Studiul Capacitatii de Gelificare a Gemului de Capsuni

CUPRINS

INTRODUCERE

Gemurile sunt produse concentrate gelificate, obținute din fructe proaspete sau din preparate semiconservate, la care se adaugă zahăr, acid citric și pectină, și sunt ambalate în recipiente închise ermetic și pasteurizate.

Gemul se obține prin fierberea fructelor cu adaos de zahăr, iar caracteristica pricipală a gemului este o gelificare pronunțată, datorită formării gelului de pectină-zahăr-acid, din care nu se separă siropul. Dacă unul din cei trei componenți lipsește, gelul nu se mai formează.

Gemurile se pot obține dintr-o singură specie de fructe și poartă numele fructului din care provine sau din amestecul mai multor fructe și poartă denumirea de “gem asortat”(fig.1).

Fig.1 Gem de căpșuni

Fructele sunt considerate, în marea lor majoritate ca alimente funcționale, deoarece conțin una sau mai multe substanțe care au rol de reducere a riscului unei boli sau de îmbunătățire a unei funcțiuni a organismului uman. Gustul răcoritor al fructelor este dat în general de acizii pe care-i conțin. Fructele sunt alimente ce pot fi consumate atât în stare proaspătă cât și conservate: gemuri, dulcețuri, compoturi, siropuri, lichioruri, etc.

Gemurile și dulcețurile reprezintă fructe fierte în sirop de zahăr până la o concentrație mare de substanțe uscate (cca.70 % ). Aceste două produse diferă prin structura și consistența lor.

Datorită tratării termice, în gemuri fructele sunt complet răsfierte până la obținerea unei mase gelificate și uniforme, în care nu există separarea fructelor de sirop. Caracteristica principală a gemurilor este – consistența gelatinoasă.

Tehnologia de producere a dulcețurilor nu permite gelificarea fructelor, nu se admite răsfierberea lor, dimpotrivă, procesul de producere a dulcețurilor trebuie să decurgă astfel încât să se păstreze forma inițială a fructelor, separarea fructelor de sirop din produsul finit.

La fierberea gemului păstrarea formei fructelor nu este obligatorie, deși se pregătesc la fel ca și pentru dulceață. În gem, spre deosebire de dulceață, siropul trebuie să aibă o consistență gelatinoasă și să nu curgă.

În cazul când gemul se separă din fructele care se gelifică greu prin fierbere, se adaugă suc de la fructe care au proprietatea să gelifice mai ușor ( mure, gutui, pere ).

Fructele prezintă și o importanță deosebită în alimentația umană deoarece:

înlesnesc substanțial metabolizarea produselor de origine animală datorită enzimelor pe care le au și care acționează mai ales la nivelul intestinului subțire;

conțin cantități apreciabile de glucide, dar se remarcă și prin conținutul ridicat de vitamine, substanțe minerale și substanțele fitochimice;

au efect general „alcalinizant" spre deosebire de cărnuri care au efect „acidifiant”;

contribuie la creșterea apetitului datorită aromei specifice (dată de uleiurile eterice) și prin culoarea lor ce le face atractive senzorial;

se constituie ca adjuvant ai tratamentului medical, influențând favorabil evoluția bolii, reducerea riscului complicaților, stimularea mijloacelor de apărare a organismului prin intermediul substanțelor biologic active;

Glucidele din fructe sunt reprezentate de glucoză, fructoză, zaharoză în cazul fructelor zaharate și în plus amidonul în cazul fructelor amilacee.

După conținutul în glucide, fructele sunt clasificate în:

fructe cu conținut de glucide disponibile <10%: fragi, căpșuni, portocale, mandarine, mere, piersici, vișine, lămâie, gutui, caise, coacăze negre și roșii, zmeură, agrișe, papaya, pepene verde, grapefruit;

fructe cu conținut de glucide disponibile între 10 și 15%: mere ionatane, prune, ananas, smochine, rodii, kiwi, mango, mure, nectarine, afine, pere, piersici;

fructe cu conținut de glucide disponibile >15%: banane, pere pergamonte, struguri albi și negri, cireșe dulci, unele soiuri de pere;

Proteinele din fructe reprezintă <1.5% (în general sub 1%). Proteinele sunt prezentate de albumine, globuline, cromoproteine, flavoproteine și nucleoproteine.

Vitaminele din fructe sunt atât liposolubile cât și hidrosolubile, conținutul lor variind în funcție de natura lor și de gradul de maturare al fructelor

Sărurile minerale sunt distribuite neuniform în fructe, anumite minerale fiind mai concentrate în partea mai pigmentată și depinzând cantitativ de felul fructelor, masa lor și gradul de maturare.

Substanțele fitochimice din fructe (altele decât vitaminele și sărurile minerale) se referă la acizi flavonici, flavonoli, flavanoli, proantocianidine, antociandine, flavonone, carotenoizi, izoprenoide, taninuri, triterpenoide, fitosteroli /fitostanoli, etc.

