PROGRAMUL DE STUDIU: SIGURANȚĂ ȘI SECURITATE AGROALIMENTARĂ [311649]

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](VAYDA) V. MIA FLORICA

ORADEA

2016

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE PROTECȚIA MEDIULUI

PROGRAMUL DE STUDIU: SIGURANȚĂ ȘI SECURITATE AGROALIMENTARĂ

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ

CONSERVAREA ASEPTICĂ A PASTEI DE TOMATE

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC

Șef lucr.dr. ing. POPOVICI MARIANA

ABSOLVENT: [anonimizat](VAYDA) V. MIA FLORICA

ORADEA

2016

CUPRINS

INTRODUCERE…………………………………………………………………………………………………………….4

Capitolul I. IMPORTANȚA ALIMENTARĂ ȘI TERAPEUTICĂ A TOMATELOR……….6

1.1. Valoarea alimentară a tomatelor………………………………………………………………………..6

I.2. [anonimizat] a pastei de tomate…….7

Capitolul II. MATERIA PRIMĂ ȘI MATERII AUXILIARE…………………………………………..9

II.1.[anonimizat]…………………………………………………………………………………….9

II.2.Fazele de maturare a fructului de tomate…………………………………………………………..10

II.3.Compoziția chimică a tomatelor………………………………………………………………………..13

II.4.Condiții de calitate ale tomatelor……………………………………………………………………….15

Capitolul III. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A PASTEI DE TOMATE…………………….17

III.1.Recepția materiei prime…………………………………………………………………………………..17

III.2.Depozitarea și transportul materiei prime…………………………………………………………17

III.3.Spălarea tomatelor………………………………………………………………………………………….19

III.4.Sortarea tomatelor………………………………………………………………………………………….20

III.5.Zdrobirea tomatelor………………………………………………………………………………………..21

III.6.Separarea semințelor………………………………………………………………………………………22

III.7.Preîncălzirea pulpei………………………………………………………………………………………..23

III.8.Strecurarea pulpei………………………………………………………………………………………….25

III.9.Concentrarea sucului brut………………………………………………………………………………27

III.10.Instalații de concentrare……………………………………………………………………………….30

III.11.Condiționarea pastei de tomate……………………………………………………………………..35

III.12.Ambalarea pastei de tomate………………………………………………………………………….37

III.13.Depozitarea pastei de tomate…………………………………………………………………………41

III.14.Accidente de fabricație…………………………………………………………………………………41

Capitolul IV. CONSERVAREA ASEPTICĂ A PASTEI DE TOMATE………………………….43

III.1. Sterilizarea produsului………………………………………………………………………………….44

III.2. Sterilizarea instalației și a rezervoarelor de depozitare…………………………………….48

III.3. Instalații de ambalare aseptică………………………………………………………………………49

Capitolul V. DETERMINAREA CALITĂȚII CONCENTRATELOR DE TOMATE…….53

V.1. Condiții tehnice de calitate ale pastei de tomate………………………………………………..53

V.2. Prezentarea produselor analizate…………………………………………………………………….54

V.3. Determinări organoleptice și fizico-chimice ale pastei de tomate……………………….56

V.4. Analiza indicilor de calitate ai pastei de tomate………………………………………………..60

Concluzii……………………………………………………………………………………………………………………..63

Bibliografie………………………………………………………………………………………………………………….65

INTRODUCERE

Concentratele de tomate, bulionul și pasta de tomate, sunt folosite în alimentație pentru colorarea și îmbunătățirea gustului preparatelor alimentare. Pe lângă calitățile gustative ele au și o valoare nutritivă ridicată datorită conținutului în glucide ușor asimilabile, vitamina C, carotenoizi și săruri minerale.

Pasta de tomate este un produs conservat, obținut prin reducerea umidității, împiedicand astfel dezvoltarea microorganismelor. Pentru dezvoltarea microorganismelor este necesar ca în mediul respectiv să se găsească o cantitate minimă de apă, care pentru bacterii este de 35%, pentru drojdii de 25%, iar pentru mucegaiuri de 10%.

Bacteriile prezintă cele mai mari cerințe de umiditate, fiind inhibate la o activitate a apei mai mică de 0,85; drojdiile sunt inhibate la 0,78 iar mucegaiurile la 0,65.

Pentru concentrarea sucului de tomate se folosesc în prezent, aproape în exclusivitate, instalații de concentrare cu dublu efect și în ultimul timp instalații cu triplu efect.

În funcție de concentrația produsului finit se deosebesc următoarele sortimente:

bulionul – 12 – 18 grade refractometrice;

pasta de tomate (simplu concentrată) – 24 grade refractometrice;

pasta de tomate (dublu concentrată) – 28 grade refractometrice;

pasta de tomate tip A (triplu concentrată) – 38 – 40 grade refractometrice.

Pasta de tomate este mult solicitată în consum datorită însușirilor senzoriale și compoziției chimice. Este apreciată pentru gustul plăcut acrișor, conținutul de vitamine, pigmenți care dau preparatelor culinare un aspect atrăgător.

Pasta de tomate se utilizează la prepararea diferitelor sortimente de preparate culinare, în industria conservelor, în industria peștelui și în industria panificației pentru îmbunătățirea însușirilor senzoriale, a valorii nutritive și a calității produselor finite(fig.1).

Pentru asigurarea unui consum de pastă de tomate pe tot parcursul anului, sucul din tomate necesită operații de evaporare și tratamente termice pentru conservare. Compoziția chimică a pastei de tomate cuprinde toate substanțele trofice din materia primă.

Fig. 1. Pastă de tomate

Pe lângă proteine, lipide, glucide, pasta de tomate mai conține substanțe minerale, substanțe peptice și vitamine.

Vitaminele cu un conținut mai ridicat sunt vitamina A și vitamina C, care intervin în procese fiziologice, în metabolismul glucidelor, sinteza colesterolului, mecanismul procesului vizual.

Datorită substanțelor conținute, pasta de tomate are o structură omogenă, vâscoasă și o colorație plăcută datorată colorantului roșu, licopenul.

În lucrarea de disertație am prezentat tehnologia de fabricație a pastei de tomate, conservarea aseptică a pastei de tomate și am analizat calitatea concentratelor de tomate în funcție de modul de ambalare, prin analize organoleptice și fizicio-chimice.

Pentru analiză au fost luate în studiu 2 sortimente de pastă de tomate ambalate în ambalaje de sticlă, 2 sortimente ambalate în cutii metalice și 2 sortimente de roșii pasate ambalate aseptic în Tetra Pak.

I.IMPORTANȚA ALIMENTARĂ ȘI VALOAREA NUTRITIVĂ

A TOMATELOR

1.1. Valoarea alimentară a tomatelor

Valoarea alimentară a tomatelor este, în primul rând, de natură mineralizantă, vitaminizantă și catalitică și mai puțin de natură trofică și energetică.

Tomatele se consumă în stare proaspătă sub formă de salată simplă sau în amestec cu alte legume (ardei, castraveți, ceapă, usturoi, mărar, pătrunjel), sau intră în componența diferitelor preparate alimentare ca: ciorbe, sosuri, tocane, ghiveci, roșii umplute, iar pentru conservare se prelucrează sub formă de sucuri, paste, bulion, conserve, ketchup, sosuri picante și făină de tomate. Prin fierbere și conservare se degradează o mare parte din vitamine, dar se păstrează sărurile minerale și mai ales licopenul care este ușor absorbit de organismul uman.

Tomatele au o valoare alimentară ridicată datorită conținutului fructelor în vitamine, zaharuri, substanțe minerale, aminoacizi și acizi organici. Din producția realizată de pe 1 hectar de cultură se pot obține 2660 kg substantă uscată totală, 1384 kg zaharuri, 1444 kg proteină brută, 228 kg substanțe minerale și 10 kg acid ascorbic. Din cauza excesului de baze(5 mg/100 g s.p.), tomatele acționează fiziologic ca alcalinizant, fapt favorabil pentru organismul uman.

Compoziția chimică a fructelor este influențată de soi și de factorii externi. Acumularea de substantă uscată și acid ascorbic în fructele maturate în august și septembrie este cel mai puternic influențată de temperatură și radiația solară. Sinteza glicogenului este sistată la 30° C.

Sucul de roșii este mult folosit în alimentație datorită efectului său alcalinizant dat de conținutul ridicat în săruri minerale, îndeosebi cu potasiu și magneziu. Se poate consuma în stare simplă (2-3 pahare pe zi), eventual amestecat cu suc de țelină, realizând o băutură energizantă, reconfortantă și de detoxificare, pentru toate persoanele, indiferent de vârstă.

Sucul de roșii este bogat în acid ascorbic, vitamina C, caroten, fier, potasiu. Acest suc stimulează secrețiile digestive, motiv pentru care luat înainte de masă este aperitiv, ca și sucul de țelină.

I.2.Valoarea energetică, valoarea nutritivă și valoarea biologică a pastei de tomate

Pe lângă calitățile gustative, pasta de tomate are și o valoare nutritivă ridicată datorită conținutului de glucide ușor asimilabile, vitamină C, caratenoizi și săruri minerale, care au proprietatea de alcalinizare a sângelui.

Valoare nutritivă a pastei de tomate depinde în mare măsură de calitatea materiei prime folosite și în primul rând de varietate și stadiul de maturare.

Prin fierbere și conservare se degradează o mare parte din vitamine, dar se păstrează sărurile minerale și mai ales licopenul, care este ușor absorbit de organismul uman.

Proprietățile tămăduitoare asupra multor afecțiuni maladive sunt explicate prin bogăția unor componente chimice din fructe. În primul rând, trebuie menționat conținutul ridicat în antioxidanți cum sunt pigmenții carotenoizi (licopen sau beta-caroten) și anumite vitamine (C, E, A). Pasta de tomate roșii este cea mai bogată sursă de licopen, iar cea de tomate galbene este bogată în caroten. Acestea anihilează radicalii liberi și previn formarea de metaboliți cancerigeni. Astfel, sucul și pasta de roșii blochează oxidările din organism care predispun corpul la îmbolnăvire prematură. Prin aceste efecte, pigmenții carotenoizi reduc riscul apariției cancerului de prostată și de colon precum și al altor forme de cancer (esofagian, pulmonar și de limbă). Efectul anticancerigen crește prin consumul zilnic al unei combinații de salată cu tomate și usturoi.

De asemenea, sucul și pasta de tomate protejează articulațiile, celulele nervoase și căile circulatorii ale sângelui, cu efecte directe asupra presiunii sanguine ridicate și în cazul unor boli vasculare (ateroscleroza coronariană, tromboza, hiperviscozitatea sângelui).

Atât roșiile proaspete, cât și formele prelucrate sunt eficiente în prevenirea și combaterea unor afecțiuni digestive (litiază biliară, intoxicații, constipații, enterite, inflamații ale tractului digestiv).

În cazul lipsei poftei de mâncare, stimulează sucurile gastrice și secreția pancreatică, cu efecte paralele în anemii, avitaminoze și demineralizări.

Modificările care intervin asupra valorii nutritive a alimentelor vegetale proaspete, în timpul unui proces tehnologic corect condus sunt minime comparativ cu modificările survenite la transportul, depozitarea și distribuția lor până în momentul consumului.

Cu toate că valoarea nutritivă a legumelor industrializate pot suferi unele pierderi, aceste produse alimentare prezintă anumite avantaje:

– permit consumul pe perioade de timp și regiuni în care producția este imposibilă sau nerentabilă;

– neutralizează diferențele create de condițiile climaterice cu repercursiuni grave asupra alimentației umane;

– asigură omului din diferite regiuni, în cursul anului, un regim rațional alimentar;

– folosirea lor la obținera preparatelor culinare, necesită minimum de timp.

Datorită acestor avantaje, produsele industrializate din legume au o largă întrebuințare în alimentația publică.

II. MATERIA PRIMĂ ȘI MATERII AUXILIARE

II.1. Materia primă – tomatele

La fabricarea pastei de tomate de calitate superioară, este necesar să se folosească o materie primă proaspătă, ajunsă pe cale naturală la maturitate tehnologică. În cazul tomatelor (Solanum licopersicum), maturitatea tehnologică se confundă cu maturitatea fiziologică. În acest stadiu, fructele conțin cantitatea cea mai mare de substanță uscată și un echilibru bun între zahăr și aciditate.

Materia primă pentru fabricarea pastei de tomate o reprezintă tomatele. Pentru obținerea pastei de tomate, se folosesc soiuri specializate, care îndeplinesc condițiile cerute de tehnologie. Cultivarea lor se face prin semănat direct și se recoltează mecanic, pentru a obține o materie primă ieftină(soiuri pentru industrializare)(fig.2).

Fig.2. Tomate

Prin calitatea unei materii se înțelege atât compoziția chimică, cât și caracteristicile care o fac aptă pentru fabricarea unui produs.

Caracteristicile calitative ale unei materii prime, folosită în industria prelucrării legumelor și fructelor depind de specie, soi, gradul de maturitate, climă, soi, agrotehnica aplicată, precum și de condițiile de recoltare, transport și stocare.

Principalele însușiri ale legumelor și fructelor care interesează, în vederea realizării unor produse de calitate, sunt:

– însușirile fizice: forma, mărimea, masa, volumul, masa specifică, masa volumetrică, căldura specifică, temperatura de îngheț, fermitatea structo – texturală;

– însușirile senzoriale: culoarea, gustul specific, aroma, mirosul;

-compoziția chimică;

-calitatea tehnologică: ansamblul de însușiri fizice, senzoriale, chimice și microbiologice, pe care trebuie să le aibă legumele și fructele pentru a putea fi transformate, în mod cât mai economic, în produse finite valoroase din punct de vedere alimentar, stabile în timp și cu durată mare de conservare.

Tomatele reprezintă una din principalele legume utilizate în alimentatație în stare proaspătă, având cea mai mare pondere în industria conservelor de legume (suc de roșii și pastă de tomate, conseve de legume în bulion).

II.2. Fazele de maturare a fructului de tomate

Fructul de tomate este o bacă verde la început, care la maturitate devine roșu, roz, zmeuriu, galben ca lămâia sau portocaliu. Culoarea cea mai des întâlnită este cea roșie și se datorează proporției în care se găsesc carotenul și licopenul. Pielița nu se colorează în roșu, ci numai în galben sau rămâne incoloră. Din combinarea culorii pulpei cu a pieliței rezultă culoarea diferitelor soiuri de tomate. Tomatele necoapte sunt colorate în regiunea pedunculară în verde mai intens care se extinde de obicei și mai departe, sub forma unor dungi mai închise. Deseori aceste dungi rămân de culoare gălbuie chiar și după coacerea deplină a fructului. Aceste regiuni, insuficient colorate în roșu devin tari, depreciind foarte mult calitatea tomatelor.

