- 16° duritate

-apă dură, între 16- 30° duritate

-apă foarte dură, peste 30° duritate

În tabelul 2.1. sunt meționate datele despre compoziția chimică și biologică a apei potabile.

Tabel 2.1

Compoziția chimică și biologică a apei potabile, (Gh. Mihalca și colaboratorii, 1980)

În industria alimentară este recomandată apa cu duritate mijlocie, cuprinsă între 10-15 grade germane. (Adrian Chira, 2003)

2.3. Zahărul: se folosește pentru conservarea fructelor, prevenind fenomenul de oxidare. Zahărul este utilizat cu precădere pentru fructele congelate.

Zahărul comercial se prezintă sub următoarele denumiri:

zahăr cristal sau tos, sub formă de cristale de zaharoză neaglomerate

zahăr bucăți sau cubic, format din cristale de zaharoză aglomerate

zahărul pudră sau farin este obținut prin măcinarea zahărului cristal sau a zahărului bucăți, sub formă de sfărâmături.

Zahărul trebuie să îndeplinească anumite caracteristici:

culoarea alb lucioasă pentru zahărul cristal până la mată pentru zahărul bucăți și mată pentru zahărul pudră

mărimea cristalelor zahărului tos trebuie să fie între 0,3 și 2,5 mm

zahărul pudră cu cristale sub 0,05 mm, nelipicios și fără aglomerări.

În tabelul 2.2. sunt menționate caracteristicile fizico-chimice ale zahărului. Ele trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

Tabel 2.2

Caracteristicile fizico-chimice ale zahărului, (Gh. Mihalca și colaboratorii, 1980 )

Zahărul este utilizat la formarea soluțiilor de zahăr în aparate numite granulatoare sau la cald în fierbătoare.

Siropul de zahăr are rol antioxidant, conservant și menține conținutul de vitamine. Pentru o păstrare mai bună congelăm fructele și în sirop de zahăr.

Metodele de congelare cele mai utilizate pentru produse horticole sunt congelarea în bloc cu sau fără zahăr. Acest tip de congelare pretează pentru produsele horticole sensibile la oxidări (coacăze, căpșuni, vișine, cireșe etc.) cu zahăr. Unele specii, cum sunt fructele de pădure pot fi congelate în bloc fără adaos de zahăr. De asemenea în varianta bloc pot fi congelate și produse horticole destinate prelucrării ulterioare.

2.4. Ambalajele utilizate pentru produsele congelate trebuie să îndeplinească anumite cerințe: elasticitate la temperaturi joase, extensibilitate, rezistanță la lovire, rupere, uzură prin frecare, condiții de umiditate, modul de comercializare, posibilitate de închidere ermetică, grad mare de impermeabilitate la vapori de apă, gaze, raze ultraviolete, conservabilitatea aromei, rezistență față de grăsimi, uleiuri, acizi etc.

Pentru produsele congelate se pretează foarte bine ambalajele din material plastic.

Acestea se pot confecționa prin mai multe metode:

formarea sub vid constă în încălzirea peliculei sau a plăcii din material plastic până se înmoaie, apoi se așează pe matricea rece și se mulează cu ajutorul unei depresiuni.

formarea prin suflare folosește tuburi prin extrudare care se încălzesc, se mulează pe matriță prin suflare de aer, se răcește și se elimină butelia rezultată.

sudarea se folosește pentru obținerea ambalajelor sub formă de pungi, tuburi, butelii etc.

Sunt mai multe procedee de obținere a pungilor din material plastic prin sudare.

Sudarea cu curenți de înaltă frecvență, se aplică la materialele plastice cu pierderi dielectrice (PVC);

Termosudarea fără adaos de material, se realizează cu ajutorul unor cuțite sau al unui jet de aer și se formează pungi pornind de la folie tubulară;

Sudarea cu raze infraroșii, se aplică pentru materialele cu pierderi dielectrice mici (polietilena). Când materialul plastic este cald emite radiații infraroșii, iar acestea se reflectă în masa materialului și îl încălzește;

Sudarea cu ultrasunete constă în încălzirea materialului plastic prin ultrasunete, iar sudarea se face prin fuziune. Prin sudarea foliei plane se obține o folie tubulară, care se umple și apoi se închide prin presare;

Termosudarea cu adaos de material utilizează material sub formă de baghetă care se topește cu ajutorul aerului cald, utilizând adaosde material.

Lipirea, ajută la formarea ambalajelor din material termoplastic cu ajutorul soluțiilor, emulsiilor de rășină, polimeri dizolvați în monomeri și solvenți. Lipirea se realizează dificil la poliamide, polietilenă, clorură de poliviniliden și polifluoretan.

Ambalajele trebuie să fie suficient de stabile încât să protejeze alimentele pe întreaga durată a depozitării: împotriva mediului ambiant, pătrunderii microorganismelor, uscării, pierderilor și transmiterii substanțelor rău mirositoare.

Pentru congelarea produselor horticole am folosit ambalaje din materiale termoplastice de polietilenă. Acestea sunt confecționate din polietilenă de presiune înaltă, relativ cristalizată. Polietilena de presiune joasă nu se folosește.

Aceste pungi sunt folosite pentru preambalarea și ambalarea produselor horticole pentru desfacerea cu amănuntul. (Sarca Gheorghe, 2010)

Se mai pot folosi și caserole pentru a fi mai ușor de transportat, pentru a se păstra mai bine și pentru aspect, atunci când vor fi puse la vânzare. În figurile 3 și 4 sunt două tipuri de caserole, iar în figura 5 sunt utilajele de ambalare a fructelor în caserole.

Fig. 3. Caserolă transparentă Fig. 4. Caserolă neagră cu capac transparent

Fig. 5. Utilajele de ambalare a fructelor în caserole

Capitolul III: Importanța conservării fructelor de coacăz prin frig

3.1. Păstrarea fructelor de coacăz prin refrigerare

Refrigerarea este operația de răcire și de păstrare a produselor horticole până la temperaturi apropiate de punctul de congelare. Refrigerearea este folosită pentru conservarea propiu-zisă a produselor horticole destinate consumului ca atare sau pentru prelucrare ulterioară.

Prin refrigerarea produselor horticole procesele metabolice, activitatea enzimelor endogene și activitatea microorganismelor exogene vor fi influențate. Produsele cu o încărcătură microbiologică redusă au o eficiență de refrigerare mare și de aceea trebuie protejate pentru a nu se contamina în timpul proceselor de recoltare, transport și ambalare.

Procesul de refrigerare trebuie să respecte următoarele faze: tratamente preliminare, depozitare sau refrigerare, evitarea condensării vaporilor de apă din aer pe produsul care este scos din depozit, prin încălzirea superficială, transportul.

Înaintea refrigerării produsele horticole sunt supuse unor operații de pregătire cum sunt: spălarea, sortarea, calibrarea, dezinfectare, sterilizare, tratamente de prevenire a bolilor fiziologice și ambalare.

Tratamentele preliminare sunt importante pentru produsele horticole refrigerate, deoarece influențează calitatea lor și prelungesc perioada de păstrare a acestora.

Aceste tratamente se stabilesc în funcție de anumite criterii: soi, specie, caracteristici termofizice și fizice (mărime, formă, căldură specifică, densitate, conductibilitate termică, etc), caracteristici biologice și fiziologice (transpirație etc), caracteristici chimice (conținut de apă, lipide, aromă, gust, pigmenți, substanță uscată, celuloză, glucide, aciditate, etc), gradul de creștere și dezvoltare în momentul recoltării și aplicării tehnologiei de răcire, dotarea tehnologică existentă în unitatea de prelucrare.

Un rol important în durata de păstrare în condiții de refrigerare a produselor horticole o are gradul de perisabilitate.