Pentru importanța fructelor în alimentație, organismele internaționale recomandă următoarele cantități ce trebuie consumate zilnic : 150 g pentru copii de 1-3 ani; 200 g pentru copii de 4-6 ani; 300 g pentru copii școlari; 300-350 g pentru adolescenți; 300-400 g pentru adulți; 250 g pentru persoanele bătrâne.

În procesul tehnologic de fabricație a gemului, prin operația de fierbere se realizează îndepărtarea unei părți din apă sau se procedează la saturarea fructelor cu zahăr. Fierberea se poate realiza cu zahăr, cu sirop de zahăr, sau osmoza la rece a fructelor împreună cu zahăr, continuată cu fierberea cu zahăr la presiune normală sau în aparate vacuum. Acestea asigură producerea fenomenului de difuziune-osmoză, care sunt determinante în realizarea produselor finite de calitate.

În tehnologia de fabricație, se urmărește să se extragă și să se conserve, cea mai mare parte a substanțelor valoroase din fructe, sa-și păstreze culoarea într-o formă agreabilă și în condiții de eficiență economică.

În lucrarea de față am descris procesul tehnologic de fabricație a gemului de căpșuni în sistem industrial, și în principal am urmărit determinarea capacității de gelifiere a gemului de căpșuni, în sistem de laborator pentru a observa rolul celor trei tipuri de pectine ,,Gelfix” existente pe piață, și care sunt utilizate în sistem casnic.

Pentru aceasta am analizat indicii de calitate ai materiei – căpșunile, am determinat capacitatea de gelifiere a gemului de căpșuni și deasemenea am analizat indicii de calitate ai gemului de căpșuni pentru cele trei variante obținute.

Motivația alegerii acestei teme o constituie faptul că fructele și în special căpșunele au o perioadă scurtă de producție, și în același timp sunt foarte perisabile, nu pot fi păstrate o perioadă mare de timp. Pentru a beneficia de savoarea și calitățile acestora este necesară conservarea acestora pentru a putea fi consumate tot timpul anului. Față de metoda clasică de fierbere îndelungată a gemului de căpșuni, cu pierderea calităților senzoriale și fizico-chimice, prin folosirea pectinelor de tip ,,Gelfix”, se obține printr-o fierbere foarte scurtă de timp un gem de calitate superioară, însă perioadă de păstrare este limitată.

I.MATERII PRIME ȘI AUXILIARE FOLOSITE LA OBȚINEREA GEMULUI DE CĂPȘUNI

Pentru fabricarea produselor gelificate se folosesc în special fructe proaspete la care se determină conținutul în substanță uscată solubilă și pH-ul pentru calculul bilanțului de materiale. Se ține cont deasemenea și de conținutul fructelor în pectină. Fructele mai sărace în pectină(piersici, cireșe), gelifică mai slab, fapt pentru care ele necesită la prelucrare scăderea pH-ului prin adaos de acizi și o cantitate mai mare de zahăr.

Fructele cu pH ridicat, murele, afinele, gutuile gelifică bine prin simpla adăugare de acid citric. Pentru materiile prime care nu pot asigura gelificarea prin proporția de pectină se adaugă clei de pectină preparat din o parte pectină și trei părți zahăr pudră și 6 părți apă rece, din care rezultă o pastă care se diminuează treptat. Cleiul de pectină se utilizează în maxim 2 ore de la preparare.

Materiile prime folosite la fabricarea produselor gelificate diferă din punct de vedere al conținutului de pectină și acizi:

Fructe bogate în pectină și acizi: citrice, mere, agrișe, corcodușe, coarne, anumite soiuri de prune, afine, coacăze, mure;

Fructe bogate în pectină și sărace în acizi: gutui, zmeură, pere, piersici, tomate, unele soiuri de prune;

Fructe sărace în pectină și bogate în acizi: vișine, caise;

Fructe sărace în pectină și acizi: cireșe, piersici.

I.1. Materia primă – căpșunile

Căpșunile sunt produse horticole cu proprietăți senzoriale deosebite: gust, aromă, aspect și au un conținut bogat în substanțe biologic active, mai ales în antioxidanți, cu proprietăți curative, fiind solicitate de către toate categoriile de consumatori.

Căpșunul este una dintre speciile pomicole care prezintă un interes economic și alimentar deosebit datorită potențialului mare de producție, a calității fructelor, conținutului de vitamina C și alte substanțe utile pentru alimentația omului.

Căpșunile sunt alături de cireșe printre primele fructe care ajung la maturitate la începutul verii, în lunile mai-iunie(fig.2).

Fig. 2 Căpșuni

Cerințele sporite de căpșuni pentru consumul în stare proaspătă și folosirea ca materie primă în industria conservelor se datorează valorii alimentare și calităților gustative deosebite, a numeroaselor soiuri de căpșuni aflate în cultură.

Proprietățile fructelor determină decizia producătorilor de a elabora și fabrica diverse produse din căpșuni. Ele se consumă proaspete sau prelucrate, sub formă de dulceață, gem, compot, jeleuri, vinuri, iaurt, prăjituri și înghețată.