Pentru determinarea fazelor de maturare la tomate se ia în considerare pigmentația caracteristică a soiului. În funcție de procentul din suprafață pe care s-a format pigmentația, s-au stabilit 6 zone de maturitate:

Faza 0 – maturitatea verde. Tomatele au ajuns la mărimea și forma caracteristică soiului, sunt în proporție de 100% de culoare verde mai deschis, sau ½ verzi și ½ verzui-albicioase, fără nici un fel de nuanțe gălbui sau roz. Tăiate în secțiune, se observă semințele bine formate, iar lichidul placentar începe să aibă nuanțe slab gălbui.

Faza I – prepârgă. Din suprafața fructului 10-20% este colorată în diferite nuanțe gălbui spre roz.

Faza a II-a – semipârgă. Culoarea verde ocupă încă aproximativ jumătate din suprafața fructului, dar 30-60% este colorată în nuanțe gălbui cu tendințe mai pronunțate spre roz.

Faza a III-a – pârgă completă, în care 60-90% din suprafață este colorată roz-glbui. Culoarea verde apare sub forma unor pete mici, răzlețe.

Faza a IV-a – maturitatea de consum, în care 90-100% din suprafața tomatelor este colorată în roșu caracteristic soiului. Culoarea verde nu se mai observă, cu excepția soiurilor la care zona pedunculară rămâne verde și la maturitate deplină. Pe maximum 10% din suprafață se mai pot observa nuanțe slabe în coloritul de bază roșu.

Faza a V-a – maturitatea pentru prelucrare industrială, în care întreaga suprafață a fructului este colorată în roșu foarte intens. Nu mai apar nuanțe gălbui și nici roșu mai deschis.

Fructele de tomate din diferite varietăți se deosebesc după formă și se pot împărți în următoarele grupe:

Ovale și alungite cu If > 1,2

Sferice(rotunde) cu If =0,8-1,0

Turtite cu If < 0,8

Indicele de formă (If) este dat de raportul dintre înălțimea fructului(H) și diametrul mediu(Dm).

If=H/Dm

unde:

Dm= D+d/2

D – diametrul maxim în mm

d – diametrul minim în mm

La fabricarea concentratelor de tomate se recomandă fructele sferice, care dau un procent mic de deșeuri la strecurare.

În funcție de suprafața fructului se deosebesc roșiile netede, cu muchii slab marcate(de obicei lângă codiță) și cu muchii proeminente. Prezența muchiilor contribuie la crăparea fructelor la transport și îngeunează procesul de spălare. Astfel se preferă pentru prelucrarea industrială soiurile care au fructele cu suprafață netedă.

În funcție de greutate, roșiil pot fi:

– roșii mici, cu greutatea maximă de 70 g;

– mijlocii, cu greutate între 70 și 100 g;

– roșii mari, cu greutatea peste 100g.

La fabricarea produselor concentrate se folosesc fructe mari și mijlocii, cu procent scăzut de pielițe și semințe.

În timpul maturării, pe fructe apar crăpături care pot fi radiale(pornind de la codiță) sau concentrice(în jurul codiței). Apariția crăpăturilor este o caracteristică de soi, precum și datorită unui regim de apă nerațional. Crăparea fructelor crește pierderile și creează condiții favorabile pentru dezvoltarea microorganismelor.

Fructul de tomate este format din pieliță(epicarp), care reprezintă un înveliș foarte subțire, pulpă(mezocarp), suc, țesut placentar și semințe.

Cavitatea interioară a tomatelor este împărțită în mai multe loji, care variază în funcție de soi(2,3 sau chiar 5-9 loji). Soiurile cu fructe încrețite au de obicei un număr mai mare de loji care pot ajunge, la cele de calitate inferioară la 20. Numărul de loji este un indiciu de calitate al soiului, apreciind ca fiind mai valoroase soiurile cu un număr redus de loji, și numite ,,fructe cărnoase”.

Grosimea pereților interiori și exteriori ai lojilor condiționează proporția de pulpă a fructelor. De obicei roșiile foarte cărnoase conțin semințe puține.

Pielița se subțiază pe măsura coacerii fructelor, atingând la coacerea deplină 1,5% din greutatea fructului. Grosimea și rezistența pieliței constituie însușiri de soi și prezintă importanță în vederea valorificării tomatelor. Soiurile cu pielița subțire prezintă dezavantajul că se crapă ușor, ceea ce permite alterarea fructelor și pierderi mari de substanță uscată în timpul transportului și al operațiilor tehnologice primare.

Pulpa și pereții lojilor reprezintă partea cea mai valoroasă a fructelor cu o pondere în greutate de 6-8,2%. În interiorul lojilor se află țesutul placentar în care se găsesc semințele. Semințele tomatelor au formă ovoidă, turtită, de culoare cenușie sau brun-roșcată, pufoase, și reprezintă 1,3-0,70% din greutatea fructelor.

Pereții interiori ai lojilor conțin cel mai mare procent de substanță uscată și zahăr. Sucul conținut în cavitatea interioară a fructului are un conținut mai redus de zahăr decât pulpa, dar conține mai multe săruri, cu excepția sărurilor de fier, care se află concentrate în pulpă. Cantitatea cea mai mare de vitamina C se află în epidermă, imediat sub pielița subțire exterioară și în masa gelatinoasă a sucului care acoperă semințele.

II.3. Compoziția chimică a tomatelor

Conținutul de substanță uscată al tomatelor este redus, variază între 4-8%, în funcție de soi și de condițiile de creștere. Compoziția chimică variază în limite largi, în funcție de gradul de coacere(tabel 1.).

Tabel 1

Variația compoziției chimice a tomatelor în funcție de fazele de maturitate

Cantitatea de zahăr din roșii este cuprinsă între 2-5% și crește progresiv odată cu maturare și coacerea fructelor, reprezentând 65% din cantitatea totală de substanțe solubile.

Conținutul de amidon este de aproximativ 1% în fructele necoapte, pentru a ajunge la 0,10-0,15% la fructele mature.

Celuloza se găsește în cantități mari în fructele nemature, scade în cursul procesului de coacere și ajunge la 0,3-0,7%, la fructele mature. În cantități mai mari se găsește la soiurile de roșii destinate recoltării mecanizate, îngreunând procesul de concentrare și favorizează formarea crustei pe suprafața de încălzire.

Substanțele pectice reprezintă 0,2-0,3%. Cantitatea și compoziția substanțelor pectice influențează mult vâscozitatea masei de roșii și prin urmare procesul de concentrare.

Aciditatea totală a roșiilor coapte atinge în medie 0,4%(acid malic). Aciditatea limită variază în limitele unor valori de pH=3,8-4,4. În cazul în care roșiile sunt păstrate mult pe rampă sau sunt recoltate la supracoacere pH-ul depășește valoarea 4,5.

Variațiile pH-ului tomatelor depind de perioada de recoltare și de temperatura la care are loc depozitarea. Cu cât aceasta este mai ridicată în intervalul de temperatură de 20-40oC, cu atât creșterea pH-ului este mai mare.

Aceasta prezintă importanță deosebită asupra gradului de contaminare microbiană, deoarece valorile pH-ului scăzute împiedică dezvoltarea microorganismelor sporulate termorezistente de Bacillus thermoacidurans, Clostridium butyricum, Clostridium pasteurianum etc. Aceste microorganisme supraviețuiesc regimurilor de pasteurizare la 100oC, dar nu produc alterarea produsului finit decât în cazul diluării sub 18o refractometrice, în scopul folosirii la fabricarea altor conserve(B. Segal și colab.,1978).

Aciditatea prezintă importanță și asupra caracteristicilor gustative ale produsului. Cu cât este mai mare indicele zaharoacidimetric(>6) și mai mic coeficientul de aciditate(<7), cu atât există posibilitatea obținerii unor produse de calitate superioară.

Fructele necoapte conțin cantități mici de acizi liberi(malic și citric). În fructele coapte sunt prezente sărurile acide ale acestor acizi precum și sarea neutră a acidului citric. Fructele supracoapte și cele atacate de microorganisme conțin în urma descompunerii hidraților de carbon, acizii sucinic, oxalic, lactic și acetic.

Substanțele cu azot se găsesc în fructele necoapte sub formă de proteine, care la coacere se scindează, formând aminoacizi. Cantitatea totală de substanțe cu azot în roșii atinge 1%.

Culoarea roșie a tomatelor este condiționată de prezența licopinei, precum și de pigmenții de culoare portocalie și galbenă(carotină, xantofilă și esteri xantofilici). Conținutul de carotină variază este cuprins între 0,4-7,5mg %, iar conținutul de licopină între 1,3-13,2 mg%. Cantitatea de xantofilă nu depășește în majoritatea cazurilor 0,1mg%, iar uneori xantofila lipsește total.

Temperatura ridicată a aerului și numărul mare de zile însorite este favorabilă pentru acumularea carotinei în defavoarea licopinei.

Culoarea verde a roșiilor necoapte este determinată de prezența clorofilei. Pigmentul galben predominant al fructelor necoapte este xantofila, în timp ce conținutul de carotină și licopină este nesemnificativ. În timpul procesului de coacere are loc acumularea carotinei și licopinei și scăderea simultană a conținutului de clorofilă și xantofilă. Supracoacerea determină scăderea conținutului de carotină și creșterea cantitativă a conținutului de xantofilă.

Dintre pigmenții flavonoidici sunt prezenți: naringenina, quercitrina și rutina, care sunt prezente în special în pieliță.

Conținutul de substanțe pectice crește odată cu evoluția maturității, fiind prezenți acizii fenolici: cafeic, clorogenic, cumaric și ferulic.

Dintre alcaloizii din tomate este prezentă tomatina, cu structură sterolică, care are acțiune fitoncidă asupra mucegaiurilor. Gustul specific al tomatelor îmbătrânite se pare că se datorează parțial hidrolizei tomatinei.

Aroma caracteristică a tomatelor este dată de compușii volatili în compoziția cărora intră alcoolii, aldehidele, cetonele, compușii nesaturați și terpenele.

Tomatele sunt o sursă importantă de vitamina C, având un conținut de 20-40mg acid ascorbic la 100g produs. Conținutul maxim de vitamina C este întâlnit la maturitate și este influențat pozitiv de administrarea îngrășămintelor cu potasiu și magneziu, în timp ce azotul are o influență depresivă. În tomate se găsesc stabilizatori naturali care împiedică oxidarea vitaminei C.

Tomatele mai conțin provitamina A 1,2-1,6 mg%, vitamina B1 0,8-0,15 mg%, vitamina B2 0,05-0,07 mg%, vitamina PP și cantități importante de acid pantotenic.

Tomatele au un echipament enzimatic bogat, în fructele necoapte find prezentă invertaza care participă la sinteza zaharozei. În procesul de coacere când fructele se înroșesc, crește puternic activitatea hidrolitică și dispare aproape complet acțiunea ei sintetizantă.

Înmuierea tomatelor este determinată de un complex de enzime: celulaze, hemicelulaze și enzime pectice. Pectaza(pectinmetilesteraza) își mărește activitatea odată cu coacerea fructelor, iar prezența pectinazei(pectinpoligalacturonaza) este redusă. Dintre enzimele oxidante predominantă este polifenoloxidaza, iar ascorbinoxidaza lipsește din tomate, ceea ce explică conținutul ridicat de vitamina C.

II.4. Condiții de calitate ale tomatelor

Tomatele folosite la fabricarea pastei de tomate trebuie să aibă un conținut ridicat e substanță uscată, de minim 5%, un gust bun, dimensiuni de minim 4 cm, o culoare roșie intensă, suprafața netedă, fără crețuri și fără crăpături. Nu trebuie folosite fructele care prezintă suprafețe verzi și un conținut ridicat de celuloză, deoarece prin prelucrare dau un procent ridicat de deșeuri.

O importanță deosebită o prezintă conținutul de substanță uscată, deoarece influențează direct randamentul de fabricație, costul de producție prin creșterea necesarului de utilități(abur, apă, energie electrică), capacitatea de utilizare efectivă a instalațiilor de concentrare și în final calitatea produsului finit și eficiența economică.

Conținutul de substanță uscată este o caracteristică de soi, la fabricarea pastei de tomate fiind necesare soiuri care au un procent ridicat de substanță, care determină creșterea randamentului de fabricație, a gradului de utilizare a instalațiilor, precum și reducerea consumului de energie.

Creșterea sau scăderea substanței uscate cu 1%, față de conținutul standard(5%) determină îmbunătățirea sau înrăutățirea randamentului instalațiilor de concentrare cu 15-20%, a timpului de lucru, a calității pastei, a consumului de energie și în consecință a eficienței economice.

O influență negativă importantă o prezintă crăpăturile pe suprafața fructelor, fenomen ce poate fi caracter de soi sau provocat de irigarea nerațională. Astfel după 2 zile de la apariția crăpăturilor și înmuierea țesutului, cantitatea de substanță uscată în fructe se micșorează cu 0,5-0,8%, ceea ce corespunde cu reducerea randamentului cu 10-15%.

Rezistența fructelor la crăpare în timpul transportului, păstrării și manipulării în fabrcă este de mare importanță pentru randamentul și calitatea pastei de tomate. Fructele care nu rezistă la aceste operații crapă ușor și pierd pulpa și sucul în timpul transportului hidraulic și în procesul de spălare, astfel că la mașina de strecurat ajung pielițele și semințele, care trec la deșeuri.

Tomatele care nu au atins gradul de maturitate tehnologică au un conținut ridicat de celuloză, se stecoară greu, dau o cantitate mare de deșeuri, iar produsul finit capătă o culoare brună, datorită degradării clorofilei în timpul concentrării. Sucul obținut din fructele verzi are un gust de iarbă, iar din fructele cu crăpături se obține un suc cu gust de ,,stătut”.

S-a constatat că la un conținut egal de zahăr al fructelor, dar prin creșterea ușoară a acidității are loc scăderea semnificativă a calității sucului.

Pentru valorificarea industrială a tomatelor, în special pentru fabricarea pastei de tomate conținutul de substanță uscată este foarte important. Dacă se fabrică pastă de tomate cu un conținut de 5 respectiv 6% substanță uscată, cantitatea teoretică de suc necesară pentru fabricarea a 1000 kg pastă, în primul caz sunt necesare 6000kg, iar în al doilea caz 5000kg.