După gradul de perisabilitate, produsele horticole se clasifică astfel:

Produsele horticole excesiv de perisabile se depreciază rapid și au epiderma subțire, intensitatea respirației mare și se păstrează timp de 2-3 zile. Din această grupă fac parte următorele fructe: coacăze, zmeură, mure, afine, căpșuni, etc și legume: mărarul, leușteanul, macrișul, loboda, tarhonul, etc.

Produsele horticole foarte perisabile au epiderma fină, au sensibilitate față de factorii din mediul extern, iar perioada de păstrare este de: 3-4 zile pentru cireșe și vișine, 15-20 zile pentru piersici. Din această categorie fac parte: cireșele, vișinele, piersicile, caisele, ceapa verde, castraveții, cicoarea de grădină, bobul, usturoiul verde, ciupercile, varza chinezească, marula, reventul, varză de frunze, salata, mazărea păstăi, morcovii timpurii, etc.

Produsele horticole perisabile se recoltează la un grad de maturitate considerat optim, înainte de maturitatea deplină și se păstrează între 7-10 zile, până la 1-3 luni. În această categorie se încadrează: lămâiul, strugurii, merele, perele, bananele, vinetele, anghinarea, ardeii, varza, brocoli, bame, pepene verde și galben, tomatele, etc.

Produsele horticole mai puțin perisabile: au capacitate mare de păstrare, sunt păstrate pe timpul iernii și au o perioadă mare de păstrare, de la 3-7, 8 luni sau chiar de la o recoltă al alta. Din aceată categorie fac parte: nucile, gutuii, migdalele, alunele, merele, perele soiuri târzii, ceapa bulbi, usturoiul, varza, ridichile de iarnă, prazul, sfecla de masă, dovleacul comestibil, fasolea boabe, etc.

Refrigerarea se realizează pe perioade mai scurte sau mai lungi de timp. Produsele se refrigerează imediat după recoltare, în timpul transportului, timp de câteva ore până la consumare sau până la prelucrarea lor. Această operație se mai numește prerăcire sau prerefrigerare.

La unele specii de produse horticole maturarea are loc în timpul depozitării (banane, citrice, mere, pere, rădăcinoase, etc), iar refrigerarea se desfășoară în spațiile în care sunt depozitate.

Instalațiile și procedeele de refrigerare:

Procedeele folosite la refrigerarea produselor horticole sunt: cu apă răcită, cu aer răcit, cu gheață hidrică și în vacuum. La alegerea unui procedeu de refrigerare sunt importante viteza și durata procesului de răcire, fiind dependente de diferența dintre temperatura dintre produse ș aerul răcit.

Metode de refrigerare:

Pentru a reduce durata de răcire trebuie să se știe durata de îmjumătățire a diferenței de temperatură.

Durata de înjumătățire a diferenței de temperatură depinde de: diferența de temperatură produs-mediu de răcire, dimensiunile produsului, natura mediului de răcire, modul de preluare a căldurii de la produs.

Refrigerarea cu apă răcită este o metodă de prerăcire a produselor horticole și permite folosirea vitezelor mari de răcire ca urmare a valorificării mari ai coeficienților de convecție ai apei la suprafața produselor.

Această metodă se poate realiza prin pulverizare sau stropire și prin imersie.

În cazul acestei metode produsele trebuie să fie ambalate, pentru a permite manipularea mai ușoară și expedierea mai rapidă după prerăcire. Ambalajele să fie din material plastic, șipci de lemn sau carton care să fie impregnate în interior și exterior cu substanțe care fac să fie impermeabile pentru apă.

Sistemele de răcire utilizate pot fi cu funcționalitate: discontinuă, semicontinuă sau continuă.

Refrigerarea cu apă continuă se face în bazin izolat termic în care se răcește apă cu gheață sau cu vaporizatorul unei instalații frigorifice, precum și într-un recipient izolat termic în care produsele vin în contact cu apa răcită.

În figura 6 este prezentată schema unei instalații de refrigerare care funcționază astfel:

Fig. 6. Schema unei instalații de prerăcire a legumelor și fructelor

1- bandă transportoare; 2- produse supuse răcirii în ambalaje; 3- dispozitiv de distribuție a apei; 4- regulator de nivel cu plutitor; 5- termostat; 6- vaporizator; 7- robinet de laminare a aparatului frigorific; 8- bazin izolat termic pentru răcirea apei; 9- pompă de circulație a apei; 10- tunel izolat termic pentru răcirea produselor.

Pentru a reduce sau a preveni dezvoltarea microorganismelor se adaugă în apa recirculantă dezinfectante.

Apa de răcire trebuie să ajungă la temperaturi de 0°C pentru a obține viteze mai mari de răcire, excepție se face doar când se folosesc temperaturi mai mari.

Refrigerarea cu apă răcită permite o răcire la viteze mari, iar produsele horticole nu pierd în greutate.

Refrigerare în vid sau vacuum cooling, este utilizată pentru produsele horticole care conțin multă apă. Acestea se pun în spații etanș cu presiune scăzută pentru a pierde prin evaporare o parte din apa liberă.

Durata de refrigerare: diferă în funcție de specie: 17 minute pentru salată cu răcire la 20-0°C și 30 minute pentru piersici cu răcire la 18-14°C.

Refrigerarea cu gheață hidrică artificială sau naturală, este o metodă folosită mai puțin în prezent, deoarece are costurile cele mai mari.

Ca și agenți de răcire se pot utiliza:

amestecuri frigorigene, fiind realizate din mai multe substanțe (gheață și clorură de sodiu);

amestecuri mai complexe cu acizi și săruri, care permit reducerea temperaturii cu 12-45°C;

gheața carbonică, are efect inhibator în postmaturarea produselor și în biodegradare, iar prin topire nu se udă produsele, fiind utilizată pentru refrigerarea produselor în timpul transportului;

gazele lichefiante: se utilizează pentru refrigerarea produselor în timpul transportului. (azotul, dioxidul de carbon, freonul etc);

gheața autentică, se folosește pentru a răci vagoanele CF, a mijloacelor de transport auto izoterme și a containerelor.

3.2. Conservarea fructelor de coacăz prin congelare

Prin congelare produsele horticole își păstrează valoarea nutritivă destul de apropiată de produsele proaspete, dar suferă o serie de modificări fizice și biochimice. Aceste modificări se referă la: textură, culoare, aromă și conținutul în vitamine.

Congelarea este o metodă mai puțin distructivă, comparativ cu alte metode de prelucrare.

Coacăzele sunt fructe din sezonul cald, iar prin congelare le putem păstra pentru a le consuma și în extrasezon.

Prin congelare se realizează înghețarea apei din produsele horticole cu formarea cristalelor de gheață. Aceste cristale uneori presează membrana produselor și aceasta se sparge, iar textura produselor va deveni mai moale. Textura fructelor și legumelor este cel mai des afectată, deoarece conținutul lor de apă este mai mare.

Pentru congelare se pretează doar produsele horticole întregi pentru a obține produse congelate de calitate.

Pentru a evita modificările de natură fizico-chimică a fructelor sau a legumelor trebuie evitată vătămarea lor, deoarece dacă sunt zdrobite, lovite sau crăpate au loc pierderi de suc celular și pot fi atacate de către microorganisme înainte de a fi congelate.

Congelarea produselor horticole are loc la -30°C -40°C, în funcție de mărimea produselor, conductibilitatea termică și căldura specifică.

Viteza de formare a cristalelor de gheață pornește dinspre exteriorul spre interiorul produselor horticole și se numește viteză de congelare, ea se exprimă în cm/h sau în m/h.