În ultimii 20 de ani, producția mondială de căpșuni a înregistrat o creștere spectaculoasă, de la 1.311.231 tone în intervalul 1975-1977, la 2.713.915 tone în 1995-1997.

În anul 2001, producția de căpșune pe glob totaliza 3.168.385 tone, iar în 2002, 3.237.533 tone (FAO, 2003).

În perioada 1995-1997, cele mai mari producții de căpșune au fost obținute în SUA (736.000 t), Spania (265.300 t), Japonia (206.500 t), Polonia (184.900 t), Italia (179.400 t), Coreea de Sud (170.800 t), Rusia (118.7001) și Mexic (115.900 t).

Căpșunul are o talie redusă (15-40 cm) sub formă compactă sau rară, motiv pentru care se poate cultiva în spații foarte mici din gradina casei, dar și pe suprafețe mari în aer liber, în solarii sau în sere.

Cultivarea căpșunului se poate face și intercalat în plantațiile de pomi fructiferi, sau se mai poate cultiva în vase cu amestec de pământ și soluții nutritive. În funcție de soi și condițiile de cultivare, căpșunul dă producții mari ce pot depași 20 t/ha.

Din punct de vedere taxonomic genul Fragaria este cuprins în familia Rosaceae, ordinul Rosales.

Din familia Rosaceae mai fac parte fragul, măceșul (Rosa canina), zmeurul (Rubus idaeus) și murul (Rubus caesius), toți acești arbuști având deopotrivă valoare alimentară și medicinală.

Denumirea de căpșun este improprie deoarece soiurile de căpșun sunt fragi cu fructe mari, provenind din speciile americane Fragaria virginiana și Fragaria chiloensis (fragii de Virginia și fragii de Chile). Din hibridarea acestor două specii a rezultat Fragaria grandiflora, fragul cu fructe mari, o specie reprezentată de foarte multe soiuri care se găsesc doar cultivate.

Căpșunul de desert, Fragaria x ananassa, este o specie pomicolă cu o plasticitate ecologică fără egal, care fructifică economic în cele mai variate condiții de climă și sol. Există spiuri de căpșun care, cultivate în zone răcoroase și calde, se comportă bine atât în câmp cât și în spații protejate. Aceste soiuri pot asigura două recolte anual, una principală și una secundară, dar există și soiuri care realizează 3 recolte pe an(în câmp și în spații încălzite) și soiuri remontante(cu fructificare continuă).

I.1.1.Indicatori tehnici de calitate ai materiei prime

Condiția esențială a materiei prime este calitatea. Noțiunea calității materiei prime se poate sintetiza la două însușiri fundamentale: proaspăt și sănătos.

În practica tehnologică s-a demonstrat că numai dintr-o materie primă de calitate se poate obține un produs care să corespundă tuturor cerințelor.

Prin prelucrare nu se poate „repara” defectele unei materii prime, ea apare ca o concepție eronată cu privireu privire la rolul pe care-l are într-un proces tehnologic.

Fructele destinate prelucrării industriale sunt considerate de calitate, dacă alături de însușirile organoleptice au și un conținut ridicat de substanță uscată, substanțe pectice și își păstrează culoarea și aromă în timpul transformării lor în dulcețuri, sucuri, gemuri etc.

Aprecierea calității materiei prime se face prin anumiți indici tehnologici foarte importanți pentru industrializarea fructelor:

Starea fitosanitară, se caracterizează prin gradul de turgescență, curățenie și încărcătură microbiană. Ea se poate asigura prin respectarea duratei de păstrare la recoltare până la prelucrare, care în cazul căpșunelor este de 2 zile la temperatura de 2oC;

Fermitatea structo – texturală este importantă pentru obținerea dulceții de căpșune, deoarece la fabricare se urmărește păstrarea formei fructelor fără destrămarea pulpei;

Culoarea, gustul și aroma, contribuie esențial la aspectul comercial al produsului finit. Acești indicatori, alături de fermitate se obțin prin respectarea momentului de recoltare care corespunde cu realizarea însușirilor cerute de tehnologia de prelucrare;

Gradul de maturare, pentru obținerea dulceții, fructele sunt recoltate la maturitatea de consum, când sunt întrunite maximum de însușiri organoleptice;

Rezistența la transport și manipulări, influențează proporția de rebuturi, care cresc la soiurile mai puțin rezistente, însă datorită fermității scăzute trebuie evitate manipulările repetate;

Proporția de deșeuri, care se formează în timpul operațiilor de pregătire a materiei prime influențează randamentul prelucrării.

Fructele utilizate la fabricarea gemului trebuie să corespundă calității I prevăzute standardele pentru fructele proaspete. Sunt recomandate soiuri care îndeplinesc condițiile următoare:

să aibă gust și aromă specifică, bine exprimate;

să aibă o culoare uniformă internă;

textura să fie fermă;

să nu fie atacate de boli criptogamice sau bacteriene;

fructele să nu fie alterate, lovite, pătate.