Folosirea tomatelor cu un extract refractometric mai ridicat determină următoarele avantaje:

– consum redus de materie primă;

– consum redus de utilități, respectiv combustibili;

– creșterea capacității de evaporare a instalațiilor de concentrare, și respectiv a randamentului instalației;

– creșterea eficienței economice.

III. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A PASTEI DE TOMATE

Liniile moderne folosite la fabricarea pastei de tomate se caracterizează prin anumite tendințe generale:

– capacități mari de producție;

– un grad înalt de automatizare;

– consumuri reduse de utilități: abur, apă, energie electrică;

– realizarea operației de concentrare la temperatură redusă, timp scurt.

Fabricarea pastei de tomate cuprinde trei faze principale:

– obținerea sucului brut;

– concentrarea sucului;

– condiționarea și ambalarea pastei de tomate.

Schema tehnologică de fabricare a sucului brut de tomate cuprinde operațiile prezentate în fig.3.

III.1. Recepția materiei prime

Receția tomatelor care intră în fabrică se face pe loturi verificând cantitatea și calitatea ei.

Recepția cantitativă constă în cântărirea materiei prime și verificarea actelor care însoțesc transportul.

Recepția calitativă constă în examenul de laborator al materiei prime privind conținutul acesteia în substanță uscată, dacă îndeplinește condițiile necesare realizării unui produs finit de bună calitate.

III.2. Depozitarea și transportul materiei prime

Depozitarea materiei prime se realizează în ambalaje de transport sau în bazine cu apă.

În cazul depozitării în ambalaje de transport, loturile se amplasează în ordinea sosirii lor, pentru a putea urmării introducerea la prelucrare, asigurarea circulației aerului și evitarea acțiunii directe a razelor solare. Prelungirea timpului de depozitare duce la degradarea materiei prime și la pierderi în greutate. Timpul de la recoltarea tomatelor și până la prelucrare nu trebuie să depășească 48 de ore.

Fig.3. Schema tehnologică de obținere a sucului de tomate

Cauzele principale care determină creșterea pierderilor la depozitarea tomatelor sunt: degradările mecanice, prelungirea duratei de păstrare și suprapunerea lădițelor.

Stocarea tomatelor un timp redus, înainte de a fi introduse în fabricație, se poate realiza și în bazine cu apă, metodă utilizată în cazul transportului hidraulic.

În cazul utilizării bazinelor, cantitatea de apă trebuie să reprezinte minim 30% din volum pentru a evita tasarea tomatelor, situație în care se produc pierderi importante de substanță uscată solubilă în timpul transportului hidraulic.

Transportul tomatelor de la locul de stocare, la linia de fabricație se poate realiza pe benzi sau hidraulic.

Transportorul cu bandă este format dintr-o bandă de cauciuc cu inserții metalice, ghidată de doi tamburi: tamburul de acționare antrenat de un electromotor și toba de întindere.

Banda este susținută pe toată lungimea ei prin rulouri de două categorii: rulouri superioare, care susțin partea încărcată a benzii și rulouri inferioare, care susțin numai banda.

Transportoarele cu bandă, cu toate avantajele pe care le prezintă: realizează manipularea în flux continuu, au o construcție simplă, rezistentă, ușor de întreținut, debite mari, distanțe de manipulare destul de mari, dar datorită flexibilității reduse sunt înlocuite cu transportorul hidraulic. Acesta realizează pe lângă funcția de transport și operația de înmuiere și spălare a fructelor, ceea ce determină reducerea numărului de microorganisme de pe suprafața tomatelor.

Transportorul hidraulic este format dintr-un sistem de canale cu pantă mică prin care curge apa. Tomatele introduse în canal sunt antrenate de curentul de apă în direcția dorită.

Transportorul hidraulic se amplasează pe platforma de materie primă, astfel încât să se facă alimentarea din orice punct, iar distanța de aprovizionare să fie minimă.

Tomatele sunt deversate în transporor, unde datorită înclinației acestuia, pe toată lungimea sa, a curentului de apă și a jeturilor de apă introduse pe traseu prin conducte secundare, sunt antrenate spre liniile fabricație.

Transportorul hidraulic consumă o cantitate mare de apă. Se poate folosi apa de la condensatorul barometric, care datorită temperaturii ridicate(40-50oC), are un efect bun de înmuiere și spălare. Pentru a realiza economie de apă, se procedează la recircularea apei, situație în care se impune clorinarea apei înainte de refolosire pentru a evita infectarea tomatelor cu microorganisme rezistente.

III.3. Spălarea tomatelor

Tomatele sunt adesea acoperite de pământ și de praf, situație care impune spălări repetate și energice, prin introducerea în cuve de înmuiere și apoi stropire cu apă sub presiune. Calitatea spălării depinde de gradul de murdărire inițială a materiei prime, de frecvența de schimbare a apei, de tipul mașinii de spălat și de presiunea la dușurile finale. Prin spălare se îndepărtează impuritățile mecanice(nisip, pământ etc.) și majoritatea microorganismelor care se găsesc pe suprafața fructelor.

O spălare bună trebuie să reducă numărul de microorganisme la o zecime, iar atunci când se privește o cantitate de pastă presată între două sticle plane la o lumina puternică, să nu se observe prezența nisipului.

La alegerea tipului de mașină pentru spălarea tomatelor se are în vedere obținere unei spălări bune și evitarea vătămării fructelor, fapt care poate determina pierderi importante de substanță uscată.

Liniile moderne pentru fabricarea pastei de tomate sunt prevăzute cu două cuve de spălare(fig.4). În prima cuvă se realizează înmuierea(prespălarea), procesul este favorizat de barbotarea continuă de aer cu ajutorul unui compresor sau ventilator, ceea ce permite îndepărtarea pământului și a nisipului aderent la suprafața fructelor. Tomatele sunt trecute apoi în cuva mașinii de spălat propriu-zisă unde se continuă spălarea cu barbotare de aer, după care sunt clătite energic sub dușuri cu apă la presiunea de 7-8 atmosfere, fiind asigurată spălarea în contracurent.

Fig. 4. Mașina de spălat cu două băi tip Manzini

1-cuvă de prespălare, 2-placă perforată, 3-tambur transversal, 4-cuvă de spălare, 5-prea plin, 6-conductă aer comprimat, 7-instalație de dușare, 8-suflantă rotativă, 9-racord alimentare cu apă, 10-bandă de sortare, 11-bandă transportoare deșeuri, 12zdrobitor, 13-ușă vizitare

III.4. Sortarea tomatelor

Sortarea tomatelor(fig.5), se realizează pe o bandă de sortare, care se continuă de la mașina de spălat, operație prin care se elimină fructele mucegăite, lovite, atacate de boli și dăunători. Dacă anumite porțiuni din fructe sunt vătămate, cu pete verzi, noduri etc., se elimină manual cu cuțitul.

În funcție de eficiența operației de sortare depinde în cea mai mare măsură indicele Howard. În general, în lunile iulie-august, în fabrică intră materia primă corespunzătoare care asigură un indice Howard normal. La sfârșitul campaniei, materia primă este recoltată la postmaturare și în multe cazuri este deteriorată și infectată. Astfel, în această perioadă se acordă o atenție deosebită sortării tomatelor, eliminându-se fructele necorespunzătoare.

Fig. 5. Sortarea tomatelor

III.5. Zdrobirea tomatelor

Zdrobirea are scopul de a diviza tomatele în fragmente de mărime potrivită, de a separa semințele și de a le exclude din fluxul tehnologic. Prin eliminarea semințelor înainte de prelucrarea termică se înlătură gustul astringent al sucului.

Operația de zdrobire favorizează procesele ulterioare de încălzire și strecurare și se realizează cu mașini de diferite tipuri constructive.

Zdrobitorul cu valțuri(fig.6) este construit din doi arbori orizontali, care se rotesc în sens invers cu viteză diferită. Pe arbori sunt montați dinți, în așa fel încât la rotire dinții de pe un arbore să se întrepătrundă cu cei de celălalt tambur. Datorită sensurilor de rotație opuse și turațiilor diferite a celor doi arbori, se realizează acțiunea combinată de tăiere și zdrobire.

Fig. 6. Zdrobitor cu două valțuri

1,2 arbori orizontali, 3-dinți, 4-roată dințată, 5-șaibă de curea, 6-dispozitiv de fricțiune, 7-pâlnie de alimentare, 8-pâlnie de evacuare

III.6. Separarea semințelor

Liniile tehnologice moderne de procesare a tomatelor prezintă două tendințe:

– separarea semințelor înainte de operația de preîncălzire;

– renunțarea la separarea semințelor de pulpa zdrobită, fiind eliminate odată cu pielițele în timpul operației de strecurare.

Prin separarea semințelor înainte de preîncălzire se obține o pastă de culoare superioară, fără nuanțe brune, deoarece se evită trecerea substanțelor tanante în suc și se asigură o valorificare mai bună a semințelor.

În condițiile unei preîncălziri rapide, substanțele tanante nu trec în suc, în schimb uleiul extras din semințe solubilizează licopina, ceea ce permite obținerea unei paste de culoare roșie intensă.

La separarea semințelor se folosește o instalație formată dintr-un zdrobitor de pulpă și un separator de semințe(fig.7).

Separatorul de pulpă este format dintr-o sită conică cu diametrul orificiilor de 12 mm, construită din oțel inoxidabil, închisă într-o carcasă metalică. În interior se găsește un ax cu palete de bronz. Zdrobitorul de pulpă este construit pe principiul pasatricei. Separatorul de semințe este forma dintr-o sită cilindrică prevăzută cu un ax cu palete care au o mișcare de rotație de 800-1000 rot/min. Masa zdrobită pătrunde în separatorul de pulpă unde are loc separarea pulpei de suc.

Fig.7. Grup de separare semințe

1-buncăr, 1-zdrobitor, separator de pulpă, 4-separator de semințe, 5-conductă

pentru pulpa zdrobită

Pulpa este trimisă la zdrobitor, unde are loc o mărunțire mai fină, iar sucul cu semințele sunt trecute în separatorul de semințe. Datorită turației mari a paletelor agitatorului, sucul cu semințe este proiectat de pereții interiori ai sitei, unde sucul trece prin orificii și se unește cu pulpa zdrobită, trecând apoi la preîncălzire, iar semințele sunt eliminate.

III.7. Preîncălzirea pulpei

Operația de preîncălzire a pulpei se realizează în vederea atingerii următoarelor considerente:

– trecerea protopectinei în pectină pentru îmbunătățirea consistenșei produsului finit;

– inactivarea enzimelor, în special a pectazelor;

– inactivarea microflorei;

– mărirea randamentului la strecurare;

– solubilizarea pigmenților licopinici.

Tomatele conțin o cantitate mare de protopectină care realizează aderența pulpei de pieliță, determinând pierderi la strecurare. Protopectina prin încălzire trece în pectină, ceea ce contribuie la reducerea aderenței pieliței de pulpă și obținerea pastei cu o consistență uniformă.

În situația unei cantități reduse de pectină apare defectul de stratificare care constă în separarea pastei în două părți: pulpă și suc, care deteriorează aspectul produsului și în același timp se crează posibilitatea ca în suc să se dezvolte microorganisme.

Dacă masa zdrobită este lăsată neîncălzită timp de 10 minute, se pierde 70% din conținutul de pectină datorită pectazelor. Încălzirea la 82oC, timp de 15 secunde, inactivează complet pectinesteraza, iar pentru poligalacturonază este necesară încălzirea la 105oC, același interval de timp. Încălzirea la 93oC, timp de 15-87 secunde, menține o activitate reziduală a poligalacturonazei de 3-4%. Preîncălzirea se realizează în mod obișnuit la 90oC, ceea ce asigură o eficacitate bună.

Încălzirea pulpei poate avea și efect negativ asupra calității deoarece:

-există tendința de închiderea a culorii sucului datorită proceselor de îmbrunare. Părțile verzi trec în culoare brună-cenușie, care degradează culoarea normală, procesul este cu atât mai puternic cu cât temperatura este mai ridicată. În același timp se intensifică reacțiile de îmbrunare neenzimatică: melanoidizarea, oxidarea polifenolilor etc. Ca efect al acestora densitatea culorii sucului crește foarte mult, iar indicele de puritate a culorii scade;

– are loc creșterea vâscozității sucului și în consecință există pericolul depunerii pe suprafața de încălzire a unei cruste care are ca urmare reducerea productivității instalațiilor de concentrare și o influență negativă asupra calitășii produsului finit.

Pentru preîncălzirea tomatelor zdrobite se folosesc două tipuri de preîncălzitoare: preîncălzitoare tubulare și preîncălzitoare cu serpentină rotativă.

Schimbătorul de căldură tubular(fig.8), este construit dintr-o serie de țevi, fixate la capete cu două plăci tubulare și încarcasate într-o manta de care sunt sudate cele două plăci tubulare, la capete se află câte un capac, care formează câte o cameră colectoare.

Fig. 8. Schimbător de căldură multitubular

1-placă tubulară, 2-fascicul de țevi, 3-capac, 4-manta, 5-suporți

Produsul circulă prin țevi și prin camerele colectoare, iar agentul termic prin spațiul dintre țevi, manta și plăcile tubulare. În camerele colectore între plăcile tubulare și capace se află o serie de pereți etanși care realizează 8 treceri ale schimbătorului. Prin aceasta viteza produsului din țevi crește, crescând astfel coeficientul de schimb de căldură.

În instalațiile moderne, masa zdrobită se preîncălzește în aparate speciale, formate dintr-un cilindru din oțel inoxidabil prevăzut cu serpentină și manta de abur(fig. 9).

Fig. 9. Schimbător cu serpentină în mișcare de rotație și manta

1-cilindru, 2-manta de încălzire, 3-arbore inelar, 4-spirală serpentină, 5-racord alimentare, 6-racord evacuare, 7-spațiu pentru recircularea lichidului, 8-alimentare cu abur, 9-evacuare condens

În interiorul cilindrului se află un ax, pe care este montată o serpentină din oțel inoxidabil și care este antrenată în mișcare de rotație. Serpentina are rol de transportor al masei zdrobite și de element de încălzire. Aburul este introdus prin axul mașinii și este trecut apoi prin spațiul dintre manta și corp, realizându-se astfel o încălzire la 90°C timp de 1-3 minute.