În funcție de viteza de formare a cristalelor de gheață, congelare poate fi:

congelare lentă: 0,1-1 cm/ h

congelare rapidă: 1-5 cm/ h

congelare foarte rapidă: 5-20 cm/ h

Congelarea lentă: are loc la temperaturi cuprinse între -12 și -15°C, iar coeficientul de circulație a aerului este redus. Această metodă de congelare prezintă dezavantajul că se formează cristale de gheață mari, iar acestea presează membranele celulare care se pot deforma și au loc pierderi de suc celular în timpul decongelării.

În cazul congelării rapide temperatura ajunge până la -40°C, iar coeficientul de circulare al aerului este mai intens. În această situație se formează cristale de gheață mici, care sunt repartizate uniform în exteriorul și interiorul celulelor.

Punctul de congelare al coacăzelor este de -1°C.

Congelarea coacăzelor se poate face cu sau fără rahis. Coacăzele se pot congela răzleț în strat fluidizat sau în sirop de zahăr. Durata de păstrare a coacăzelor la temperatura de -18°C este de: 10-14 luni pentru coacăzele congelate răzleț, 18 luni pentru coacăzele congelate în sirop de zahăr. (Ardelean Alina, 2013)

Ȋn tabelul 3.1. sunt prezentate punctele de congelare pentru diferite specii de fructe.

Tabelul 3.1

Punctele de congelare la principalele specii de fructe (după L. Mironeanu, citat de Ardelean A., 2013)

Procesul de congelare parcurge 3 faze (fig. 7)

În prima fază: A-S, produsul este refrigerat până la temperatura de -2°C. În timpul cristalizării se degajă căldură și temperatura crește brusc până în punctul B.

În a doua fază: B-C, are loc procesul de formare a cristalelor de gheață până la 60-75%.

În a treia fază: C-D, temperatura scade până atinge temperatura de echilibru.

Fig.7. Curba de congelare

Dacă produsele horticole congelate sunt supuse oscilațiilor de temperatură atunci ele vor recristaliza, adică va apărea fenomenul de “recristalizare migratorie”. Cristalele mari le absorb pe cele mici în timpul acestui fenomen. Produsele congelate trebuie să fie păstrate la temperatura de -18°C pe parcursul lanțului frigorific pentru a evita acest fenomen.

3.3. Sisteme de congelare

Congelarea se realizează în mai multe moduri cu funcționare diferită:

– discontinuă, situație în care instalațiile se întrerup după congelare;

– semicontinuă, atunci când produsele congelate se scot la intervale regulate de timp din instalații;

– continuă, când prelucrarea are loc în flux continuu.

Congelarea se poate realiza în mai multe sisteme.

3.3.1. Congelarea în curenți de aer rece, se pot realiza în două variante: în strat fix sau în strat fluidizat:

Congelarea în strat fix se folosește în congelatoare care asigură temperaturi cuprinse între -30…-50°C. Printre produse aerul circulă cu o viteză de 6-8 m/s, iar produsele rămân nemișcate în timpul congelării. În funcție de natura produsului horticol, tipul de ambalaj, modalitatea de prezentare a produsului horticol, grosimea stratului, se stabilește viteza de circulare a aerului. Prin evaporare pierderile în greutate sunt ridicate, deoarece viteza este mai lentă. Dacă viteza de circulare a aerului crește atunci consumul de energie al ventilatoarelor se mărește. Curenții de aer pot circula printre produse vertical, longitudinal sau transversal. Incălzirea curenților de aer care circulă longitudinal în timpul congelării, ajunge la 4-6°C, iar la cei transversali ajunge la 1,5-4°C.

Din această categorie fac parte tunelele, celulele și aparatele cu bandă.

Tunelele funcționează în flux discontinuu sau continuu, fiind dotate cu cărucioare, vagoane cu rastele, linii de transport suspendate pe care se așează produsele pregătite pentru congelare.

Celulele sunt camere în care produsele sunt așezate pe rastele mobile în tăvi și unde circulația aerului este intensă.

Aparatele cu bandă funcționează în flux continuu, viteza aerului este mare, iar timpul de congelare este redus.

Congelarea în strat fix se folosește pentru produsele neambalate consumate ca atare, cum ar fi: zmeură, coacăze, căpșuni etc, sau ambalate în pachete mai subțiri de 50 mm.

Congelarea în strat fix se pretează atât pentru produsele horticole neambalate, care sunt destinate consumului ca atare, cât și pentru produsele horticole ambalate care sunt destinate prelucrării ulterioare, având o grosime a stratului de maxim 5 cm.

Congelarea în strat fluidizat permite circulația aerului printre produse cu o viteză de până la 10 cm/h. Acest sistem de congelare permite congelarea răzleață a produselor horticole, adică bob cu bob sau bucată cu bucată. Prin acest tip de congelare se reduc pierderile în greutate cu 3%.

Fig.8. Aparat cu bandă transportatoare în strat fluidizat

1- carcasă izolată; 2- platformă vibratoare pentru separarea apei; 3- dozator pâlnie; 4- bandă alimentare; 5- zonă de suflare aer cu presiune ridicată; 6- dispozitiv de realizare a unui strat uniform; 7- zonă de fluidizare minimă; 8- ventilator radial; 9- ventilator axial; 10- pâlnie evacuare.

Instalațiile de congelare în strat fluidizat pot funcționa cu pernă de aer, pat fluidizat sau flo-freezee.

Pentru congelarea de calitate a produselor trebuie corelată viteza aerului din instalație cu mărimea particulelor de produs pentru realizarea gradului de fluidizare. Gradul de fluidizare este indicat de un paramentru numit numărul Froude și este raportul dintre forța portantă a aerului și greutatea particulei și poate fi calculat astfel:

=

unde,

V- viteza aerului;

d- diametrul mijlociu al particulelor de fluidizat;

g- accelerația sub acțiunea gravitației.

În acest proces de congelare se recomandă să se folosească valori maxime de 100-200 ale numărului Froude.

Avantajele folosirii acestui sistem de congelare în start fluidizat a produsleor horticole sunt:

• permite realizarea congelării bob cu bob sau răzleață, deoarece particulele de produse horticole fiind mereu în mișcare se evită fenomenul de aglomerare;

• pierderile de greutate prin deshidratare sunt sub 0,5%, fiind mult mai reduse comparativ cu alte sisteme de congelare (5-8%);

• ocupă suprafețe relativ mici, sunt igienice, ușor de întreținut și pot fi utilizate și pentru congelarea în bloc;

• permite realizarea congelării rapide și ultrarapide, având coeficientul ridicat de transmitere a căldurii;

• deoarece funcționează în flux continuu permit mecanizarea operațiilor de ambalare și transport a produselor horticole.

Congelarea în strat fluidizat se poate realiza în congelatoare cu bandă de transport și în congelatoare cu jgheab. Cele cu bandă pot fi: cu bandă simplă sau cu bandă dublă de transport.

Congelatoarele cu bandă, realizează un grad de fluidizare mai redus. Din acest considerent trebuie ca grosimea stratului de produs horticol să fie mai mică. Datorită benzii transportatoare se pretează pentru o gamă largă de produse, inclusiv pentru produsele horticole cu epiderma fină. Viteza benzii transportoare se reglează în funcție de dimensiunea particulelor și specia tratată, considerându-se încheiată când temperatura atinge valoarea de

-18°C, aceasta fiind temperatura de păstrare a produsului congelat.

Caracteristicile tehnice și capacitățile de producție a unor astfel de congelatoare sunt prezentate în tabelul numărul 3.2.

Tabelul 3.2

Caracteristicile tehnice și capacitățile de producție a unor modele de congelare Frigoscandia

Congelatoarele cu jgheab: prezintă un jgheab perforat unde, are loc congelarea produselor horticole. Prin acest jgheab circulă aerul rece, iar datorită mișcării oscilante pe care o dezvoltă se evită aglomerarea particulelor de produs și se facilitează avansarea produsului spre evacuare. Un astfel de congelator este prezentat (fig. 9), care funcționează în sistem flo-freeze.