I.1.2. Recoltarea și păstrarea căpșunilor

Pentru obținerea unor produse de calitate și eficiente din punct de vedere economic, este necesară o corelare între modul de recoltare, ambalare și transport a materiei prime. Metoda de recoltare trebuie să evite la maximum traumatizarea fructelor. Ambalajele în care se adună recolta trebuie să fie dimensionate, ținându-se seama de specia de fructe. Capacitățile indicate pentru căpșuni sunt de 5-6 kg, iar stratul de fructe să nu fie prea gros, pentru a evita strivirile și a permite circulația aerului. Este contraindicată recoltarea, manipularea și transportul căpșunelor în ambalaje de dimensiuni mai mari, deoarece în momentul valorificării fructele nu-și mai mențin integritatea, au loc scurgeri de suc și se alterează repede.

Stabilirea momentului optim de recoltare are în vedere modul de utilizare și distanța la care se transportă căpșunile în vederea prelucrării. Deasemenea se ține seama de faptul că fructele de căpșun au tendința de a-și continua procesul de maturare și după recoltare, dacă sunt recoltate la o mărime și colorație corespunzătoare.

Aprecierea corectă a momentului de recoltare se face pe baza determinărilor senzoriale și a determinărilor de laborator legate de măsurarea intensității culorii prin mijloace fotometrice.

Stabilirea momentului de recoltare se face în funcție de destinația de utilizare a fructelor de căpșuni și de distanță:

în vederea păstrării pentru o perioadă de timp, în cazul depozitării și transportului la distanțe mari, căpșunile se vor recolta manual, în momentul când 70-75% din suprafața totală a fructului este colorată;

pentru valorificarea în stare proaspătă și pentru mai multe sortimente de produse fabricate, recoltarea se face când 80-90% din suprafața totală a fructului a ajuns la colorația specifică soiului;

pentru prelucrare sub formă de suc, căpșunile se vor recolta la stadiul de maturitate deplină, complet sau aproape complet colorate, moment în care fructele au greutate specifică și conținut de zaharuri ridicat iar randamentul în suc este maxim;

în scopul prelucrării industriale și utilizării în cel mai scurt timp de la recoltare, se folosesc căpșunile recoltate, fără caliciu și fără a prezenta particule de pământ;

culesul se face pe timp uscat, dimineața după ce s-a ridicat roua, cu întreruperea operațiunii la amiază, este în avantajul prelungirii duratei de păstrare și transport, iar consumul de energie în cazul utilizării frigului artificial pentru prerăcire sau păstrare frigorifică este mai redus.(Gheorghe Marca – Păstrarea și prelucrarea legumelor și fructelor, 2004).

Materia primă de origine vegetală are tendința de a-și ridica temperatura, în special atunci când ambalajul nu are posibilități de circulație a aerului, ceea ce scurtează timpul de depozitare, până chiar la câteva ore, la temperatura mediului ambiant. De aceea dacă distanțele până la unitatea de prelucrare sunt mai mari sau temperatura mediului ambiant este mai ridicată, din cauza fenomenului de respirație intensă, căpșunele se încălzesc în scurt timp, se pătează, se decolorează, își pierd din proprietățile calitative și se pot degrada.

Pentru a evita aceste efecte negative, transportul materiei prime se va face :

– în cel mai scurt timp posibil de la ora recoltării ;

– se vor folosi mijloace de transport frigorifice, cu gheață, instalații frigorifice sau în containere cu apă rece (răcită cu gheață).

Depozitarea în spații frigorifice se face pentru o perioadă de 4-5 zile, prin asigurarea unei temperaturi cuprinse între 0…+20C și o umiditate a aerului de 90-95%, în strânsă legătură cu aerisirea corespunzătoare.

Durata de păstrare a fructelor de căpșuni cu menținerea calității, depinde de mai mulți factori:

– starea fitosanitară – presupune ca la păstrare să fie puse numai fructele perfect sănătoase;

– stadiul de maturare – este considerat corespunzător pentru păstrare când fructele se află în stadiul de maturitate de 70%, din maturitatea deplină;

– momentul recoltării – duce la prelungirea duratei de păstrare și menținerea calității fructelor proaspete, dacă recoltarea se face pe timp uscat și se evită perioadele din zi cu temperaturi prea ridicate;

– modul de recoltare – pentru păstrarea în stare proaspătă, căpșunile se vor recolta cu caliciu, evitâdu-se astfel tasarea fructelor și se asigură o bună aerisire și răcire;

– tipul de ambalaj – se folosesc ambalaje de capacitate mică, cu posibilități de circulație a aerului foarte bune și limitarea stratului de fructe la 5-8 cm;

– condițiile de păstrare – sunt legate de asigurarea și menținerea la nivel optim a temperaturii, umidității realative și a aerației. Cu cât temperatura de păstrare se menține la valoarea de 0oC și cu cât ea se realizează mai repede după recoltarea căpșunelor, cu atât durata de păstrare va fi mai lungă.

Prin păstrare în condiții frigorifice și atmosferă controlată, durata de păstrare a căpșunilor crește până la 10 zile, dacă se asigură o concentrație de 10% CO2, 1-2% O2 și o temperatură de 0-1oC.