III.8.Strecurarea pulpei

Operația de strecurare are un rol important în vederea obținerii unei mase omogene de roșii, separată de pielițe și semințe, și se realizează într-o mașină de strecurat numită pasatrice(fig.10).

Fig. 10. Pasatrice

1-pâlnia de alimentare, 2-melc dozator, 3-suport sticlă, 4-ax, 5-suport paletă, 6-paletă,

7-sită, 8-jgheab colector, 9,10-gură de evacuare, 11-electromotor, 12-manta de tablă

Funcționarea pasatricii se bazează pe mișcarea periferică a produsului în interiorul cilindrului perforat, mișcare realizată cu ajutorul rotației unor palete fixe. Sub acțiunea forței centrifuge sucul și pulpa trec prin orificiile sitei, iar pielițele și semințele sunt evacuate de paletele înclinate, în afara cilindrului.

Deșeurile rezultate la strecurare reprezintă 3,5-4%, iar eficacitatea instalației de strecurare se apreciază prin aspectul pielițelor și a semințelor care sunt eliminate. La o funcționare bună a instalației, acestea trebuie să fie uscate la pipăit, ceea ce înseamnă că pierderile de substanță uscată sunt minime.

Strecurarea se face în două trepte la instalațiile cu o capacitate mică(strecurarea propriu-zisă și rafinarea) și în trei trepte la instalațiile de mare capacitate(strecurare, rafinare și ultrarafinare).

Scopul rafinării este de a avea siguranța că în compoziția sucului nu au pătruns părți de pielițe, semințe sau țesuturi celulare, realizându-se totodată și o mărunțire cât mai fină, diametrul orificiilor fiind de 0,8mm.

Ultrarafinarea are ca scop obținerea unui produs omogen cu pulpa fin mărunțită, evitând astfel formarea rapidă a crustei pe suprafața de încălzire(diametrul orificiilor, 0,5mm).

Grupul de strecurare-rafinare trebuie să reprezinte o construcție robustă, care să permită obținerea unui suc omogen, de calitate, cu pulpa fin mărunțită și să asigure un acces ușor pentru o curățire rapidă(fig.11).

Tomatele zdrobite și preîncălzite întră în pasatrice, unde are loc separarea sucului de deșeuri: pielițe, semințe, particule fibroase, cu ajutorul forței centrifuge imprimate produsului de către paletele rotative. Sucul trece în exteriorul sitei conice a pasatricei cu Φ=1,1-1,2 mm, se coletează în pâlnia inferioară și intră în rafinatricea cu Φ=0,7-0,8 mm, unde este supus la prima rafinare și la eliminarea eventualelor semințe sparte. Sucul rafinat trece în final în superafinatricea care realizează eliminarea tuturor deșeurilor, orificiile acesteia fiind de 0,4-0,5 mm.

Fig. 11. Instalație de strecurare rafinare

1-pasatrice Φ 1,1mm, 2-rafinatrice Φ 0,7 mm, 3-superrafinatrice Φ 0,4 mm, 4-pâlnie de alimentare, 5-evacuare suc

III.9. Concentrarea sucului brut

Concentrarea sucului brut și obținerea pastei de tomate constă în evaporarea apei din sucul de tomate, până se ajunge la o concentrație în substanță uscată impusă de categoria de pastă care se dorește să fie obținută.

Sucul brut de tomate are un conținut ridicat de pulpă în suspensie care mărește mult vâscozitatea și ridică probleme la concentrare, datorită tendinței de a adera pe suprafața de încălzire, formând cruste care se ard. Astfel se înrăutățește rapid transferul de căldură și se degradează calitatea produsului finit. Datorită acestui fapt nu se poate înainta mult procesul de concentrare, pasta de tomate triplu concentrată se obține mai dificil.

În acest mod procesul de concentrare nu se obține cu un conținut suficient de substanță uscată care să asigure conservabilitatea produsului finit, astfel pasta de tomate este un semiconcentrat, care necesită o metodă suplimentară de conservare.

Concentrarea se poate realiza la trei trepte de temperatură:

– concentrarea la temperatură redusă (10-20°C), se aplică la produsele foarte sensibile. Concentratele obținute prin acest procedeu trebuie să se păstreze obligatoriu la rece, deoarece nu sunt inactivate enzimele și microorganismele;

– concentrarea la temperatură medie (40-70°C), reprezintă procedeul cu cea mai largă răspândire practică;

– concentrarea la temperatură ridicată. Pentru a se realiza un proces de concentrare rapid se face încălzirea la 110 – 120°C, timp scurt, 30 – 40 minute, prin care se asigură inactivarea enzimelor și a microorganismelor și o bună utilizare a vaporilor secundari.

Pentru concentrarea sucului de tomate se pot folosi aparate care funcționează la presiune atmosferică sau sub vid.

Concentrarea la presiune atmosferică

Concentrarea la presiune atmosferică se folosește în mică măsură, întrebuințându-se la concentrarea sucului de tomate destinat conservării legumelor în bulion, cu 12 -15% substanță uscată. Se folosesc în special aparatele de concentrare prevăzute cu serpentine de abur.

Pentru a obține un randament termic bun, este necesar ca presiune aburului să fie de 7 – 8 atmosfere, iar temperatura sucului introdus în conservator să fie de 90°C, deoarece în caz contrar se reduce brusc convecția masei de tomate, creându-se condiții pentru formarea crustei. Serpentina trebuie să fie tot timpul acoperită cu produs. Durata operației de concentrare este de 20-30 de minute, după care se oprește aburul, se deschide ventilul de apă pentru răcire și se evacuează produsul.

Concentrarea în vid

Concentrarea sucului de tomate sub vid se face deoarece la presiune atmosferică, temperatura de vaporizare se ridică peste 100oC, ceea ce afectează foarte mult calitățile senzoriale și valoarea nutritivă, rezultând un produs de calitate inferioară.

Pentru obținerea unui produs de calitate superioară, prin concentrarea sub vid are loc reducerea temperaturii în conformitate cu nivelul vidului(tabel 2).

Prin concentrarea sub vid se realizează următoarele avantaje:

– se reduce temperatura de fierbere, protejând componentele termolabile;

– se reduce durata procesului de concentrare; timpul de concentrare a produsului la o presiune reziduală de 200 mm Hg este jumătate față de durata de concentrare prin fierbere la presiune normală;

– se evită procesele de caramelizare, îmbrunare, produsul are o culoare roșie-intensă și o valoare nutritivă ridicată;

– pierderile de căldură sunt mici, deoarece diferența de temperatură dintre interior și exterior este redusă;

– suprafața de schimb de căldură este mai mică deoarece există posibilitatea de a realiza concentrarea la o diferență de temperatură mai mare;

– economie de căldură pentru aducerea produsului la temperatura de fierbere.

Tabel 2

Corelația presiunii cu temperatura de fierbere

Tendința actuală de concentrare a produselor vegetale este de a reduce la minimum durata de concentrare, astfel instalațiile moderne de concentrare sub vid sunt proiectate pentru a realiza următoarele condiții:

– mărirea vitezei de evaporare;

– expunerea de scurtă durată la acțiunea căldurii;

– folosirea temperaturilor reduse de lucru;

– obținerea unor instalații cât mai compacte;

– comandă complet automatizată;

– curățire fără demontare.

Concentrarea ultrarapidă a sucului de tomate

Pentru concentrarea rapidă a sucului de tomate și pentru a evita formarea crustei se folosește un procedeu modern în care sucul proaspăt este sterilizat la 90oC, timp de 20 de secunde, într-o instalație Alfa-Laval, pentru inactivarea enzimelor și a microorganismelor. Lichidul este trecut apoi printr-o centrifugă care separă separă automat pulpa de ser. Serul separat este debitat cu o pompă dozatoare în evaporatorul cu film descendent, unde poate fi concentrat până la 40% substanță uscată. Concentratul obținut este pompat cu ajutorul unei pompe cu roți dințate într-un amestecător, în care se admite simultan a doua fracțiune obținută de la centrifugare și se realizează o amestecare rapidă. Pentru a evita prezența unor particule grosiere, neuniforme, se recomandă utilizarea unor mori coloidale.

Produsele obținute se caracterizează printr-un conținut ridicat de vitamine, săruri minerale, zaharuri și calități organoleptice superioare. Capacitatea instalației crește foarte mult, iar durata de concentrare se reduce.

III.10. Instalații de concentrare

Concentratorul vacuum realizează eliminarea apei din produse prin evaporare cu simplu efect, transferul de căldură se realizează cu ajutorul mantalei, situată la partea exterioară a aparatului, iar funcționarea este discontinuă. În interiorul aparatului se realizează un vid de 650-680 mm col.Hg., ceea ce determină fierberea la o temperatură de aproximativ 50oC, iar produsul obținut are o calitate superioară.

Concentratorul vacuum cu manta de încălzire este utilizat în fabricile de conserve pentru concentrarea dulceței, gemurilor, marmeladei, a sucului de roșii etc(fig.12).

Concentratorul este format din două calote sferice, din oțel inoxidabil care sunt conectate la o coloană de vid și la un condensator barometric, iar deasupra domului se află un agitator în formă de ancoră. Între calota inferioară și manta se găsește spațiul de încălzire în care se introduce abur, iar condensul format se colectează la partea inferioară de unde se evacuează.

Pe calota superioară sunt prevăzute: conducta de alimentare, vizorul pentru a intra în aparat în cazul unor intervenții și pentru spălare, robinetul de aerisire, vacuumetrul și dispozitivul de luare a probelor.

Fig.12. Concentratorul cu manta de încălzire

1,2-calote sferice, 3-gură de vizitare, 4-racord alimentare, 5-robinet aerisire, 6-vacuumetru, 7,8-vizoare, 9-ventil recoltare probe, 10-intrare abur, 11-dom, 12electromotor și reductor de turație, 13-ieșire condens, 14-evacuare produs

Calotele sunt conectate între ele cu o garnitură de azbest. În calota superioară se adună vaporii degajați din produsul supus concentrării, iar prin domul de vapori sunt conectați la coloana de vid.

Deasupra domului se află un reductor de turație care pune în mișcare axul agitatorului prin intermediul unor roți dințate. Agitatorul este de tip ancoră, iar brațele ancorei amestecă masa produsului în permanență, pentru a preveni formarea crustei. Evacuarea produsului concentrat are loc printr-un racord situat la partea inferioară.

Dezavantajele acestui concentrator sunt: sistemul discontinuu de funcționare, consumul ridicat de abur și durata mare de concentrare.

Evaporatorul cu compresie de abur

Pentru realizarea unei economii de abur, se utilizează instalații de concentrare cu termocompresie, care utilizează vaporii secundari rezultați cu ajutorul unui injector de abur ce funcționează la o presiune de antrenare de 7-10kg/cm2(fig.13).

Fig.13. Evaporator cu termocompresie

1-corp aparat, 2-colector abur, 3-separator de picături, 4-cameră de încălzire, 5-țeavă de circulație, 6-injector, 7, 8,10-conductă, 9-vană, 11-evacuare produs concentrat,12-racord abur viu, 13-racord evacuare condens, 14-suporți, 15-conductă recirculare vapori condensați

Amestecul format din abur viu și vapori secundari este trimis în camera de încălzire a evaporatorului unde s-au produs vapori secundari sau în cea a altui evaporator, ca fluid de încălzire. Condensatul care se formează este evacuat cu o pompă centrifugală sau printr-un dispozitiv de descărcare sub vid.

Evaporatorul cu termocompresie este format din corpul aparatului cu fund conic, colectorul de abur, prinzătorul de picături, o cameră de încălzire cu țevi verticale, o țeavă de circulație, un injector și diferite componente de legătură.

Se crează vid în aparat cu ajutorul injectorului sau a pompei de vid și se încarcă aparatul până la nivelul superior al suprafeței de încălzire, apoi se deschide accesul aburului în camera de încălzire. Vaporii care se degajă din produs sunt preluați parțial cu abur viu de 8-10 atm care este introdus printr-un racord. Aburul viu aspiră vaporii, îi comprimă și amestecul este antrenat spre camera de încălzire. În spațiul dintre țevile camerei de încălzire se realizează un vid de 500-550 mm Hg.

Nivelul în aparat se menține constant prin introducerea de cantități noi de suc, vidul fiind reglat printr-un robinet. Camera de încălzire se evacuează continuu de condensat și gaze printr-o conductă laterală.

Instalația de concentrare cu termocompresie se caracterizează prin faptul că fluidul de încălzire vine la o temperatură joasă și pentru a se realiza schimbul de căldură este suficientă diferența de temperatură de de 8-12oC, între vapori și mediul căruia i se transmite căldura. Dacă sucul se concentrează la 55 oC, camera de încălzire va primi vapori prin termocompresiune la 65-70oC. Astfel se evită pericolul de supraîncălzire și arderea pastei pe suprafața țevilor, dar este necesară o suprafață de schimb de căldură mult mai mare.

Concentrarea pastei de tomate în acest tip de instalație se poate face până la 15-18%, după care vidul se anulează și se descarcă produsul printr-o conductă de evacuare.

Evaporatorul cu termocompresie realizează o economie importantă de abur, consumul fiind de 0,5 kg/kg apă evaporată, dar prezintă dezavantajul că necesită o suprafață mare de schimb de căldură datorită diferenței mici de temperatură dintre agent și lichid și nu poate utiliza condensatul rezultat la termocompresie deoarece conține vapori acizi, proveniți din sucul evaporat.

Pentru eficientizarea procesului de concentrare, prin care se urmărește funcționarea instalațiilor în flux continuu și reducerea costurilor de producție se folosesc instalații de concentrare sub vid cu efect multiplu, de tip MANZINI, ROSSI-CATELLI, LANG, TITAN etc.

Avantajele instalațiilor de concentrare sub vid, cu efect multiplu sunt:

procesul de evaporare este continuu;

se folosește un vid variabil din ce în ce mai înaintat de la un efect la altul;

consumul energetic este mai scăzut din cauza recuperării aburului secundar;

se folosesc aparate de concentrare cu randament termic mai ridicat;

funcționează cu control automat al regimului termic, al presiunii sau vidului și nivelului de concentrare.

Sucul de tomate se poate concentra până la 40% substanță uscată solubilă. Pentru a se obține un produs cu consistența dorită, se adaugă 12-15% pulpă omogenizată, astfel încât concentrația finală să fie de 24% substanță uscată solubilă(grade refractometrice).