Fig. 9. Congelator Frigoscandia tip flo-freeze cu jgheab

1- incintă izolată termic, 2- limitator de deversare, 3- placă perforată, 4- dispozitiv de alimentare cu produse, 5- jgheab exterior de descărcare, 6- vaporizator, 7- sistem de distribuție a agentului intermediar, 8- jgheab, 9- produse în strat fluidizat, 10- separator de picături, 11- ventilator, 12- bazin cu agent intermediar.

3.3.2. Congelarea prin contact direct cu refrigerentul, este un sistem de congelare la care produsele ajung în contact cu agentul refrigerent, care poate fi azot lichid, sirop de zahăr invertit 50%, dioxid de carbon, soluția de sare 10%.

Acest tip de congelare se realizează în instalații care funcționează pe principiul imersării și aspersării produselor horticole în lichide care reprezintă agentul frigorific.

Congelarea este rapidă, iar viteza transferului de căldură de la produs la agentul criogeneste foarte mare, de aceea produsle pot fi congelate și individual (bucată cu bucată, bob cu bob etc).

Acest tip de congelare se poate realiza prin trei metode: imersie, aspersie, prin convecție și curenți de vapori.

Imersia sau scufundarea, este un proces utilizat foarte rar deoarece produsele suferă modificări ale epidermei, cum ar fi lezarea epidermei și implicit au loc pierderi de suc celular.

Aspersia sau stropirea se realizează în trei faze: prerăcirea la temperatura de -40°C, congelarea la temperatura de -150°C și echilibrarea temperaturii între straturile interioare și exterioare.

Convecția și curenții de vapori este un sistem în care suportul pentru produse este răcit de agentul criogen care este aspersat și în spațiul de congelare peste produse.

Procedeul se realizează în aparate Cryotransfer cu funcționare continuă.

Dacă instalațiile funcționaeză cu dioxid de carbon, atunci congelarea poate avea loc la temperaturi de -40°C… -80°C, iar dacă se utilizează freon atunci congelarea se poate realiza la temperaturi de -30°C… -43°C.

Dacă congelarea se face în instalații cu freon atunci reducerea duratei de congelare va fi semnificativă: piersici jumătăți 15 minute, fasole 60 secunde, cartofi prăjiți 60 secunde, mazăre 30 secunde, căpșuni 2 minute și porumb boabe 7 minute.

3.3.3. Congelarea prin contact indirect cu refrigerentul se poate realiza în strat fix sau în strat mobil.

Congelarea în strat fix se realizează în congelatoarele cu plăci (fig. 11). Plăcile metalice sunt prevăzute cu serpentine prin care circulă agentul frigorigen. Pe plăci sunt situate tăviel metalice pe care se așează produsele ambalate în pungi de polietilenă sau cutii de carton cu capacitatea de până la 5 kg.

În funcție de cantitatea de produse supusă congelării și a tipului de ambalaj durata de congelare este între 2-6 ore.

Fig. 10. Congelator cu plăci

1- colector pentru agent frigorific; 2- furtun; 3- placă metalică răcită; 4- spațiu pentru produse; 5- ușă; 6- cilindru hidraulic.

Congelarea în strat mobil se folosește pentru produsele lichide (sucuri). Durata de congelare este între 1-4 minute. Sistemul de răcire permite congelarea produselor lichide pe suprafața cilindrilor metalici, după care lichidul congelat este îndepărtat prin răzuire. (Ardelean Alina, 2013)

3.3.4. Congelarea produselor horticole în aparate frigorifice de uz casnic

Produsele horticole pot fi păstrate sau conservate în aparate de uz casnic prin refrigerare sau congelare.

Aceste aparate se numesc refrigeratoare-congelatoare sau congelatoare și permit păstarea produselor horticole pentru câteva zile în condiții de refrigerare sau a produselor congelate la temperatura de -18°c.

Păstrarea produselor congelate în gospodărie se face astfel:

Legumele congelate cumpărate pot fi consumate în acea zi sau păstrate pentru a fi preparate ulterior, după câteva zile, săptămâni sau chiar luni. Dacă sunt cumpărate pentru a fi consumate în acea zi atunci se face decongelarea lor și se pregătesc pentru consum, iar dacă se vor consuma ulterior se vor pune în refrigerator pentru păstrare până la preparare.

Aparatele de uz casnic sunt pretențioase și sunt folosite pentru a păstra alimentele la temperaturi mici. Cele mai multe sunt paralelipipedice și au înălțimi diferite și pot avea una sau mai multe uși. Aceste aparate sunt dotate cu un agregat de frig care poate fi cu compresor sau cu amoniac. La noi în țară se fabrică aparate cu agregate de produs frig, cu compressor capsualt cu Freon -12.

Aceste aparate sunt necesare în gospodărie deoarece ajută la păstrarea alimentele, pe o perioadă mai lungă de timp, depinzând de temperatura pe care o pot realiza.

Refrigeratoarele au temperatura cuprinsă între 0 – 8°C. Se pot realiza și temperaturi cuprinse între 0- 2°C, datorită compartimentului relativ mic al evaporatorului. Produsele congelate se pot păstra timp de 24 h, deoarece se decongelează treptat.

Aceste aparate frigorificesunt de mai multe feluri:

Refrigeratoare-conservatoare au avantajele refrigeratoarelor dar și cele ale congelatoarelor.

Semnul internaṭional al acestor aparate este cu două stele.

Tabelul 3.3

Semnele convenționale internaționale de recunoaștere a refrigeratoarelor de uz gospodăresc

Capacitatea acestora este de 50- 400 l și pot realiza o temperatură de refrigerare de 2-8°C. congelarea se realizează într-un compartiment separat, având o capacitate de 10-25% din capacitatea totală a aparatului, unde se realizează temperaturi de -6… -12°C.

Fig. 11. Schema unui refrigerator-conservator și temperaturile realizate

Restul aparatului cuprinde mai multe compartimente în care sunt realizate temperaturi specific pentru diferitele tipuri de alimente.

Refrigeratoarele marcate cu o stea au temperature de -6°C, care pot realiza procesul de congelare.

Refrigeratoare- congelatoare prezintă două compartimente. În compartimentul mai mic, care are o capacitate de 15-30% din volumul aparatului se realizează congelarea la temperaturi de -18°C. Compartimentul mai mare este destinat refrigerării alimentelor și prezintă zone cu diferite temperaturi cuprinse între 2- 8°C.

Fig. 12. Schema unui refrigerator- congelator și temperaturile realizate

Congelatoarele: sunt asemănătoare cu refrigeratoarele- congelator cu două uși, sau congelator tip dulap sau ladă. Pot realiza o temperature de congelare de -18… -20°C. Acestea sunt notate cu 4 stele, pot avea 1-2 compresoare la capacitate de 100 l.

Congelatoarele tip ladă prezintă capac și au o capacitate de 140- 600 l. În ele alimentele congelate se pot păstra în condiții foarte bune până la 12 luni.

Congelatoarele trebuie să asigure o putere de congelare rapidă, pentru ca produsele să fie de calitate după decongelare.

La noi în țară se fac refrigeratoare- congelatoare cu 3 și 4 stele, cu compartimente separate de refrigerare și congelare a alimentelor, tip Arctic sau Ariston, etc.

În tabelul numărul 3.4. sunt prezentate câteva caracteristici tehnice ale apatelor de tip refrigerator- congelator.

Tabelul nr. 3.4

Fișa tehnică a frigiderului Hotpoint-Ariston EBM 18210

CAPITOLUL IV: Fluxul tehnologic cu schema și cu descrierea fazelor

4.1. Fluxul tehnologic de obținere a coacăzelor roșii și albe congelate este următorul:

recoltare, transport, recepție cantitativă și calitativă, păstrare temporară în condiții de refrigerare, sortare, spălare, curățare, ambalare, congelare, depozitare, livrare. (fig.13)

Descrierea fazelor:

Recoltarea se face la maturitate tehnologică a materiei prime.