Transportul căpșunilor se poate face cu diferite mijloace(auto, navale și aeriene), care trebuie să fie izoterme sau frigorifice. Pentru asigurarea calității fructelor o perioadă cât mai mare, cantitatea care trebuie transportată la distanță, este supusă operației de prerăcire, care trebuie să se facă în maxim 3-4 ore de la recoltarea căpșunilor. În timpul încărcării în mijlocul de transport, ambalajele cu căpșunile prerăcite nu trebuie să ajungă la temperatura mediului ambiant pentru a nu se produce condens, deoarece se reduce durata de păstrare și este afectată calitatea fructelor. Operația de încărcare se face folosind un tunel de protecție răcit, care face legătura între spațiul frigorific și mijlocul de transport sau se introduce vehicolul în interiorul spațiului frigorific. Se folosesc mijloace frigorifice unde temperatura este de 0-1oC, umiditatea relativă 85-90% și viteza de circulație a aerului de 1-2 m/s.

Transportul se face fără întrerupere, în vederea menținerii prospețimii și a aspectului comercial. Descărcarea din mijloacele frigorifice de transport trebuie făcută în condiții de temperatură scăzută, pozitivă, după care urmează o preîncălzire treptată a căpșunilor care pot fi date în consum sau constitue materie primă pentru prelucrare.

I.1.3. Compoziția chimică a căpșunilor și valoarea lor în alimentație

Fructele la maturitatea de consum conțin în proporție de 80-90% apă, iar diferența până la 100% o reprezintă substanța uscată, care poate fi solubilă sau insolubilă.

Substanța uscată solubilă este formată în principal din glucide, acizi organici, substanțe pectice, substanțe proteice, vitamine (conținutul în vitamina C este egal cu cel al lămâilor și în plus, au un conținut ridicat de vitamina B și vitamina K, acid pantotenic, vitamina E). Sărurile minerale prezente sunt în special: potasiu, fier, fosfor, mangan, calciu(tabel 1).

Tabel 1

Principalii componenți

fizico – chimici din 100gr.căpșuni.

Conținutul ridicat de apă al căpșunilor are importanță destul de mare, deoarece influențează stabilitatea acestor fructe.

Conținutul de glucide este reprezentat de glucoză și fructoză în proporție de 80%, din zahărul total și 40% din greutatea substanței uscate.

Un component cu importanță fiziologică și tehnologică al compoziției fructelor îl reprezintă conținutul de acizi organici.

Importanța tehnologică a acizilor organici constă în mărirea rezistenței fructelor la păstrare în stare refrigerată, asigură obținerea produselor gelificate, ușurează procesele de pasteurizare și sterilizare, măresc conservabilitatea și stabilitatea produselor finite.

Principalii acizi organici prezenți în fructele de căpșune sunt: acidul citric, acidul salicilic, acidul oxalic, acidul malic, acidul clorogenic.

Dintre acizii organici, acidul citric este predominant(88%). În căpșune se mai află în cantități semnificative, acidul ellagic, cu funcții multiple care privesc sănătatea omului, creșterea și înmulțirea plantelor.

Acidul ellagic inhibă: dezvoltarea celulelor canceroase, mutațiile induse de unele substanțe chimice, absorbția HIV, hemoragia la oameni, activitatea unor fungi și creșterea larvelor de insecte. Compușii acestui acid funcționează ca antioxidanți.

Din cercetări efectuate, se arată că fructele aromate sunt mai bogate în aciditate titrabilă decât cele cu arome slabe. Aromele sunt date de un complex de esteri, alcooli, aldehide și compuși sulfurici.

Conținutul total în aminoacizi esențiali al căpșunelor este estimat la 663mg/100g, dintre care 144mg/100g revine aminoacizilor esențiali, iar 519 mg/100g revine aminoacizilor neesențiali.

Ponderea cea mai mare în conținutul aminoacizilor esențiali din căpșuni este reprezentată de leucină – 42mg/100g și lizina – 33mg/100g. Din acizii neesențiali acidul aspartic este estimat la 182mg/100g și glutamina – 120mg/100g.

Prezența pigmenților în țesuturile vegetale conferă fructelor culoarea caracteristică, aceasta fiind diferită în funcție de soi. Pigmenții reprezintă substanțe cu structură chimică foarte diferită, fiind prezenți în fructe sub formă de: pigmenți porfirinici, carotenoidici, antocianici și flavonoizi. În funcție de soi și condițiile climatice, pigmenții la unele specii de căpșuni sunt repartizați uniform în tot volumul fructului iar la altele doar în partea exterioară.

Fructele din primele două etape de cules sunt mult mai mari, mai bogate în substanță uscată, în vitamina C  și în săruri minerale decât cele din ultimele etape.

I.2. Materiale auxiliare

La fabricarea gemului de fructe pe lângă materiile prime, se utilizează și materii auxiliare, care au un rol determinant asupra însușirilor calitative și a valorii nutritive ale produselor finite.