Instalația de concentrare Tito Manzini

Instalația de concentrare Tito Manzini(fig.14) este o instalație cu dublu efect și circulația fluidelor în contracurent.

Instalația este constituită dintr-un corp cilindric vertical ce cuprinde cele două camere de evaporare (1–efect II și 2–efect I). Camera superioară, în care se realizează prima treaptă de concentrare, este dotată cu un schimbător de căldură multitubular vertical cu țeavă centrală de circulație. Camera interioară are suprafața de încălzire constituită din inele concentrice legate între ele printr-o cameră de abur. Un agitator cu palete intensifică transmiterea caldurii și evitarea

crustelor în spațiile dintre elementele de încalzire.

Fig. 14 Instalație de concentrare Tito Manzini

Sucul de tomate este aspirat în instalație cu ajutorul vidului (circa 700 mm Hg) și este concentrat în camera superioară la circa 12 % s.u. Încălzirea se realizează cu ajutorul vaporilor secundari rezultați din camera inferioară, la o temperatură de circa 40oC.

Sucul parțial concentrat este preluat de pompa de recirculare și trimis în camera inferioară unde se continuă concentrarea sub un vid de circa 600 mm Hg la o temperatură de circa 60oC.

Pentru a facilita schimbul termic în cursul concentrarii, cu ajutorul pompei se realizează o recirculare intensă a sucului. Încălzirea în această fază se realizează cu abur la presiunea de 1 bar. Evacuarea pastei la concentrația dorită 30% s.u. este comandată de un refractometru electronic care acționează asupra pompei cu roți dințate. Reglarea nivelului lichidului în cele două corpuri se realizează automat.

Productivitatea este de 1000 kg/h pastă cu 30% s.u, respectiv 3 t/h suc proaspat.

III.11. Condiționarea pastei de tomate

Concentrarea pastei de tomate se realizează la temperatură scăzută de 40-60oC, ca urmare stabilitatea microbiologică este redusă, microorganismele nu pot fi inactivate, ele au posibilitatea de a se dezvolta în timpul procesului de evaporare și în special după acesta. Astfel se impune tratarea termică la temperatura de 85-94 oC, în vederea asigurării stabilității.

Conservarea prin termostabilizare se realizează prin două metode:

– prin turnare fierbinte – autosterilizare, se folosesc recipiente mai mari de 3/1;

– prin sterilizare propriu-zisă, se folosesc recipiente de 1/10 și 1/1.

O linie de condiționare a pastei de tomate este formată din bazinele colectoare de pastă de tomate, un preîncălzitor de pastă, o mașină de dozat și o mașină de închis recipienți(fig.15).

Operația de bază este preîncălzirea, absolut necesară pentru pasta care se ambalează în recipienți mici care se sterilizează ulterior, pentru asigurarea unei temperaturi inițiale ridicate, ce ușurează termopenetrația, iar pentru pasta care se ambalează în recipienți mai mari de 1 kg se asigură temperatura necesară sterilizării.

Pentru preîncălzirea pastei de tomate se pot folosi mai multe tipuri de schimbătoare de căldură: tubulare și peliculare.

Fig. 15. Instalație de condiționare și ambalare a pastei de tomate

1-bazine colectoare, 2-pompă, 3-preîncălzitor, 4-dozator pt cutii, 5-ventil pentru dozarea manuală în recipiente mari, 7-mașină de închis

La instalațiile de sterilizare ale firmei Lang(fig.16), preîncălzirea pastei de tomate are loc într-un schimbător de căldură cu peliculă realizată prin mișcarea unui arbore interior melcat.

Sterilizatorul este un cilindru cu manta dublă, amplasat orizontal în care se rotește un tambur acționat de un electromotor. Pe tambur este fixată o bandă elicoidală, care asigură transportul pastei de tomate de-a lungul mantalei cu o viteză de 3-4 m/s, realizând un bun transfer de căldură, evitarea arderii produsului și o bună omogenizare. Tamburul se rotește în bucșele de teflon aflate în capacele ușor demontabile de la capetele cilindrului.

Fig.16. Instalație de tratare termică a pastei de tomate Lang

1-preîncălzitor, 2-vas de alimentare, 3-pompă, 4-ventil magnetic, 5-robinet dozare, 6-ventil cu arc, 7-ventil magnetic, 8-oală condens, 9-electrozi

Din vasul colector pasta este trimisă cu ajutorul unei pompe în sterilizator. Temperatura de sterilizare poate fi fixată cu un termoregulator între 86 și 92 oC. În momentul atingerii temperaturii de sterilizare ventilul magnetic permite trecerea pastei spre robinetul de dozare. Aburul este introdus între cele două mantale prin intermediul unui alt ventil magnetic, iar condensul este evacuat prin oala de condens.

Instalația de sterilizare este comandată de la electrozii aflați în vasul de alimentare, care comandă oprirea pompei și închiderea celui de al doilea ventil în momentul în care vasul se golește și repunerea în funcțiune când nivelul pastei din vasul de alimentare crește. Dacă vasul colector este supraumplut se declanșează un semnal acustic foarte puternic, care atenționează personalul pentru intervenție.

Instalația este construită în diferite variante de capacitate, cuprinse între 750-450 kg/h pastă de tomate cu 30% substanță uscată.

III.12.Ambalarea pastei de tomate

Ambalarea pastei de tomate se face în ambalaje ermetice, funcție de capacitate pot fi: butoaie, recipiente mari și recipiente mici.

Pentru ambalarea pastei de tomate se folosesc butoaie cu capacitatea de 100-200kg(fig.17), confecționate din material plastic, aluminiu sau oțel vernisat.

Fig.17. Ambalarea pastei de tomate în butoaie

Se admite un adaos de sare(până la 10%), care mărește conservabilitatea produsului. De obicei sarea se adaugă după ce produsul a ajuns la concentrația dorită.

La aparatele vacuum, când se adaugă sarea se oprește vidul, iar malaxorul rămâne în funcțiune pentru a omogeniza conținutul de sare în pastă. După dizolvarea completă a sării care durează 2-3 minute, robinetul cu abur se închide, iar aparatul se cuplează la coloana de vid și se continuă amestecarea pastei până când temperatura produsului scade la 50-55oC. Operația este necesară pentru a evita deprecierea culorii pastei, care s-ar realiza în urma unei răciri lente în butoi. Introducerea pastei în butoaie, care se face la rece sau la cald.

La cald. Pasta de tomate suferă în prealabil o operație de pasteurizare la temperatura de 90°C, pentru a se inactiva microorganismele existente. Pasteurizarea se poate face în aparatul vacuum, în momentul în care se adaugă sarea, încălzind în continuare produsul, timp de aproximativ 15 minute, sau în pasteurizatoare speciale.

Butoiul în care s-a turnat pasta fierbinte trebuie lăsată să se răcească până prinde o pojghiță la suprafață. Dacă butoiul se închide imediat, există pericolul ca vaporii de apă să se condenseze la suprafață, formând astfel o soluție diluată, în care se pot dezvolta microorganismele. După ce s-a format crusta, se așează pe suprafața pastei o hârtie pergamentată sau de celofan îmbibată în soluție de 3% acid formic și se închid.

La rece. Răcirea pastei se realizează într-un bazin special cu ajutorul apei reci sau a saramurii. Se poate folosi și un răcitor continuu, construit pe același principiu cu preîncălzitorul de suc, răcirea facându-se prin serpentină și manta cu saramură răcită sau apă rece. Pasta fără adaos de sare trebuie păstrată obligatoriu în condiții frigorifice.

Ambalarea pastei de tomate în recipiente mari, cutii de 3 și 5 kg se realizează prin turnare fierbinte la temperatura de 92-94oC, urmată de închiderea rapidă a ambalajelor.

În cazul turnării fierbinte a pastei de tomate, pe măsura răcirii produsului, vaporii care găsesc în interiorul cutiei condensează și formează un vid destul de înaintat, ceea ce poate provoca deformarea cutiei. Acest defect este cu atât mai accentuat cu cât volumul cutiei este mai mare și tabla mai subțire. Pentru a preveni deformarea cutiilor este indicat să se asigure umplerea totală a cutiilor la turnare.

O problemă care apare la ambalarea pastei de tomate la ambalarea în cutii mari este reducerea lentă a temperaturii, care afectează culoarea produsului finit. Pentru reducerea temperaturii de la 92-95oC, la 45 oC, sunt necesare 300 de minute. În aceste condiții, pasta de tomate rămâne la temperatura de 70-95 oC timp de 2 ore, ceea ce are influență negativă asupra calității produsului. Astfel liniile moderne de pastă de tomate sunt prevăzute cu instalații de răcire continuă a ambalajelor metalice mari.

Ambalarea pastei de tomate în recipiente mici, impune în mod obligatoriu tratarea termică a recipientelor pentru a evita alterarea produsului. Deoarece pasta de tomate face parte din categoria produselor cu aciditate ridicată, este suficientă tratarea termică la 100 oC.

Pentru ambalarea în recipiente mici(fig.18) se face preîncălzirea pastei de tomate la 85-90 oC, se dozează în ambalaje cu ajutorul unei mașini pentru produse vâscoase, după care recipientele se închid și se tratează termic. În acest scop se folosesc autoclave cu funcționare discontinuă sau instalații cu funcționare continuă.

Fig. 18. Ambarea pastei de tomate în recipiente de sticlă

ttps://www.google.ro/search?q=tehnologia+de+fabricare+a+pasta+de+tomate

Pentru asigurarea stabilității microbiologice a produsului se face pasteurizarea pastei de tomate ambalată în autoclave, la temperatura de 95-100oC(fig.19), sau în sterilizator de tip tunel.

Fig.19. Pasteurizarea pastei de tomate în autoclavă

Sterilizatorul-tunel NSRAL (Manzini) este utilizat în special ca instalatie de sterilizare – răcire – uscare pentru pasta de tomate ambalată în cutii cu capacitate cuprinsă între 100 si 500 g (fig.20).

Fig. 20. Sterilizator – tunel NSRAL (Manzini):

1 – tunel; 2 – transportor; 3 – încarcare automata recipiente; 4 – descarcare automata recipiente;

5 – conducta perforata distribuire abur; 6 – zona de sterilizare; 7 – zona de racire cu apa pulverizata; 8 – zona de uscare; 9 – ventilator; 10 – pompa.

(http://www.scritub.com/tehnica-mecanica/Instalatii-pentru-pasteurizare195248617.php)

Cutiile sunt transportate prin tunel cu ajutorul unui transportor cu elemente profilate din otel inoxidabil, acționat de un grup motoreductor cu variator continuu de viteză, pe care este montat un contor de turații, ce permite reglarea cu precizie a vitezei de transport în funcție de conținutul și dimensiunile recipientelor tratate. Elementele profilate ale transportorului sunt perforate astfel încât să permită ca în zona de răcire să se formeze un curent de aer care să mărească efectul de răcire, iar în zona de uscare jeturile de aer să poată, de asemenea, să ajungă la partea inferioară a recipientelor.

Corpul aparatului este construit din țevi de oțel protejate în interior cu un vernis special rezistent la acizi și este prevăzut cu capace mari, ușor de îndepărtat, pentru inspecția interioară a mașinii.

Instalația mai este echipată cu: un grup pentru alimentarea automată a recipientelor, un grup pentru descărcarea automată a recipientelor, o pompă centrifugă pentru alimentarea cu apă de răcire și un ventilator pentru vehicularea aerului sub presiune.

Tunelul este divizat în trei sectoare pentru sterilizarea cu abur saturat la presiune atmosferică, răcirea cu apă pulverizată și uscarea cu aer.

Sterilizarea se efectuează cu abur distribuit uniform printr-un sistem de țevi perforate, temperatura în interiorul aparatului menținându-se la valoarea de 95°C, astfel încât produsul atinge în scurt timp temperatura de sterilizare de 90°C.

Răcirea se efectuează cu apă prin pulverizare cu ajutorul unor duze și este menținută sub presiune cu ajutorul pompei. Dacă se folosesc recipiente de sticlă, temperatura apei descrește de-a lungul tunelului pentru a elimina pericolul spargerii. Răcirea se face de la 90°C la 38°C cu apă tratată prin clorinare, care are un conținut redus de microorganisme, pentru a preveni contaminarea în cazul unor închideri defectuoase ale recipientelor, ținând cont de efectul de vidare care se produce la răcire.

Uscarea se face cu aer insuflat pe sus și pe jos asupra recipientelor. Presiunea jetului de aer este ridicată pentru a asigura eliminarea apei, în special din punctele cele mai dificile ca, de exemplu, cele din jurul închiderii.

III.13. Depozitarea pastei de tomate

Pasta de tomate se depozitează la întuneric în depozite bine aerisite și ferite de îngheț, la temperatura cuprinsă între 5-20oC și o umiditate relativă de maxim 75%(fig.21). Butoaiele cu pastă de tomate nesărată se păstrează în depozite frigorifere.

Fig. 21. Depozitarea pastei de tomate

Ambalajele cu pastă de tomate se aranjează și în stive. Fiecare transport va fi însoțit de un buletin de calitate.

În condițiile de depozitare anterioare, pasta de tomate trebuie să-și păstreze calitatea timp de: – minim 6 luni, pentru butoaie;

– minim 12 luni, pentru cutii și borcane.

III.14. Accidente de fabricație

Degradări de culoare, pot fi de natură enzimatică sau neenzimatică.

Degradările enzimatice conduc la închiderea culorii prin acțiunea polifenoloxidazei, peroxidazelor și ascorbatoxidazelor asupra polifenolilor. Aceste degradări se produc dacă tratamentul termic de preîncălzire a fost incorect condus și nu s-a atins cel puțin 80-85oC, temperatură la care are loc inactivarea enzimelor.

Degradările neenzimatice au loc ca urmare a unor reacții între aminoacizi și zaharuri, aminoacizi și acizi organici, aminoacizi și fenoli, zaharuri și acizi.

Înnegrirea pastei de tomate are loc datorită caramelizării la temperaturi ridicate a hidraților de carbon care determină formarea de crustă pe suprafața de încălzire, înrăutățind transmiterea căldurii și calitatea pastei.