Este indicat ca operația să se execute dimineața sau seara când este răcoare

Transportul produselor horticole de la locul recoltării se face până la unitatea de prelucrare cu mașini frigorifice.

În timpul transportului și depozitării temperatura trebuie să fie apropiată de 0°C, iar umiditatea relativă de 90%. (Lenuța Chira, 2000)

Produsele horticole trebuie să fie ambalate în timpul transportului în: ambalaje de capacitate mică (lăzi) pentru congelarea în strat fluidizat.

Recepția cantitativă și calitativă, se face cu scopul de a cunoaște și înregistra cantitatea și calitatea materiei prime și auxiliare în momentul aprovizionării de la furnizor. Recepția cantitativă se realizează ușor prin cântărire, dar cea calitativă presupune analize fizico-chimice, microbiologice și organoleptice.

Analizele fizice se referă la stabilirea integrității structo-texturale a materiei prime.

Analizele chimice constă într-o serie de determinări: substanța solubilă uscată, aciditate, vitamina C.

Analizele microbiologice se referă la observarea încărcăturii microbiene și a gradului de igienă realizat odată cu recoltarea și ambalarea.

Analizele organoleptice se realizează prin degustarea microprobelor.

Înainte de congelare am păstrat coacăzele timp de 3 zile în condiții de refrigerare, în frigiderul casnic, la temperatura de +4°C.

Sortarea, constă în eliminarea exemplarelor necorespunzătoare, bolnave, zdrobite, cu grad de maturare diferit. Sortarea se face manual pe benzi ținând cont de criteriile mai sus amintite.

Condiționarea, se face cu echipamente moderne prevăzute cu dispozitive electronice sortând produsele după culoare etc.

Spălarea, se face pentru îndepărtarea prafului, pământului, reziduurilor de pesticide și microorganismele existente pe suprafața produselor. Fructele care nu sunt supuse la tratamente termice trebuiesc atent spălate deoarece prezintă o încărcătură microbiologică mai mare.

Literatura de specialitate menționează la coacăz un număr total de microorganisme înainte de spălare- 45 000 și după spălare- 8 000. (Gh. Mihalca, 1980)

Se cunosc mai multe tehnici de spălare: pulverizarea, imersia, sistemul mixt cu dușuri. Spălarea coacăzelor s-a efectuat în sistem dușuri.

Curățarea, constă în îndepărtarea rahisului.

Congelarea, se face la temperaturi cuprinse între -18… -23 ̊C și se pot păstra între 8-12 luni.

Congelarea s-a realizat în congelatoare de tip casnic. Temperatura de congelare este de -18°C. Acest tip de congelare asigură și temperatura de menținere a produselor congelate. Coacăzele atent recoltate și transportate având o epidermă suficient de rezistentă pot fi congelate prin acest sistem fără a avea loc scurgeri de suc celular.

Ambalarea s-a făcut înaintea congelării în pungi de polietilenă cu capacitatea de 0,5 kg.

Am realizat probe de 100 g.

De asemenea, în congelatoarele casnice și nu numai se mai pot congela fructele în caserole de plastic.

Ambalarea, se poate face înainte de congelare sau după congelare. Dacă ambalarea se face înainte de congelare, ambalajul trebuie să permită creșterea în volum a produsului. Dacă se ambalează după congelare, ambalajul trebuie să fie din material impermeabil, încât să nu permită scurgerea sucurilor, să nu permită pătrunderea microorganismelor, să prezinte stabilitate fizico-chimică, să protejeze produsul congelat pe toată perioada depozitării. Se ambalează în caserole de plastic.

Depozitarea, se face la temperatura de -18 ̊C.

Livrarea, produsele sunt trimise în anumite puncte pentru a fi vândute: supermarket-uri, depozite, piețe, etc.

4.2. Fluxul tehnologic de obținere a coacăzelor roșii și albe congelate cu sirop de zahăr este următorul:

recoltare, transport, recepție cantitativă și calitativă, păstrare temporară în condiții de refrigerare, sortare, spălare, curățare, dozare+ ambalare- sirop+ fructe, congelare, depozitare, livrare. (fig. 14)

Operațiile de recoltare, transport, receptive cantitativă și calitativă, refrigerarea, sortarea, spălarea, curățarea s-au executat în mod similar cu prima variantă.

Prepararea siropului de zahăr s-a realizat la rece, la temperatura mediului ambiant, obținându-se o soluție de zahăr în concentrație de 30%.

Operația de dozare+ ambalare a fructelor cu soluția de zahăr s-a realizat în pungi de polietilenă, constituind probe de 100 g.

Operațiile de congelare, depozitare și livrare s-au efectuat similar cu cele prezentate la variant anterioară.

De asemenea, fructele de coacăz congelate industrial se pretează la varianta în strat fluidizat sau în varianta bloc. La varianta bloc, fructele de coacăz pot fi congelate cu sau fără sirop de zahăr și în general, sunt destinate prelucrării ulterioare.

Fig. 15. Coacăzele ambalate în pungi de polietilenă, probe de 100 g

Fig. 13.

Fig. 14.

4.3. Modificările de calitate ale produselor finite

Prin congelare produsele finite au o calitate superioară și o valoare nutritivă apropiată de cea a fructelor proaspete, care pot fi păstrate pe o perioadă îndelungată de timp.

Totuși, produsele horticole suferă o serie de modificări calitative de natură microbiologică și fizico-chimică.

Microorganismele sunt inactivate la temperaturi scăzute: drojdiile la -2,1°C, mucegaiurile la -6,1°C… -8°C, iar bacteriile la -2,1°C… 4°C.

Dacă nu se respectă temperatura de -18°C pe tot parcursul lanțului frigorific, datorită oscilațiilor de temperatură pot avea loc modificări privind calitatea produselor finite congelate.

Modificările de natură fizico-chimică care pot apărea la produsele congelate pot fi următoarele:

compușii fenolici sunt oxidați de polifenoloxidază, iar aceasta duce la brunificarea produsului, datorită pierderii apei prin evaporare și favorizează pătrunderea oxigenului;

structo-textura va deveni mai laxă;

țesuturile se deshidratează în urma evaporării apei din straturile superficiale

pierderile de vitamine sunt mai reduse decât la produsele prelucrate prin alte metode (sterilizare, deshidratare, concentrare), iar vitamina C suferă pierderi mai mari, dar prin congelarea în sirop de zahăr acestea pot fi diminuate;

pH-ul sucului celular devine acid, datorită concentrarii sucului cellular,iar sărurile greu solubile precipită mai ușor, deoarece sunt în cantitate mai mică;

culoarea se modifică datorita degradării pigmenților antocianici și a brunificării enzimatice; fenomenul se datoreaza activității polifenoloxidazei, iar pentru a evita aceste manifestări se pot realiza tratamente antioxidante;

gustul, aroma și culoarea se modifică la produsele horticole depozitate un timp mai îndelungat sau dacă nu se respectă operațiile tehnologice; gustul nu mai este puternic foxat ca al produselor proaspete;

zaharoza cristalizează la temperaturi mai mici de -10°C și se previne prin înlocuirea zahărului cu 30% zahăr invertit sau glucoză.

Capitolul V: Cercetări privind influența procesului de congelare asupra unor indicatori de calitate ai coacăzelor roșii și albe

5.1. Metode de analiză a materiei prime

5.1.1. Analiza organoleptică a materiei prime

Odată cu recepția calitativă a materiei prime se analizează și însușirile senzoriale ale acesteia.

Metodele organoleptice constau în determinarea acestor însușiri care se percep în momentul analizării materiei prime cu ajutorul organelor de simț (gust, miros, văz, tactil).