La fabricarea gemului de căpșuni se utilizează ca materii auxiliare următoarele: apă, substanțe îndulcitoare – zahăr, acizi alimentari – citric și substanțe gelifiante – pectina.

I.2.1. Apa

Apa constituie unul din factorii esențiali pentru desfășurarea procesului tehnologic de fabricație a gemului. Apa utilizată în procesul tehnologic de fabricare al gemului, la spălarea materiei prime, a ambalajelor, a ustensilelor, utilajelor și suprafețelor de lucru, la pasteurizare, trebuie să fie potabilă și să îndeplinească condiții fizico-chimice și microbiologice prevăzute de STAS 1342-91. În plus apa trebuie să îndeplinească condiții speciale impuse de fazele tehnologice, de caracteristicile materiei prime și instalațiilor.

Proprietățile chimice ale apei sunt în funcție de natura sursei și instalațiilor prin care circulă.

Apa potabilă conține săruri minerale a căror proporție cantitativă se exprimă prin grade de duritate. În apa potabilă se întâlnesc săruri de calciu sub formă de carbonați, sulfați și nitrați. Prezența sărurilor de magneziu peste limita din standard influențează negativ produsele ambalate în recipiente metalice. Sărurile de fier acționează asupra suprafețelor tanante conținute de fructe și modifică culoarea produselor finite.

Duritatea apei influențează calitatea produselor conservate. Sărurile de calciu în prezența substanțelor pectice, care au rolul de a întări texturile vegetale periferice, ceea ce conduce la reducerea pierderilor de substanțe solubile prin trecerea acestora în apa de opărire și soluția de decojire.

Din punct de vedere microbiologic, apa tehnologică nu trebuie să conțină germeni patogeni. În cazuri excepționale se admite serilizarea apei prin tratament termic timp de 5 minute la temperatura de 110oC.

I.2.2. Zahărul

Conținutul de zahăr este limitat între minimum de zahăr necesar pentru a asigura conservarea și gelificarea(55%) și solubiliatea maximă a zahărului în apă(80%). În cazul unui conținut constant de pectină, consumul de zahăr este în funcție de pH-ul produsului. Gelificarea este asigurată de un conținut mai mic de zahăr, însă la un pH mai scăzut. Pe măsură ce pH-ul crește, trebuie să se mărească și cantitatea de zahăr.

Adăugarea unei cantiăți prea mari de zahăr influențează în mod negativ gustul. Pentru ca produsul să nu devină prea dulce, o parte din zahăr poate fi înlocuită cu o cantitate de glucoză, care să asigure însă conținutul final de substanță uscată necesar gelificării.

Zahărul utilizat la fabricarea gemului de căpșuni trebuie să îndeplinească condițiile impuse de normele în vigoare.

Proprietăți organoleptice: să aibă culoare albă, să fie lucios, cristale cât mai uniforme, să nu conțină impurități, să fie uscat, nelipicios și fără conglomerate, complet solubil în apă, fără gust sau miros străin. Conținutul în zaharoză trebuie să fie de 99,6 % pentru zahărul tos și 99,8 % pentru zahărul tos rafinat.

Este indicat să se folosească numai zahăr rafinat, deoarece zahărul de culoare roșietică nerafinat, are un gust specific, care ar putea degrada calitatea gemurilor(fig.3). El are o reacție alcalină și acestă reacție este menținută printr-un sistem tampon de sărurile pe care le conține.

Fig. 3 Zahăr

Zahărul este întrebuințat la fabricarea gemurilor în două scopuri:

conservant, pe baza principiului zaharoanabiozei;

ca substanță îndulcitoare.

Acțiunea conservantă a zahărului se manifestă numai la concentrații de peste 50%. În concentrații mai mici, poate constitui și o sursă de infecție.

Păstrarea zahărului se face în depozite uscate, fără mirosuri străine, ambalat în saci, care se așează în stive. Între stive se lasă spații de 0,7-1 m, iar între stive și perete de 0,5-0,75m.

I.2.3. Agenți de gelificare

Gemul de fructe este un produs gelificat, care conține un gel pectinic, format din pectină, zahăr și acizi organici. Dacă lipsește unul din cei trei componenți, gelul nu se mai formează.

În mod normal pectina se găsește în soluție sub formă dispersată, datorită sarcinilor electrice negative și a hidratării moleculei. În cazul în care se adaugă zahărul și acizii, scade gradul de hidratare și se reduce sarcina electrică. Zahărul care se adăugă în cantitate mare are rol de deshidratare, acizii scad sarcina electrică, iar ca urmare pectina precipită formând o rețea în care este înglobată și faza lichidă.

Pentru fabricarea gemurilor de fructe care conțin cantități insuficiente de substanțe pectice, este necesar să se adauge pectină extrasă din fructe citrice sau din mere, carragenanul sau gelatina.

Pectina

Pectina este o substanță coloidală cu greutate moleculară cuprinsă între 20000-250000. Din punct de vedere chimic este formată dintr-un număr mare de molecule de acid galacturonic dispuse în lanț, care au grupările carboxil libere sau esterificate cu alcool metilic și conține calciu și magneziu.