Schimbarea culorii se produce proporțional cu creșterea conținutului în substanță uscată. Efectul schimbării culorii este mai puternic la începutul încălzirii, de aceea instalațiile moderne realizează preconcentrarea la temperaturi scăzute. La temperaturi de peste 60°C, schimbarea culorii pastei nu mai este progresivă. În cazul în care se face un tratament termic preliminar, se constată că alterarea culorii are loc mai rapid decât în cazul pulpei neîncălzite, dar în timpul depozitării, ritmul de schimbare a culorii scade spre deosebire de pasta obișnuită la rece care ajunge în final la culori mai închise. De asemenea, clorofila la temperaturi ridicate se transformă în feofitină care dă produsului culoare cenușie.

Licopina este sensibilă la concentrare și se descompune în prezența metalelor, în special a fierului. Fierul se poate combina cu taninul formând tananții de fier de culoare închisă. Astfel se recomandă ca utilajele care vin în contact cu produsul să fie fabricate din oțel inoxidabil.

Modificări de consistență. Consistența poate fi modificată datorită degradării substanțelor pectice prin reacții de hidroliză, ca urmare a unor reacții de polimerizare care au ca efect creșterea consistenței. Menținerea unei consistențe dorite este asigurată prin inactivarea la preîncălzire a enzimelor pectolitice.

Formarea spumei. În anumite cazuri, în special când sucul nu este preîncălzit suficient și nu se asigură eliminarea aerului și coagularea substanțelor proteice, se observă formarea spumei. Pentru a se evita acest accident, se recomandă încălzirea sucului la 90°C, urmată de strecurarea la temperatură ridicată. Dacă s-a format spuma, trebuie să se introducă câteva picături de ulei în aparat.

IV. CONSERVAREA ASEPTICĂ A CONCENTRATELOR

DE TOMATE

Ambalarea aseptică poate fi definită ca umplerea unui produs steril comercial în recipiente sterile în condiții aseptice și închiderea recipientelor astfel încât reinfecția este prevenită, cu alte cuvinte o închidere ermetică. Se obțin produse calitativ superioare, cu durată de valabilitate mărită. Realizarea ambalării aseptice presupune atât sterilizarea produsului cât și a ambalajelor.

Termenul aseptic implică absența sau eliminarea oricărui organism nedorit din produs, ambalaj sau alte zone specifice, în timp ce termenul ermetic este folosit pentru a indica proprietăți mecanice corespunzătoare excluderii pătrunderii microorganismelor într-un ambalaj și a gazelor sau vaporilor de apă în și din ambalaj.

Termenul steril comercial a fost definit ca absența microorganismelor capabile de reproducere în alimente în condiții de depozitare și distribuție fără refrigerare, aceasta însemnând că absența absolută a tuturor microorganismelor nu este obținută practic.

Există două domenii specifice de aplicare a ambalării aseptice:

– ambalarea produselor presterilizate și sterile;

– ambalarea produselor nesterile pentru a evita infectarea.

Ambalarea aseptică se folosește din următoarele motive:

– folosirea recipientelor nepotrivite pentru sterilizare în ambalaj;

– folosirea avantajului oferit de procesele de sterilizare.

HTST care sunt eficiente termic și, în general, permit obținerea de produse calitativ superioare în comparație cu cele prelucrate la temperaturi mai scăzute timp îndelungat;

– prelungirea duratei de valabilitate a produselor la temperaturi normale.

Printre primele aplicații ale ambalării aseptice se numără laptele și produsele lactate la care s-au adăugat ulterior alte produse: sucuri de fructe și legume, produse cu particule (compoturi), supe, budinci, deserturi etc.

Astfel, prima ambalare aseptică a alimentelor(lapte ambalat în cutii metalice) a fost realizată în Danemarca, de Nielsen, înainte de 1913, pentru care s-a obținut un patent în 1921 numit conservare aseptică. Câțiva ani mai târziu (1917), în S.U.A., Dunkley a obținut un patent pentru sterilizarea cu abur saturat a cutiei și capacului, urmată de umplere cu produs presterilizat. Compania America Can a realizat în 1933 o mașină numită Heat-Cool-Fill care folosea abur saturat sub presiune pentru a steriliza cutiile și capacele. Cutiile sterile erau umplute cu produs steril, iar capacele, introduse într-o cameră închisă presurizată cu abur sau cu un amestec de abur și aer. În 1940, Martin a realizat un procedeu care constă în sterilizarea cutiilor goale cu abur supraîncălzit la 210°C înainte de umplere cu produs sterilizat rece (Robertson, 1993).

IV.1. Sterilizarea produsului

Ambalarea aseptică este un procedeu care asigură obținerea unor produse de calitate, astfel încât sterilizarea produselor destinate ambalării aseptice trebuie făcută prin reducerea la minim a degradărilor termice, dar asigurând conservabilitatea produselor. De aceea cel mai frecvent se folosește tratarea termică la temperaturi ridicate timp scurt, care se realizează prin:

– introducerea de abur direct în produs(uperizare);

– încălzirea indirectă în schimbătoare de căldură.

Uperizarea. Pentru introducerea aburului în produse se folosesc injectoare(fig.22). Pasta de tomate intră printr-o conductă în injectorul propriu-zis, care este format dintr-un cilindru și injector, și care sunt concentrice. Injectorul este perforat, iar la partea inferioară are un ghidaj elicoidal pentru amestecarea produsului, aburul este injectat în produs atât prin injectorul alimentat de conducta de abur, cât și prin perforațiile peretului dublu din zona ghidajului elicoidal prin conductele de abur laterale.

Pentru menținerea temperaturii de sterilizare și pentru uniformizarea căldurii se folosește o cameră de sterilizare(fig.23).

Din uperizator, prin intermediul unei supape, care menține presiunea de lucru necesară, produsul încălzit intră în camera de sterilizare unde prin intermediul unei alte supape(4), se stabilește o presiune corespunzătoare temperaturii de sterilizare. Deoarece presiunea în camera de sterilizare este mai mică decât presiunea din injector, produsul suferă o detentă, degajând o cantitate de vapori care se elimină prin supapa 4. Durata de staționare a produsului în injector este foarte mică, în comparație cu timpul necesar de sterilizare(4 minute).

Timpul de sterilizare se reglează prin menținerea în aparat a unui anumit nivel de produs, prin intermediul traductorului de nivel, care comandă supapa de evacuare a produsului.

Fig. 22.Injector de abur pentru sterilizarea Fig.23. Cameră de sterilizare

pastei de tomate 1-uperizator, 2-supapă, 3-cameră de

1-conductă intrare produs, 2-cilindrul, 3-injector, sterilizare, 4-supapă, 5-racord abur, 6-

4-ghidaj elicoidal, 5,6,7-conducte de abur traductor de nivel, 7-supapă evacuare,

8-agitator

Camera de sterilizare este prevăzută cu un agitator, iar reglarea supapei 4 se face înaintea introducerii produsului cu ajutorul aburului ce se introduce prin racord. Prin modificarea presiunii și nivelului produsului din camera de sterilizare se poate adapta aparatul pentru orice regim de sterilizare.

Menținerea temperaturii de sterilizare se poate realiza și printr-un sistem de conducte, după care se montează un separator de vapori, care funcționează pe principiul detentei, dar în care produsul nu staționează(fig.24).

În dispozitivul de amestec, în produsul preîncălzit la 75-80oC, este introdus aburul printr-o conductă, atingând teperatura de 150oC. În serpentina de menținere, produsul este menținut la această temperatură 2-4 secunde, apoi prin intermediul unui ventil automat intră în vasul de expansiune, unde se destinde și se răcește la 80-85oC. Vaporii separați din vasul de expansiune sunt condensați într-un condensator și evacuați cu o pompă de vid. Produsul sterilizat aflat în vasul de expansiune cade în vasul 8, de unde este extras cu o pompă.

Fig. 24. Instalație de uperizare-răcire cu serpentină de menținere

1-injector, 2-conductă abur, 3-serpentină de menținere, 4-ventil automat, 5-vas de expansiune, 6-condensator, 7-pompă de vid, 8-vas produs, 9-pompă evacuare

Sterilizarea prin injecție de abur direct este avantajoasă în cazul unor produse cu o consistență ridicată cum este pasta de tomate, dar prezintă și anumite dezavantaje:

– aburul folosit trebuie să nu imprime produsului gust și miros. Boilerele industriale nu pot fi considerate perfect corespunzătoare, fiind necesară purificarea aburului;

– prin introducerea aburului o parte din acesta condensează produsul. Pentru a rezulta un produs cu aceiași concentrație este necesar un control al diluției, care se realizează prin:

Controlul umidității aburului; la o aceiași presiune a aburului, cu cât nivelul de apă în boiler este mai ridicat, cu atât conținutul de umiditate al aburului este mai mare. De aceea este necesară menținerea unui nivel constant și strict controlat în boiler, sau ,,dezumidificarea” aburului înaintea folosirii;

Temperatura inițială a produsului; cu cât aceasta este mai scăzută, cu atât condensarea(diluția) crește. În practică folosirea uperizatoruluieste asociată întotdeauna cu preîncălzirea produsului;

Răcire prin vacuum. Prin detenta care are loc se separă o cantitate de vapori care trebuie să fie identică cu cea condensată.

Controlul cantității de vapori separați trebuie să fie foarte strict și se realizează prin controlul vacuumului și a temperaturii produsului.

Instalația de sterilizare prin uperizare cu controlul automat al diluției produsului(fig.25), realizează controlul cantității de vapori separați în camera de expansiune cu ajutorul unei valve automate.

Fig.25. Instalație de sterilizare prin uperizare cu control automat

al diluției produsului

1-vas alimentare, 2-pompă, 3-preîncălzitor, 4-uperizator, 5-zonă de menținere, 6-vas de expansiune, 7-valvă automată, 8-pompă, 9-schimbător de căldură, 10-vas rezervor,

11-tablou de control

În condițiile unui flux de produs constant, la o temperatură T1 constantă, are loc condensarea unei anumite cantități de abur până se atinge temperatura de sterilizare T3. Dacă în camera sub vacuum se evaporă o cantitate de vapori egală cu cea care s-a condensat în procesul de uperizare, temperatura produsului în camera de expansiune T2 trebuie să fie egală cu temperatura cu care produsul intră în uperizator T1. De aceea valva automată, reglează vacuumul ajustând astfel temperatura T2 la valoarea T1.

Sterilizarea cu abur indirect – este procedeul cel mai utilizat în practică, realizându-se în schimbătoare de căldură tubulare sau în schimbătoare de căldură cu peliculă realizată mecanic.

La schimbătoarele de căldură tubulară, o condiție esențială este lustruirea perfectă a suprafețelor de schimb de căldură, evitând imobilizarea produsului pe suprafața tuburilor, respectiv arderea sa.

În cazul produselor vâscoase se ridică problema transferului termic uniform. Pasta de tomate se deplasează prin țevi ca un dop, fără a se amesteca. În aceste condiții pentru ca produsul din centrul geometric al tubului să ajungă la temperatura de sterilizare este necesar un timp îndelungat, respectiv lungimi ale tuburilor exagerat de mari.

O soluție pentru această problemă este montarea între tuburile legate în șir a unor camere de amestec speciale, care permit uniformizarea temperaturii.

Cele mai bune rezultate se obțin prin folosirea de schimbătoare de căldură tip Rototherm. În acest caz grosimea redusă a stratului de material supus încălzirii și permanenta omogenizare realizată de racleți, permit reducerea duratei sterilizării.

Atât în cazul uperizări cât și în cazul sterilizării cu abur indirect după încălzire și menținere la temperatura de sterilizare este necesară răcirea produsului. Aceasta se realizează până la o temperatură sub 30oC cu ajutorul schimbătoarelor de căldură. Pentru a evita riscurile unei recontaminări din exterior se recomandă ca răcirea produsului să nu se facă la o temperatură mai mică decât cea a mediului ambiant, în instalație existând o ușoară suprapresiune.

Produsul steril și răcit este dirijat prin conducte sterile spre tancurile de depozitare sterilizate în prealabil.

În privința severității tratamentelor termice, majoritatea instalațiilor funcționează cu un regim termic corespunzător unei valori letale F0=10.

Pentru a evita riscurile datorate unor mici variații ale debitului sau ale temperaturilor în lucrările de specialitate este indicată F0=25. Lucrând la temperaturi ridicate, termodegradările care apar în cazul realizării unei valori F0=25 sunt neglijabile față de cele care apar la F0=10(lucrând la temperatura uzuală de sterilizare), dar în aceste condiții gradul de siguranță al întregului proces crește.

IV.2. Sterilizarea instalației și a rezervoarelor de depozitare

La depozitarea produselor fluide și păstoase în condiții aseptice se utilizează rezervoare de capacitate mare, de construcție orizontală sau verticală. Se folosesc în special rezervoare verticale deoarece:

– la construcția lor se folosesc plăci de material mai subțire decât pentru rezervoarele orizontale de aceleași dimensiuni și format;

– golirea produsului este mai ușoară, deoarece ștuțul de evacuare este plasat la partea inferioară, toată masa produsului aflându-se deasupra;

– suprafața ocupată este mai mică decât în cazul recipienților orizontali.

Materialul din care sunt confecționate recipientele este oțelul inoxidabil, material care rezistă la temperaturi de sterilizare de 115-125oC, și la acțiunea agresivă a acizilor organici și nu imprimă produsului gust sau miros. Recipientele de depozitare trebuie să aibă o suprafață perfect lustruită pentru a evita reținerea de substanțe pe suprafață și riscurile creării unor focare de infecție.

Înainte de începerea producției, instalația și tancurile de depozitare sunt supuse unei spălări minuțioase și dezinfecții. Astfel toate elementele componente sunt spălate cu apă caldă, părțile solide sunt îndepărtate cu ajutorul periilor.

După prespălare, instalația este probată din punct de vedere al etanșeității, prin introducerea de aer comprimat, apoi se trece la spălarea și sterilizarea instalației în următoarele etape:

– se introduce în rezervor o soluție de 2-3% KOH, NaOH sau Na2CO3 care se încălzește cu abur și este circulată în toată instalația; rezervoarele sunt menținute pe rând cu soluție alcalină la temperatura de 70-80oC timp de 2 ore;

– se evacuează soluția de alcalii, se clătește instalația cu apă caldă, și se sterilizează cu abur;

– fiecare rezervor este tratat individual cu abur(120oC, 3 ore) recoltându-se probe de condens în care se verifică prezența sau absența alcaliilor și probe de aer trecut prin filtru microbiologic, pentru controlul sterilității. Sterilizarea cu abur este cronometrată din momentul în care condensul are o temperatură de minim 90oC;

– se închide aburul și se introduce în instalație aer steril(prin filtrul microbiologic), evacuând astfel ultimele porțiuni de condens, după care în instalație se realizează o suprapresiune de 0,5-0,6 at, se închid toate ventilele și se lasă în această stare până în momentul umplerii cu produs, urmărind eventuale neetanșeități.