În vederea aprecierii calității fructelor de coacăz se constituie probe reprezentative pentru soiul analizat. În acest sens am constituit probe de 100 g pentru fiecare soi analizat.

Însușirile senzoriale ale coacăzelor roșii și albe analizate sunt următoarele:

Mărimea boabelor diferă în funcție de soi și dispunerea lor pe rahis. Cele dispuse la baza rahisului sunt mai mari comparativ cu cele dispuse în vârf.

Consistența pulpei se apreciază prin analiza a 10-20 boabe, prin apăsare cu mâna și degustare. Sunt apreciate pozitiv boabele cu pulpa ferm consistentă, compactă, crocantă. Sunt apreciate negativ boabele de consistență moale, prea tare (necoapte).

Suculența pulpei se apreciază prin degustare. Se degustă 20-30 boabe din fiecare soi. Se apreciază a fi corespunzătoare cele cu pulpa suculentă sau potrivit de suculentă. Necorespunzătoare sunt considerate boabele cu pulpa slab saau excesiv de suculentă (supracoapte), cu pulpă lipsită de suculență sau seacă.

Gustul boabelor se apreciază prin degustare și reprezintă caracterul de bază în apreciarea organoleptică a unui soi. Se apreciază prezumtiv boabele cu gust armonios și echilibrat, dulce-acrișor, plăcut cu ușoară astringență, cu raport echilibrat de zahăr-aciditate- tanin. Se consideră necorespunzătoare boabele care au gust lipsit de expresivitate, neechilibrat, prea acru sau prea astringent.

Aroma boabelor se determină tot prin degustare, fiind percepute substanțele volatile, specifice speciei și soiului. Se consideră corespunzătoare boabele cu aromă bine pronunțată, aromă foxată specifică coacăzelor și necorespunzătoare cele fără aromă sau miros neplăcut.

Culoarea pulpei se apreciază vizual, fiind o caracteristică de specie și soi. Sunt apreciate pozitiv la soiul roșu, boabele de un roșu aprins, cu aspect ușor translucid. Nu se acceptă boabele de culoare roșu pal sau verzi, sugerând un grad redus de coacere (pârgă). La soiul de coacăze albe se apreciază pozitiv boabele cu o colorație galben-pal translucide și nu sunt acceptate cele verzi sau albe, ceea ce denotă stadiul de pârgă.

Starea de prospețime se referă la gradul de turgescență și la aspectul viu (proaspăt) al boabelor. Fructele trebuie să fie recent culese, fiind o specie excesiv de perisabilă. Nu se acceptă materie primă cu aspect veșted, care prezintă de cele mai multe ori și pierderi de suc celular.

Ușurința desprinderii de pe rahis se apreciază tactil prin desprinderea boabelor. Desprinderea cu ușurință a boabelor indică faptul că materia primă a ajuns la maturitate tehnologică. Depășirea gradului de maturitate tehnologică, duce la desprinderea boabelor de pe rahis direct în plantație, ceea ce determină pierderi importante de producție.

Starea sanitară se apreciază vizual și ne indică gradul de atacare a boabelor de boli, precum și prezența impurităților și a urmelor de pesticide de pe boabe. Este acceptată materia primă curată, fără urme de boală sau pesticide. O materie primă afectată de una sau mai multe specii de microorganisme nu este acceptată pentru prelucrare.

5.1.2. Determinarea substanței uscate solubile prin metoda refractometrică

Din punct de vedere al compoziției chimice, produsele horticole conțin apă și substanțe dizolvate de natură minerală (substanța uscată solubilă) și organică. Glucidele reprezintă componenta principală din substanța uscată solubilă și este reprezentată de fructoză, glucoză li zaharoză.

Determinarea substanței uscate solubile cu refractometrul Zeiss:

Această metodă se bazează pe proprietatea substanțelor transparente care deviază raza de lumină care le străbate, iar gradul de deviere este dat de indicele de refracție, care este raportul dintre sinusul unghiului de refracție și unghiul de incidență.

Principiul metodei se bazează pe determinarea indicelui de refracție. Dacă un fascicul de lumină trece dintr-un mediu cu o densitate optică mai mică într-un mediu cu o densitate optică mai mare își modifică direcția cu un anumit unghi, iar raportul dintre sinusuri are o valoare constantă.

Această determinare se face pe baza indicelui de refracție. Determinarea unghiului de refracție se face la temperatura de 20 C.

Pentru determinarea indicelui de refracție am folosit refractometrul Zeiss, care este alcătuit din: lunetă, prismă și ocular.

Fig. 16. Refractometrul Zeiss

Citirea indicelui de refracție se face pe o scală dublu gradată de la 0 – 30%, unde se citește direct conținutul de substanță uscată solubilă în procente și zecimi.

Materiele necesare:

• fructe: coacăze roșii și albe;

• trusă cu refractometru;

• apă distilată, alcool, tifon;

• baghetă de sticlă;

• cuțite inox, hârtie de filtru.

Tehnica de lucru:

Pentru această determinare este necesară parcurgerea a trei faze de lucru:

• verificarea exactității de lucru a aparatului;

• determinarea substanței uscate solubile;

• corecția rezultatelor.

Verificarea exactității de lucru a aparatului:

Prisma și placa de bachelită se șterg cu ajutorul unui tifon sau a unei hârtii de filtru îmbibate în apă distilată sau alcool. Se pun pe prismă 2-3 picături de apă distilată cu o baghetă de sticlă fără a o atinge, după care se închide aparatul și se vizualizează spre lumină. Dacă linia de separare este între cele două zone (luminoasă și întunecoasă), se gaseste in dreptul valorii de zero, atunci aparatul este reglat corect, iar dacă linia de separare este mai sus sau mai jos de zero, atunci se va face corecția cu ajutorul șurubului de pe lunetă până când linia este adusă pe diviziunea zero a scalei.

Determinarea substanței uscate solubile:

Se pun pe prisma aparatului 2-3 picături de suc de coacăze, după care se închide aparatul și se vizualizează spre lumină. Citirea se va face la nivelul liniei dintre cele două zone și reprezintă conținutul procentual de substanță uscată solubilă.

Se folosește sucul celular obținut prin mojararea și stoarcerea produsului într-o bucată de tifon.

Corecția rezultatelor:

Dacă temperatura depășește 20șC se adaugă valoarea de 0,066 (practic 0,07%) la valoarea substanței uscate solubile sau se scade aceeași valoare a substanței solubile, pentru fiecare grad de temperatură sub 20șC.

5.1.3. Determinarea acidității totale titrabile din coacăze roșii și albe

Acizii oragnici se găsesc atât în produsele horticole proaspete cât și în cele prelucrate.

Determinarea acidității se face cu acizi liberi sau în diferite combinații (acid tartric, malic, citric, oxalic), majoritatea fiind localizați în pulpă și mai puțini în coajă.

Materiale necesare:

• probe din fructe proaspete sau prelucrate;

• NaOH n/10 cu factorul cunoscut;

• fenoftaleină;

• soluție alcoolică 1%;

• pahare Erlenmayer, Berzelius, balanță tehnică, cilindri gradați , baloane cotate, cuțite, hârtie, filtru, mojare, pâlnie, sticle de ceas.

Tehnica de lucru:

Din proba analizata s-a extras sucul celular prin mojarare si filtrare, iar extractul obținut se titrează cu hidroxid de sodiu n/10 în prezența fenoftaleinei ca indicator.

Formula de calcul a acidității este:

A%= 100; unde,

n- cantitatea de NaOH n/10 cu care s-a titrat;

f- factorul soluției de NaOH n/10;

k- acidul în care vrem să exprimăm rezultatul determinării;

– volumul extractului (înaintea filtrării);

g- greutatea probei din care s-a obținut extractul;

– volumul filtratului luat în analiză, care s-a supus titrării (ml);

aciditatea totală titrabilă se exprimă în % acid predominant, respectiv acid malic.