Pectina se găsește răspândită în legume și fructe, în special în cele nematurate și provine din metabolizarea protopectinei, un constituient important al membranelor celulare care contribuie la realizarea fermității structo-texturale.

Pectina comercială este produsul extras din tescovina de mere rezultată de la fabricarea sucului, coaja fructelor citrice, din sfeclă, morcovi, tescovina de struguri, capitulele de floarea soarelui, etc.

Pectina din mere se găsește sub două forme: extract pectic și pectină praf(fig.4). Cel mai des se folosește pectina praf, care se prezintă sub forma unui praf alb sau alb-gălbui, cu miros și gust de mere, având proprietatea de a se dispersa în apă, de a da soluții de natură coloidală și de a gelifica zahărul.

Fig. 4 Pectină

Gradul de gelificare este caracteristica principală a unei pectine și reprezintă cantitatea de zahăr care poate fi gelificată în gel cu 65% substanță uscată la o unitate de greutate pectină în cazul unui pH cuprins între 3,0-3,2.

Dacă o pectină are un grad de gelificare egal cu 250, înseamnă că 1kg pectină gelifică 250 kg zahăr.

Extractul pectic are gradul de gelificare cuprins între 4 și 5, și se conservă cu SO2. pectina praf are gradul de gelificare între 100 și 350.

Principala analiză care trebuie să se facă unei pectine intrată în fabrică este determinarea gradului de gelificare.

Carragenanii

Carragenanii sunt polizaharide naturale cu proprietăți hidrocoloidale extrase din alge marine roșii. După structura moleculară și conformațională se cunosc 5 tipuri de carragenani: Kappa, Lambda, Iota, Min și Nin, și au o greutate moleculară între 100000 și 1000000.

Nu au valoare nutritivă, sunt substanțe nedigerabile și au rol de îngroșare, stabilizare și gelificare. Se prezintă sub formă de pudră albă până la crem, fără miros și gust.

Se utilizează în doze diferite în funcție de produs: 0,2-0,5% pentru sucuri de fructe, pentru produse instant; 0,2-1% pentru preparate congelate; 0,4-0,7% pentru creme desert; 0,7-1,5% pentru jeleuri.

Gelificarea carragenaninilor se produce în prezența sărurilor de potasiu, calciu, magneziu, amoniu, rubidiu și cesiu dizolvate în apă la temperatura de 50-80oC.

Caragenanii de tipul Kappa gelifică numai în prezența ionilor de K+, care le asigură gelurilor elasticitate și transparență, la pH<4, și cantități de zahăr mai mici decât pectinele.

Formarea gelului este cauzată de modificări în structura lanțului de polizaharid care trec dintr-o stare dezordonată într-o stare ordonată cu dublă legătură.

Gelatina

Gelatina este o substanță de natură proteică și se utilizează la clarificarea sucurilor de fructe. Se prezintă sub formă de granule sau plăci incolore și transparente care în apă rece se umflă și apoi prin încălzire se dizolvă complet.

I.2.4Acidul citric

Acidul citric se găsește în fructele citrice. Pentru realizarea unei gelificări optime este necesar un pH cuprins între 2,5-3,5. La o valoare a pH-ului peste 6,0 sistemul format din zahăr-pectină nu mai gelifică. Reducerea exagerată a pH-ului este riscantă, deoarece la o valoare scăzută a pH-ului, gelificarea are loc rapid, și există pericolul să se formeze un gel neuniform, și apariția fenomenului de sinereză(apariția siropului în produs), iar gustul format este neplăcut.

Acidul citric contribuie atât la mecanismul gelificării cât și la invertirea zahărului și se adaugă la sfârșitul concentrării.

I.3.Ambalaje

Ambalajul reprezintă elementul care asigură protecția unui produs sau a unui ansamblu de produse în timpul manipulării, transportului, depozitării și vânzării cu scopul de a proteja, conserva și prezenta produsele alimentare până în momentul consumării lor.

Ambalajul este definit prin Directiva Parlamentului Europei nr. 94/62/Ec/1994 astfel: ,,ambalaj înseamnă toate produsele executate din orice material, de orice natură, destinate a fi utilizate pentru cuprinderea, protecția, manipularea, livrarea și prezentarea de bunuri, de la materii prime la bunuri procesate, de la producător la utilizator”.

Datorită importanței pe care o au ambalajele în procesul de valorificare a produselor alimentare, ambalajele sunt considerate elemente de strategie, pentru cei care produc și comercializează aceste produse pe piață.

Avantajele recipientelor de sticlă utilizate în industria conservelor, sunt atât de ordin economic cât și tehnologic:

– borcanele pot fi recuperate și reutilizate;

– sticla prezintă rezistență la componentele agresive din produse;

– sticla este fabricată din materii prime ieftine, care nu sunt deficitare;

– borcanele pot fi fabricate în forme diversificate.

Dezavantajele ambalajelor din sticlă:

– sunt fragile;

– rezistența la șocuri termice este scăzută;

– prezintă greutate ridicată pe unitatea de ambalaj;

– conductibilitate termică este redusă.