IV.3. Instalații de ambalare aseptică

Pentru a asigura succesul operațiilor tehnologice de ambalare aseptică și pentru obținerea unor produse de calitate, indiferent de tipul instalațiilor utilizate se impune respectarea anumitor condiții:

– introducerea în instalație a unor produse de calitate bună și constantă. O calitate constantă permite funcționarea instalației în condiții sigure și constante, în caz contrar există riscul ca regimurile de lucru stabilite să fie ineficiente, care pot compromite tot procesul;

– asigurarea debitelor constante de abur, apă, energie electrică și produs;

– asigurarea unui control strict și automat asupra funcționării instalației și în special asupra parametrilor esențiali: temperatura și durata de sterilizare, răcirea, etanșeitatea recipientelor;

– asigurarea protecției împotriva contaminării produsului din exterior; toate legăturile, flanșele, ventilele etc., să aibă o construcție specială adecvată scopului urmărit;

– asigurarea în tot spațiul de fabricație a igienei corespunzătoare;

– asigurarea personalului de deservire pregătit corespunzător.

Instalația de ambalare aseptică Alfa-Laval tip VTIS(fig.26) este prevăzută cu recuperarea căldurii, consumul de abur de 8 at. este scăzut 15-16% din masa produsului, iar consumul de apă de răcire este 200-300%.

Fig. 26.Instalație de ambalare aseptică Alfa-Laval tip VTIS

1-rezervor produs, 2-pompă, 3-schimbător căldură, 4-cameră răcire cu apă, 5-schimbător căldură, 6-pompă, 7-injector, 8-conductă menținere, 9-valvă regulatoare, 10-pompă sub vid; 11-pompă, 12-omogenizator, 13-răcitor, 14-cameră sub vid, 15-pompă, 16-răcitor

Din rezervorul prevăzut cu regulator de nivel, produsul trece prin pompare în primul schimbător de căldură(preîncăzitor), care este încălzit cu abur din camerele de vid, apoi în al doilea schimbător de căldură, unde este încălzit cu abur tehnologic.

Produsul încălzit până la circa 75oC, este pompat în injectorul de abur, unde are loc timp de o secundă ridicarea temperaturii până la 140oC, care este menținută timp de 4 secunde în sistemul de conducte. Prin valva regulatoare, produsul trece apoi în camera sub vid, unde se evaporă o cantitate de apă echivalentă cu cea rezultată prin condensarea aburului, concomitent are loc și scăderea temperaturii până la 77-76oC. Aburul rezultat este dirijat la primul schimbător de căldură sau la camera de răcire cu apă. Din camera de vid, produsul este dirijat prin pompare în omogenizator, iar apoi în răcitor, unde are loc răcirea până la 25-30oC, iar apoi este ambalat aseptic.

Instalația de ambalare aseptică Lang(fig.27), realizează încălzirea și răcirea în schimbătoare de căldură tubulare sau cu serpentină.

Fig.27. Instalație de ambalare aseptică

1-preîncălzitor, 2-rezervor, 3-pompă, 4-schimbător de căldură tubular, 5-răcitor

cu serpentină, 6-răcitor tubular, 7-valvă automată, 8-contacte tehnologice, 9-tancuri depozitare, 10-filtre individuale, 11-dispozitive precurățire aer, 12-panou de comandă, 13-pompă evacuare, 14-aparate auxiliare

Pasta de tomate preîncălzită în preîncălzitor trece într-un rezervor, care poate funcționa și ca dezaerator, apoi cu ajutorul pompei spirale cu cameră de cauciuc, trece în schimbătorul de căldură tubular. Produsul este apoi răcit în răcitorul de căldură tubular sau în răcitorul cu serpentină. Prin valva automată, produsul sterilizat și răcit este trimis în tancurile de depozitare. Valva automată este dirijată de la un tablou de comandă și execută recircularea produsului în cazul nerealizării parametrilor de sterilizare sau trimiterea spre tancurile de depozitare.

Tancurile de depozitare sunt alimentate cu aer steril produs de o instalație, formate din filtre montate pe recipienți. Instalația este prevăzută și cu pompă de evacuare a produsului și produse auxiliare.

Toate instalațiile de ambalare aseptică a pastei de tomate în recipiente mari trebuie să fie etanșe și să mențină sterilitatea cantității rămase în timpul descărcării discontinue a rezervoarelor.

Dispozitivul pentru evacuarea aseptică a pastei de tomate(fig.28), asigură sterilitatea timp de 15-20 de zile.

După terminarea operației de descărcare a șarjei, în cavitatea inferioară a robinetului se purjează abur, în vederea eliminării particulelor de produs rămas, după care se montează flanșa la racordul inferior al robinetului, se decuplează aburul și prin racordul lateral se toarnă în interiorul robinetului o soluție de alcalină 3%.

Fig. 28.Dispozitiv pentru evacuarea aseptică a pastei de tomate

1-robinet, 2-flanșă, 3-racord de dezinfectare

În prezent există orientarea de a conserva pasta de tomate aseptic, în rezervoare mari, folosind linii speciale. Pasta de tomate se sterilizează la 125 – 130oC, timp de 30 – 60 secunde, după care se răcește la 20-30oC și se introduce în tancuri sterile cu capacitatea de 30 – 50 t. Pentru a se asigura conservarea pastei de tomate este necesar să se facă o sterilizare foarte bună a liniei tehnologice și a rezervoarelor, atingerea parametrilor de sterilizare și o igienă perfectă a secției.

Conservarea aseptică în rezervoare mari permite obținerea următoarelor avantaje:

mărirea capacității de prelucrare a instalației prin faptul că pasta de tomate se concentrează în perioada de vârf până la conținut redus în substanță uscată de 18 – 20%, urmând ca realizarea conținutului final de extract să se asigure în perioada de activitate redusă;

uniformizarea solicitărilor instalației de concentrare;

reducerea spațiului de depozitare;

ambalarea și condiționarea pastei de tomate în afara campaniei de fabricație.

Pentru consumul industrial și colectiv, în alte țări se folosesc butoaie de aluminiu, în care se introduce pasta în stare fierbinte, după care se face o răcire intensă pentru a preveni degradările calitative, în special îmbrumările.

Pasta de tomate poate fi dozată de asemenea, în tuburi de aluminiu care sunt apoi supuse operației de pasteurizare.

V. DETERMINAREA CALITĂȚII CONCENTRATELOR

DE TOMATE

Determinarea calității concentratelor de tomate are în vedere următoarele caracteristici: culoarea, prezența punctelor negre și a corpurilor străine. Se va urmări să nu se depășească aciditatea volatilă peste 0,50% și limitele procentuale ale conținutului de sare adăugată.

Standardul se referă la produsul obținut prin zdrobirea și strecurarea tomatelor și concentrarea prin fierbere a sucului, până la consistența bulionului sau a pastei.

După conținutul de substanță uscată solubilă, pasta de tomate poate fi de trei tipuri :

– simplu concentrată, cu minim 24% substanță uscată solubilă;

– dublu concentrată, cu minim 28% substanță uscată solubilă;

– triplu concentrată, cu minim 36% substanță uscată solubilă;

V.1. Condiții tehnice de calitate ale pastei de tomate

Concentratele de tomate se fabrică din tomate proaspete, care îndeplinesc condițiile de calitate din standardele de stat sau normele interne în vigoare, cu respectarea dispozițiilor legale sanitare în vigoare. Nu se admite adăugarea de coloranți, substanțe de îngroșare(amidon, pectine, gume, etc) și substanțe conservante. Se permit adaosuri de sare, zahăr și condimente, cu acordul beneficiarului și cu respectarea dispozițiilor legale sanitare în vigoare.

Verificarea calității pentru pasta de tomate ambalată în recipiente închise ermetic, se face conform STAS 3730-53.

Proprietăți organoleptice – sunt prezentate în tabelul 2.

Tabel 2

Însușiri organoleptice admise pentru pasta de tomate

Proprietăți fizice și chimice – sunt prezentate în tabelul 3.

Tabel 3

Proprietăți fizico-chimice ale pastei de tomate

Proprietățile microbiologice – sunt prezentate în tabelul 4.

Proprietăți microbiologice tabel 4

V.2 Prezentarea produselor analizate

Pentru aprecierea calității concentratelor de tomate au fost analizate 4 sortimente de pastă de tomate: Home Garden și Freshona ambalate în ambalaje de metal, Olympia și Mikado ambalate în ambalaje de sticlă și 2 sortimente de roșii pasate – marca Freshona și Mazza, ambalate în aseptic Tetra Pak(fig.29) :

Home Garden 18- 20% – ambalaj metalic; Ingrediente: roșii, sare 2%;

Freshona dublu concentrată 28% – ambalaj metalic; Ingrediente: roșii, sare;

Olympia 24% – ambalaj de sticlă; Ingrediente:concentrat de tomate, sare 1,5%;

Mikado 30% – ambalaj de sticlă; Ingrediente: concentrat de tomate, sare;

Freshona – Roșii pasate – ambalaj Tetra Pack; Ingrediente: roșii, sare;

Mazza – Roșii pasate – ambalaj Tetra Pack; Ingrediente: roșii, sare;

Fig. 29. Probe analizate

V.3. Determinări organoleptice și fizico-chimice ale

Pentru aprecierea concentratelor de tomate s-au efectuat analize organoleptice și fizico-chimice:

Determinarea conținutului de substanță uscată solubilă;

Determinarea conținutului de sare.

Determinarea pH-ului și a acidității totale;

Aprecierea caracteristicilor organoleptice ale pastei de tomate

Prin caracteristici organoleptice se înțelege: aspectul, culoarea, consistența, gustul și mirosul. Determinarea caracteristicilor organoleptice ale produselor se execută cu ajutorul organelor de simț.

Aparatură și materiale:

Aparatura și materialele trebuie să fie alese după natura produsului ce trebuie analizat, numărul de eșantioane etc. și nu trebuie să aibă nici o influență asupra rezultatelor analizei.

Dacă aparatura obișnuită răspunde nevoilor acestei analize, aceasta poate fi utilizată. Vesela și materialele(cuțite, furculițe, lingurițe etc.) folosite pentru analiză trebuie să fie din același material și identice ca formă, culoare și dimensiuni, pentru a nu influența proba de analizat și a examinatorului.

Materiale:

termometru, higrometru, frigider, balanțe, aragaz sau reșou, vase emailate, capsule de porțelan, farfurii, tacâmuri inoxidabile, pahare de sticlă, chei pentru deschis cutii.

Ordinea de examinare a caracteristicilor va fi următoarea:

tipul și starea ambalajului (la exterior);

aspectul ambalajului la exterior;

aspectul conținutului la suprafață și după transvazare;

culoarea;

consistența;

gustul;

mirosul;

aspectul ambalajului la interior.

În cazul analizării mai multor produse se vor examina întâi produsele care au gust mai puțin pronunțat și se va continua cu cele care au gust mai pronunțat.

În cazul analizei în serie, se recomandă ca examinarea să se facă pe grupe de produse cu caracteristici organoleptice apropiate.

Nu se fac determinări organoleptice la probele care prezintă bombaj.

Recipientele(cutii, borcane, butoaie) se examinează:

– la exterior: starea recipientului, pete de rugină, grăsime, scurgerile de conținut, etc.;

– la interior: aderența lacului, pete de rugină, aspectul și aderența latexului, etc.

Determinarea conținutului de substanță uscată solubilă – conform STAS 5956-71.

Din proba bine amestecată, se pun pe prisma refractometrului 2-3 picături pastă de tomate, se șterge cu puțină vată uscată și se aplică din nou. Se pornește refractometrul din butonul on/off și după câteva secunde se apasă butonul mes, iar aparatul indică direct conținutul de substanță uscată solubilă. Determinarea substanței uscate eexprimată în grade Brix, a fost realizată cu refractometrul digital Abbe(fig.30).

Fig.30. Determinarea substanței uscate

Determinarea pH-ului și acidității totale.

Aciditatea titrabilă este o măsură a conținutului de acizi din pasta de tomate ce se obține prin titrarea cu o soluție apoasă de NaOH. Conținutul de acizi este exprimat de în acid acetic, sau alți acizi care contribuie la această valoare și se cunoaște că sunt prezenți (malic, citric,oxalic). Aciditatea este adesea experimată ca “grad de acru” ce descrie gustul unui produs.

În 6 pahare Erlenmeyer de 100 ml se cântăresc la balanța analitică cca 5 g (o spatulă) probă omogenizată peste care se adaugă 40 ml apă proaspat distilată sau apă distilată fiartă și răcită. Se pune paharul cu proba pe plita unui agitator magnetic, se introduce agitatorul în pahar (cu grijă să nu se spargă paharul ) și se pornește agitatorul la o turație mare, dar care sa prevină stropirea pereților paharului și în exterior.

După 2-3 minute de omogenizare, se oprește agitarea, se introduc în pahar elecrodul de pH și sonda de temperatură, după care se pornește din nou agitarea la turație minimă, având grijă ca agitatorul să nu lovească bulbul electrodului de pH. Dacă electrodul nu este imersat cam 2-3 cm în soluție, se mai adaugă apă distilată, până la nivelul corespunzator. După stabilizarea afișajului la pH – metru se citește pH – ul probei. Se adaugă dintr-o biuretă soluție de NaOH 0,1N cu factor cunoscut la început în cantitate mai mare, până la pH 7-7,3, după care picătură cu picatură până la pH 8,3 stabil timp de 30 sec. Se citește volumul corespunzător și se calculează aciditatea corespunzătoare probei :

Aciditate totală=10*V*f/m (ml NaOH/100 g )

Aciditatea volatilă =

în care: V= volumul soluției de NaOH folosit, în ml;

f= factorul soluției de NaOH folosit;

m= masa probei luată spre analiză.

Aciditatea totală se poate exprima în g de acid citric, malic, tartric, lactic și acetic. În acest caz rezultatul obținut cu ajutorul relației de mai sus se înmulțește cu miliechivalentul acidului respectiv, după cum urmează: Acid citric=0,0070, Acid lactic=0,0090, Acid acetic=0,0060, Acid malic=0,0067, Acid tartric=0,0075.