5.1.4. Determinarea pH-ului coacăzelor roșii și albe

Determinarea pHului se face cu aparatul TitroLine, care ne indică în mod automat valoarea.

5.1.5. Determinarea conținutului în vitamina C din coacăzele roșii și albe

Acidul ascorbic contribuie la îmbunătățirea gustului materiei prime și a produselor prelucrate și îmbunătățirea valorii nutriționale. Fiind un puternic antioxidant contribuie și la îmbunătățirea culorii.

Principiul metodei:

Acidul ascorbic oxidează și se transformă în acid dehidroascorbic. În prezența iodului, acidul ascorbic se oxidează, iar iodul se reduce, dar nu formează reacție de culoare cu amidonul.

Se titrează până la apariția culorii albastre-violacee, ceea ce indică că a fost oxidată toată cantitatea de acid ascorbic, iar surplusul de iod dă reacția de culoare cu amidonul. (după Purcărea Cornelia)

Materiale necesare:

• probă materie primă: coacăze roșii și albe;

• soluție standard de acid ascorbic; se dizolvă 100 mg acid ascorbic în 100 ml apă distilată;

• soluție amidon 1% -1 g amidon solubil se dizolvă în apă fierbinte; se fierbe 1 min și se răcește;

• soluție iod-0,6 g iodat de potasiu se dizolvă în 500 ml apă distilată; 0,6 g iod se dizolvă în 50 ml alcool etilic; cele două soluții se amestecă într-un balon cotat de 1 l și se aduce la semn cu apă distilată;

• soluție HCl 1M- în 50 ml apă distilată se dizolvă în 8,3 ml HCl concentrat și se completează până la 100 ml cu apă distilată;

• soluție de acid metafosforic 5%;

• balanță analitică, cuțit inox, nisip cuarț sterilizat, mojar, pahar Erlenmayer, centrifugă.

Pregătirea probei:

Se cântăresc 15 g coacăze în balanța analitică, apoi se mojarează cu 10 ml acid metafosforic 5% și 2 g nisip cuarț, până se obține o pastă. Amestecul se pune într-un balon cotat de 50 ml și se aduce la semn cu acid metafosforic. Se filtrează, iar filtratul se folosește pentru determinarea acidului ascorbic. H

Tehnica de lucru:

Se pun într-un pahar Erlenmayer 10 ml soluție standard de acid ascorbic, 20 ml apă distilată, 2 picături de soluție de acid clorhidric 1M și 15 picături soluție de amidron 1%.

Se titrează cu soluție de iod până la virarea culorii spre albastru-violet care persistă 15 sec. ()

Se repetă procedura , doar că se înlocuiește acidul ascorbic standard cu proba de filtrat.

Titrarea se face cu soluție de iod până la virarea culorii spre albastru- violet ().

Procedura se face de 3 ori, iar în formulă se utilizază media cantității de iod folosit la titrare:

Vitamina C mg/100 g produs =, unde:

– cantitatea de iod-iodură folosit la titrarea soluției standard (ml);

– cantitatea de iod-iodură folosit la titrarea probei (ml);

5- diluția;

10- cantitatea de soluție standard luată în lucru (ml);

m – masa probei (15 g);

100- raportarea la 100 g produs.

5.2. Metode de analiză a produsului finit congelat

În vederea aprecierii produsului finit congelat am efectuat următoarele determinări:

Apreciarea însușirilor senzoriale s-a efectuat prin degustarea produsului după decongelare.

În acest sens, din fiecare probă s-au degustat un număr de 10-20 boabe și s-au făcut aprecieri privind: aspectul, gustul, aroma, consistența, suculența și culoarea boabelor.

Aspectul s-a apreciat vizual, urmărind gradul de afectare al epidermei. Se știe că în timpul congelării, în funcție de metoda de congelare utilizată pot avea loc deprecieri privind integritatea pieliței, ceea c ear duce la pierderi de suc celular.

La probele analizate supuse congelării în congelatorul casnic, la o temperatură de congelare și păstrare de -18°C, epiderma boabelor nu a fost afectată, menținându-se intactă, ca urmare nu au existat scurgeri de suc celular. Aspectul integru al boabelor s-a datorat și faptului că desprinderea boabelor de pe rahis s-a realizat atent manual.

Gustul a suferit ușoare modificări, boabele pierzând gustul de proaspăt. S-a păstrat gustul echilibrat de zahăr-acizi-tanin la varianta congelată ca atare. La varianta congelată în sirop de zahăr este evident gustul dulce dat de zahăr.

Aroma este sesizabilă, dar a pierdut din intensitate la ambele variante analizate. Boabele nu mai prezintă aromă pronunțată specifică produselor proaspete.

Consistența boabelor se apreciază prin degustare și tactil. Datorită pierderii unei anumite cantități de apă din boabe în timpul congelării, boabele au devenit mai moi, laxe pentru ambele variante analizate.

Suculența boabelor s-a apreciat prin degustare, fiind mai redusă la ambele variante.

Culoarea boabelor pe parcursul congelării, depozitării și decongelării s-a păstrat vie pentru ambele soiuri (roșii și albe) și variante.

Capitolul VI: Rezultate obținute

Analizele fizico-chimice efectuate asupra materiei prime la cele două varietăți de coacăze (albe și roșii) au relevat rezultatele prezentate în tabelul numărul 6.1

Tabelul 6.1

Indicatori de calitate- materie primă

Materia primă prezintă un conținut în substanță uscată solubilă mai ridicat de 11% la soiul cu fructe albe, iar la soiul cu fructe roșii de 9%.

În ceea ce privește aciditatea totală titrabilă, exprimată în procente acid malic a fost de 1,7% la soiul Deea varietatea alba și de 1,5% la soiul Deea variatatea rubrum.

Valorile pH-ului au fost apropiate pentru cele două varietăți (3,2 pentru varietatea alba și 3,18 pentru varietatea rubrum).

Conținutul în vitamina C a fost mai mare pentru varietatea rubrum de 49 mg%, iar pentru varietatea alba de 45 mg%.

Din analiza indicatorilor determinați se desprinde concluzia că ambele varietăți corespund din punct de vedere calitativ atât pentru consumul în stare proaspătă, cât și pentru industrializare, prezentând un echilibru al conținutului zahăr-aciditate.

De asemenea, prin conținutul semnificativ în vitamina C, coacăzele albe și roșii reprezintă un suport vitaminizant și antioxidant pentru organism.

În ceea ce privește studiul indicatorilor obținuți la produsele finite congelate pentru cele două varietăți, ne arată faptul ca valorile acestora s-au redus comparativ cu al produselor proaspete.

Tabelul 6.2

Indicatori de calitate- produs finit congelat

Cele mai semnificative modificări apar la conținutul în vitamina C pentru ambele varietăți de coacăze. Conținutul în vitamina C s-a redus aproximativ cu 30% la produsele congelate comparative cu material primă.

Din acest considerent am studiat și varianta de conservare a coacăzelor în sirop de zahăr. La aceste probe se observă valori mai ridicate ale conținutului în vitamina C cu aproximativ 1,5- 2 mg% la variantele în sirop de zahăr congelate comparativ cu variantele congelate fără sirop.

În ceea ce privește valorile pH-ului și ale acidității se modifică la probele prelucrate prin congelare. Se observă că valoarea pH-ului scade și crește aciditatea acestor produse finite.

Substanța uscată solubilă se reduce cu 1-2% la variantele prelucrate, comparativ cu cele proaspete.

Fig.17. Indicatori de calitate- Materie primă

Fig.18. Indicatori de calitate- Produs finit congelat

Fig.19. Indicatori de calitate- materie primă vs produs finit congelat

Concluzii

Coacăzele reprezintă o specie cu fructe valoroase din punct de vedere alimentar și terapeutic. Aportul lor nutritiv și terapeutic și buna funcționare a organismului uman este dat de compoziția chimică a fructelor, prin conținutul ridicat în vitamine, săruri minerale.

În acest sens, fructele de coacăz reprezintă o sursă valoroasă de fier, magneziu, potasiu, fosfor, vitamina C, A și K, cu rol în prevenirea anemiei, a bolilor cardiovasculare, în tonifierea sistemului nervos, muscular și osos.

De asemenea, coacăzele au rol antioxidant, imunostimulator, reglează tranzitul intestinal și contribuie la menținerea greutății corporale.

Studiile s-au efectuat atât asupra materiei prime, cât și a produsului finit congelat în două variante: fără sirop de zahăr și cu sirop de zahăr, pentru două varietăți de coacăze: roșii și albe.

Analiza principalilor indicatori de calitate ai materiei prime a pus în evidență calitatea extra și I a materiei prime. Aceste clase de calitate au fost identificate prin analize organoleptice și fizico-chimice.

Determinările au pus în evidență un conținut echilibrat zahăr-aciditate (substanța uscată solubilă 9-11% și aciditatea 1,5- 1,7% acid malic) și un conținut semnificativ în vitamina C (45- 49 mg%).

În urma procesului de congelare în congelatorul casnic, a perioadei de depozitare și a procesului de decongelare, valorile principalilor indicatori de calitate s-au modificat. În acest sens apar modificări atât asupra însușirilor organoleptice, cât și ai indicatorilor fizico-chimici.

Din punct de vedere organoleptic apar modificări asupra aspectului, consistenței, suculenței, gustului și aromei.

Integritatea boabelor s-a păstrat, nefiind afectată epiderma și ca urmare, nu au existat scurgeri de suc celular.

Consistența și suculența boabelor s-a modificat ușor. Prin congelare, o parte din apa din fructe s-a transformat în cristale de gheață care pe parcursul decongelării a fost îndepărtată. Din aceste motive boabele au pierdut o parte din apă, au devenit mai laxe. Suculența, în urma decongelării s-a redus ca urmare a pierderii apei din boabe.

Gustul boabelor congelate este afectat. Boabele au păstrat echilibrul zahăr-aciditate, dar au pierdut gustul specific fructelor proaspete. Varianta conservată cu sirop de zahăr prezintă un gust mult mai dulce datorită zahărului adăugat.

Aroma fiind data de substanțele volatile s-a redus din intensitate, iar boabele nu mai prezintă aroma specifică fructelor proaspete.

În ceea ce privește culoarea fructelor, aceasta a rămas neschimbată la ambele varietăți și la ambele variante prelucrate.

Cercetările realizate privind compoziția fizico-chimică a fructelor proaspete și prelucrate la ambele varietăți au pus în evidență următoarele aspecte.

Conținutul în substanța uscată solubilă se reduce cu 1-2% la variantele conservate prin congelare, comparativ cu cele proaspete.

Modificarea valorii pH-ului la variantele conservate se datorează concentrării sucului celular, acesta devenind mai acid.

Conținutul în vitamina C se reduce cu aproximativ 30% la variantele conservate prin congelare, dar cu 1-2% mai mare la variantele conservate în sirop de zahăr comparativ cu cele congelate ca atare. Pierderile de vitamina C apar în timpul operației de spălare, aceasta fiind o vitamină hidrosolubilă. De asemenea, expunerea fructelor la aer influențează conținutul în vitamina C, fiind oxidată. Pierderile de suc celular prin decongelare pot, de asemenea reduce nivelul acesteia.

Prin studiile efectuate asupra coacăzelor albe și roșii s-a pus în evidență influența procesului de congelare și a tuturor operațiilor acestui flux tehnologic asupra principalilor indicatori de calitate ai produselor finite conservate, coacăzele fiind o specie care se pretează foarte bine la conservarea prin congelare.

Modificările de calitate survenite pe parcursul conservării fiind mult mai reduse comparativ cu alte metode de prelucrare.

Bibliografie

Ardelean A. G., 2013, ,,Tehnologii de prelucrare și conservare a legumelor și fructelor”, Editura Universității din Oradea, Oradea

Ardelean A. G., 2015, ,,Tehnologii de prelucrare ṣi conservare a legumelor ṣi fructelor- Îndrumător de lucrări practice”, Editura Universității din Oradea, Oradea

Ardelean A. G., 2009, ,,Tehnologii de conservare a legumelor și fructelor: îndrumător de lucrări practice’’, Editura Treira, Oradea

Dumitru Beceanu, Adrian Chira, 2003, ,,Tehnologia produselor horticole- Valorificarea în stare proapătă și industrializare”, Editura Economică, București

Gh.Mihalca, R.Vieru, S.Băltărescu, D.Vasiliu, 1980, “Congelarea Produselor Horticole și prepararea lor pentru consum”, Editura Tehnică, București

V. Sonea, I. Mircea, 1955, “Arbuști fructiferi”, Editura Agrosilvică, București

Gheorghe Sarca, 2010, ,,Ambalaje și design în indutria alimentară”, Editura Universității din Oradea, Oradea

Tașo Tașev, Slavko Topciiski, 1972, “Coacăzul”, Editura Ceres, București

Potec, L. Roșu, T.A.Tudor, 1983, ,,Tehnologia Păstrării și industrializării produselor horticole”, Editura Didactică și Pedagogică, București

Ioan Mintaș, 2009, ,,Tehnica Frigului”, Editura Universității AGORA, Oradea

Lenuța Chira, 2000, “Cultura arbuștilor fructiferi”, Editura M.A.S.T., București

Purcărea C., 2008, “Transformări biochimice importante în produsele agroalimentare în timpul procesării și depozitării”, Editura Universității din Oradea

Mihail Iancu, 2014, “Pomi, arbuști fructiferi, căpșun, Ghid pomicultură”, Editura Invel Multimedia, Pitești

M. Popescu și col., 1992, ‘’Pomicultură generală și specială’’, Editura Didactică și Pedagogică, R.A. București

Gherghi A., 1999, ‘’Prelucrarea și industrializarea produselor horticole’’, Editura Olimp, București

I. F. Radu, 1985, ‘’Tratat de tehnologie a fructelor și legumelor, volumul I, Fructele și legumele ca materie primă’’, Editura Scrisul Românesc, Craiova

Vasile Lazăr, 2006, ‘’Tehnologia păstrării și industrializării produselor horticole’’, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca

Marca Gheorghe, 2003, ‘’Tehnologia produselor horticole’’, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca

Enciclopedia Alimentelor, 2008, Traducerea Doina Lascu, Editura All, București

Ovidiu Bujor, Octavian Popescu, 1993, ‘’Miracolele terapeutice ale plantelor’’, Editura EDIMPEX-SPERANȚA SRL, București

http://www.deca-tec.it/EN/

(https://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods/show/2196?manu=&fgcd=&ds=)

(http://www.sfatulmedicului.ro/Alimentatia-sanatoasa/coacazele-beneficii-informatii-nutritionale-si-retete-sanatoase_13431)

https://www.google.ro/search?q=coacaze+rosii&client=firefox-b&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiE4fLa0Y3UAhXMVxoKHQHLD0cQ_AUIBigB&biw=1366&bih=657#tbm=isch&q=coacaze+rosii+ruben+budau&imgrc=_mrBMv_xKtvrcM:

https://www.compari.ro/frigidere-congelatoare-c3168/hotpoint-ariston/ebm-18210-p62440588/#descrierea-produsului

http://www.creeaza.com/tehnologie/constructii/instalatii/PROCEDEE-DE-CONGELARE426.php