Determinarea pH-ului și a acidității a fost efectuată în laborator cu pH-metrul Titroline(fig.31)

Fig. 31. Determinarea pH-ului și acidității

Determinarea conținutului de sare

Se cântărește într-un pahar Erlenmeyer de 250 ml cca 20 g pastă tomate. Se diluează proba de pastă cu cca 70-80 ml apă fierbinte, sub agitare continuă cu ajutorul unei baghete de sticlă. După omogenizare se adaugă un vârf de cărbune activ (aprox 0,01 g) și se mai continuă agitarea încă câteva secunde.

Se transvazează cantitativ conținutul paharului într-un balon cotat de 200 sau 250 ml, după care se aduce balonul la semn (răcind balonul sub un jet de apă rece dacă este cazul). Se închide balonul cu dopul de teflon și se agită bine prin răsturnare de câteva ori, după care se filtrează într-un pahar Erlenmeyer uscat și curat.

Din filtrate se iau două probe de 25 ml care se pun în două pahare Erlenmeyer de 300 ml, se adaugă câte 1 ml soluție cromat de potasiu 10% și se titrează cu soluție de AgNO3 0,1 N până la virajul în portocaliu-roșcat. Conținutul de clorură de sodiu, exprimat în procente se calculează cu formula:

%NaCl =

în care: 0,5844 = cantitatea de NaCl corespunzătoare la 100 ml soluție de AgNO3 0,1 N, în grame;

V= volumul soluției de AgNO3 0,1 N folosit la titrare (ml);

V1= volumul balonului cotat folosit (ml);

m = masa probei luată spre analiză;

V2 = volumul probei luată pentru titrare (ml).

Rezultatul se exprimă cu 2 zecimale. Ca rezultat se ia media aritmetică a celor două determinari dacă diferența între ele, făcute în paralel în aceleași condiții de către același operator nu depăsesc 0,1 g clorură de sodiu la 100 g probă.

Determinarea conținutului de sare a fost realizat în laborator, prin titrarea filtratului obținut cu AgNO3 cu pipeta(fig.32).

Fig. 32. Determinarea conținutului de sare

V.4. Analiza indicilor de calitate ai pastei de tomate

Analiza însușirilor organoleptice ale pastei de tomate

Pentru analiza însușirilor organoleptice ale concentratelor de tomate, pentru cele 4 sortimente de pastă de tomate și 2 sortimente de roșii pasate analizate, conform metodologiei am întocmit un buletin de analiză, care conțin următoarele caracteristici: aspect, culoare, gust și miros (tabel 5).

Tabel 5

Buletin de analiză –însușiri organoleptice pasta de tomate

Din analiza celor 4 sortimente de pastă de tomate și 2 sortimente de roșii pasate, se observă

că acestea au un aspect caracteristic concentratelor de tomate, omogen, compact și nu prezintă semne de alterare.

În privința culorii se observă diferențe de culoare, de la roșu viu la roșiile pasate, la roșu-intens la pasta de tomate simplu concentrată și până la roșu-cărămiziu la pasta de tomate dublu concentrată. Gustul și mirosul sunt caracteristice tomatelor, la majoritatea sortimentelor, fără gust și miros străin, iar roșiile pasate ambalate în Tetra-Pak, au gust specific tomatelor proaspete.

Analiza caracteristicilor fizico-chimice ale pastei de tomate

Studiul caracteristicilor fizico-chimice s-a făcut prin analiza substanței uscate și a conținutului de sare pentru cele 4 sortimente de pastă de tomate și 2 sortimente de roșii pasate, iar rezultatele obținute sunt înregistrate în tabelul 6.

Tabel 6

Conținutul în s.u.s și conținutul de NaCl la pasta de tomate

Conținutul de substanță uscată pentru pasta de tomate are valori cuprinse între 19,8oBrix la pasta de tomate ,,Home Garden”, și 32,2oBrix la pasta de tomate ,,Mikado”, iar roșiile pasate conțin 10,6o Brix sortimentul ,,Mazza” și 12,1o Brix sortimentul ,Freshona”.

Sortimentul Home Garden, ambalat în cutie metalică are un conținut de 19,8oBrix, ceea ce îl situează la categoria ,,Bulion”, și se încadrează în mențiunile specificate pe ambalaj de 18-20% substanță uscată.

Sortimentul ,,Olympia” în ambalaj de sticlă are un conținut de substanță uscată de 25,2 oBrix, aflată peste limita de 24o Brix, prevăzută în STAS și menționată pe ambalaj.

Sortimentele ,,Freshona” și ,,Mikado” dublu concentrate, conțin 33,4oBrix și respectiv 32,2 oBrix și depășesc limita prevăzută de STAS, de 28oBrix.

Roșiile pasate ,,Freshona” și ,,Mazza”, au un conținut mai redus de substanță uscată, respectiv 10,6oBrix și 12,1oBrix, dar datorită tehnologiei de fabricație aplicate și a modului de conservare aseptic, acestea își păstrează foarte bine calitățile organoleptice și fizico-chimice.

Conținutul de sare este 0,8% la pasta de roșii ambalată în cutii metalice și 1% la pasta de roșii ambalată în recipiente de sticlă, aceasta având și rol conservant.

Conținutul de sare este mai scăzut la roșiile pasate – 0,5%, conform mențiunilor de pe etichetă, acest nivel redus de sare adăugată se poate datora și modului de ambalare aseptic, care prin sterilitatea produsului și a ambalajului asigură conservabilitatea produsului.

Rezultatele obținute în ceea ce reprezintă pH-ul și aciditatea concentratelor de tomate sunt prezentate în tabelul 7.

Tabel 7

pH-ul și aciditatea concentratelor de tomate

PH-ul pastei de tomate are valori cuprinse între 4,54 la sortimentul ,,Home Garden” și 4,62” la sortimentul ,,Mikado, iar roșiile pasate au pH-ul mai ridicat 4,70 la sortimentul ,,Mazza”și 4,71 la sortimentul ,,Freshona”. Toate concentratele de tomate au un pH alcalin și ca urmare necesită un tratament de sterilizare pentru asigurarea conservabilității acestora.

Aciditatea pastei de tomate exprimate în acid acetic, are valori de 0,16% la sortimentele ,,Home Garden” și ,,Olympia”, de 0,24% la sortimentul ,,Freshona” în ambalaj metalic și 0,30% la sortimentul ,,Mikado”. Aciditatea este mai scăzută în cazul roșiilor pasate, 0,10% la sortimentul ,,Freshona” și 0,11% la sortimentul ,,Mazza”.

CONCLUZII

Concentratele de tomate sunt produse obținute din tomate prin reducerea umidității și împiedicând astfel dezvoltarea microorganismelor.

Concentratele de tomate sunt utilizate în alimentație pentru colorarea și îmbunătățirea gustului alimentelor. Pe lângă calitățile gustative, concentratele de tomate au și o valoare alimentară ridicată datorită conținutului de hidrați de carbon ușor asimilabili, vitamina C și săruri minerale, care au proprietatea de alcalinizare a sângelui.

Tomatele proaspete și formele prelucrate sunt eficiente în prevenirea și combaterea unor afecțiuni digestive (litiază biliară, intoxicații, constipații, enterite, inflamații ale tractului digestiv). Prin alcalinizarea sângelui, tomatele sunt indicate în tratamentul diferitelor boli. În cazul lipsei poftei de mâncare stimulează sucurile gastrice și secreția pancreatică, cu efecte paralele în anemii, avitaminoze și demineralizări.

La obținerea concentratelor de tomate, prin procedeele de conservare aplicate, se urmărește să se extragă și să se conserve substanțele valoroase din materia primă, iar valoarea nutritivă și gustativă a produsului obținut să fie de calitate superioară.

Pentru aprecierea concentratelor de tomate în funcție de metoda de conservare, am analizat 2 sortimente de pastă de tomate ambalate în ambalaje de sticlă, 2 sortimente ambalate în cutii metalice și 2 sortimente de roșii pasate ambalate aseptic în Tetra Pak.

Analizele efectuate pentru concentratele luate în studiu au fost: determinarea însușirilor senzoriale, a conținutului de substanță uscată solubilă, determinarea conținutului de NaCl, determinarea pH-ului și a acidității totale.

Din analiza însușirilor organoleptice ale concentratelor de tomate analizate: pastă de tomate și roșiile pasate, se observă că acestea au un aspect caracteristic concentratelor de tomate, omogen, compact și nu prezintă semne de alterare.

În privința culorii se observă diferențe de culoare, de la roșu viu la roșiile pasate, la roșu-intens la pasta de tomate simplu concentrată și până la roșu-cărămiziu la pasta de tomate dublu concentrată. Gustul și mirosul sunt caracteristice tomatelor, la majoritatea sortimentelor, fără gust și miros străin, iar roșiile pasate ambalate în Tetra-Pack, au gust specific tomatelor proaspete.

Conținutul de substanță uscată pentru pasta de tomate are valori cuprinse între 19,8oBrix la pasta de tomate ,,Home Garden”, și 32,2oBrix la pasta de tomate ,,Mikado”, iar roșiile pasate conțin 10,6 oBrix la sortimentul ,,Mazza” și 12,1 oBrix la sortimentul ,Freshona”.

Sortimentul Home Garden, ambalat în cutie metalică are un conținut de 19,8 oBrix, ceea ce îl situează la categoria ,,Bulion”, și se încadrează în mențiunile specificate pe ambalaj de 18-20% substanță uscată.

Sortimentele ,,Freshona” și ,,Mikado” sunt dublu concentrate, conțin 33,4 oBrix și respectiv 32,2 oBrix și depășesc limita prevăzută de STAS, de 28 oBrix.

Roșiile pasate ,,Freshona” și ,,Mazza”, au un conținut mai redus de substanță uscată, respectiv 10,6 oBrix și 12,1 oBrix, dar datorită tehnologiei de fabricație aplicate și a modului de conservare aseptic, acestea își păstrează foarte bine calitățile organoleptice și fizico-chimice.

Conținutul de sare este 0,8% la pasta de roșii ambalată în cutii metalice și 1% la pasta de roșii ambalată în recipiente de sticlă, aceasta având și rol conservant, iar la roșiile pasate este de 0,5%, conform mențiunilor de pe etichetă, dar datorită modului de ambalare aseptic, prin sterilitatea produsului și a ambalajului este asigurată conservabilitatea produsului.

PH-ul pastei de tomate are valori cuprinse între 4,54 la sortimentul ,,Home Garden” și 4,62” la sortimentul ,,Mikado, iar roșiile pasate au pH-ul mai ridicat 4,70 la sortimentul ,,Mazza”și 4,71 la sortimentul ,,Freshona”. Toate concentratele de tomate au un pH alcalin și ca urmare necesită un tratament de sterilizare pentru asigurarea conservabilității acestora.

Aciditatea pastei de tomate exprimate în acid acetic, are valori de 0,16% la sortimentele ,,Home Garden” și ,,Olympia”, de 0,24% la sortimentul ,,Freshona” în ambalaj metalic și 0,30% la sortimentul ,,Mikado”. Aciditatea este mai scăzută în cazul roșiilor pasate, 0,10% la sortimentul ,,Freshona” și 0,11% la sortimentul ,,Mazza”.

Aprecierea concentratelor de tomate în funcție de metoda de conservare, se poate constata că pasta de tomate analizată se încadrează în parametri de calitate menționați pe etichetă, iar roșiile pasate ambalate aseptic în Tetra Pak, păstrează calitățile produsului, în lipsa tratamentului termic de concentrare, ci doar de pasteurizare.

BIBLIOGRAFIE

Brad Segal, Silvian Gîrbu, Mihai Novăceanu – Tehnologia fabricării pastei de tomate, București, 1978

Brad Segal, Rodica Amarfi, Vasile Cubleșan, Georgeta Dima – Utilajul tehnologic din industria de prelucrare produselor horticole – Editura Ceres, București, 1984

Brad Segal, Gheorghe Costin, Rodica Segal – Metode moderne privind îmbogățirea valorii nutritive a produselor alimentare, Editura Ceres București, 1987

Neicu Bologa, Georgeta Bărbulescu, A. Burda – Merceologie. Metode și tehnici de determinare a calității, Editura Universitară, București

C.Banu, V.Nour, C. Vizireanu, G. Musteață, D.Răsmeriță, S. Rubțov- Calitatea și analiza senzorială a produselor alimentare, Editura AGIR, București, 2007

C. Banu – Tratat de de industrie alimentară. Probleme generale, Editura ASAB, București, 2008

C. Banu – Tratat de de industrie alimentară. Tehnologii alimentare, Editura ASAB, București, 2009

Liviu Chirigiu, Maria viorica Bubulică, L. Radu – Analiza chimică a alimentelor, Editura Sitech, Craiova, 2010

Ionel Jianu, Camelia Lidia Cioban – Ambalaje, design alimentar, Timișoara, 2000

Vasile Lazăr – Tehnologia păstrării și industrializării produselor horticole – Editura Academic Pres, Cluj–Napoca, 2006

Gheorghe Marca – Păstrarea și prelucrarea legumelor și fructelor – Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2004

Violeta Nour – Tehnologii și utilaje în industria conservelor de legume și fructe, Editura Reprograph, Craiova, 2002

Radu Setnescu, Tanța Setnescu, S. Jipa – Ambalaje ecologice pentru produse alimentare, Editura Electra, București, 2004

M.A.I.A. – Instrucțiuni tehnologice. Conserve de legume, 1981

*** Colectia Standarde de Stat-Conserve de legume și fructe, București, 1975

http://www.farmacia-verde.ro/page

http://ziarullumina.ro/sanatate/rosiile-izvorul-vitaminelor-de-vara

http://ziarullumina.ro/fitoterapie/rosiile-un-supliment-de-sanatate-din-gradina-verii

http://ziarullumina.ro/sanatate/telina-si-rosiile-cele-mai-bune-leacuri-ale-toamnei

http://biblioteca.regielive.ro/proiecte/industria-alimentara/calitatea-si-analiza-senzoriala-a-pastei-de-tomate-253941.html

http://biblioteca.regielive.ro/proiecte/industria-alimentara/proiect-tehnologic-pasta-de-tomate-92698.html

http://www.scritub.com/medicina/alimentatie-nutritie/TEHNOLOGIA-FABRICARII -PRODUSEL84228.php

http://www.creeaza.com/familie/alimentatie-nutritie/PROIECT-Fabricarea-Pastei-de-T825.php

http://www.scritub.com/tehnica-mecanica/Instalatii-pentru-pasteurizare195248617. php