Condiții de calitate

Calitatea ambalajelor are o influență determinantă asupra calității produselor finite și a rentabilității unităților producătoare de conserve.

Una din cauzele principale ale apariției de rebuturi și bombaje este determinată de calitatea inferioară a ambalajelor. În privința calității, borcanele de sticlă, cutiile din material plastic și capacele utilizate în industria conservelor trebuie să corespundă condițiilor tehnice din normativele de calitate în vigoare.

Recepția ambalajelor din sticlă se execută pe loturi, conform normativelor, ceea ce presupune:

verificarea dimensiunilor borcanelor(înălțime, diametru, grosimea pereților,etc.), care se efectuează cu instrumente de măsură(șubler, micrometru);

capacitatea recipientelor se verifică prin măsurarea volumului în centrimetri cubi, cu cilindrul gradat;

examinarea aspectului(culoare, transparență ec.);

planeitatea se verifică atât pentru suprafața de sprijin, cât și pentru gura borcanului;

ovalitatea gurii borcanului se verifică prin măsurarea diametrelor perpendiculare și compararea acestora;

profilul gurii borcanului se stabilește cu ajutorul unor șabloane metalice, care au profilul și mărimea gurii borcanelor;

rezistența la șoc ermic a borcanelor se verifică în vederea înlăturării loturilor care produc rebuturi la sterilizare prin spargeri.

Recepția capacelor pentru borcane urmărește:

dimensiunile se măsoară cu instrumente obișnuite(șubler, micrometru);

calitatea peliculei de lac și prezența porilor se verifică cu soluție de 5% sulfat de cupru și 5% acid clorhidric;

rezistența la sterilizare și la acțiunea produsului se efectuează concomitent prin probe de sterilizare în medii diferite(soluții de sare, acid, zahăr și în amestec cu și fără adaos de ulei vegetal;

ermeticitatea închiderii se verifică prin probe de sterilizare a borcanelor închise cu produse și măsurarea vidului creat în recipiente după 24 ore, care trebuie să fie minim 250 mm col. Hg.

Borcanele se transportă în autocamioane închise, protejate de intemperii, praf etc. Acestea se stivuiesc pe palete de uz general(800×1200 mm), aranjate pe înălțimea maximă de 1800 mm și ambalate în folie termocontractibilă(fig.5).

Fig. 5 Ambalaje de sticlă

Depozitarea borcanelor și a capacelor trebuie făcută în spații închise, uscate, cu umiditatea aerului de maxim 70%, ferite de substanțe dăunătoare(toxice sau cu miros) și surse de căldură.

Manipularea și stivuirea borcanelor se execută cu grijă, protejându-se de lovituri care ar putea provoca deprecieri: spargeri și fisuri la borcane, deformări la capace, zgârierea peliculei de lac sau deteriorarea masei de etanșare.

TEHNOLOGIA DE FABRICARE A GEMURILOR

Gemurile sunt produse gelificate, care prezintă o anumită consistență care le permite să fie întinse(pe pâine), fără să se fragmenteze. Gemurile se obțin din fructe proaspete sau semiconservate, prin fierbere cu adaos de zahăr, cu adaos de pectină la nevoie și acizi, până se ajunge la o concentrație stabilită în normative, ambalate în recipiente și pasteurizate.

Gemul poate fi preparat dintr-o singură specie de fructe și poartă numele fructului respectiv, iar gemurile preparate din amestec de fructe se numesc gemuri asortate.

Produsele gelificate, sunt rezultatul formării unui gel de pectină-zahăr-acid, care le conferă o consistență semisolidă din care nu se separă sirop. Dacă unul din cei trei componenți lipsește, gelul nu se mai formează.

Procesul de gelificare, este utilizat la fabricarea gemurilor, jeleurilor, marmeladei și a produselor hipocalorice din fructe.

Gradul de gelificare reprezintă cantitatea de zahăr în grame, capabilă să fie transformată de 1g de pectină, într-un gel cu consistență standard.

II.1. Metode de fierbere a gemului

a) Osmoza cu zahăr – fructele sunt presărate cu zahărul necesar, slabilit printr-un bilanț în substanță uscată, și se păstrează în vase din oțel inoxidabil timp de 6 – 24 ore în camere întunecate, la temperatură obișnuită, realizându-se o osmoză parțială. Conținutul vaselor se toarnă apoi în cazane duplicate și se fierbe până la concentrația finală, adăugând dacă este necesar pectină. Metoda se pretează pentru a obține cantități mici de gem de calitate superioara din fructe sensibile: vișine, caise, căpșuni.

b) Fierberea directă cu zahăr – fructele se introduc direct în cazane duplicate împreună cu o jumătate din cantitatea de zahăr, acidul și pectina necesare fierberii complete, se fierbe, după care se adaugă restul de zahăr și pectină și se fierbe pană la gelificare. Adăugarea zahărului în două etape provoacă o gelificare mai accentuată și mai rapidă.

c) Fierberea în sirop de zahăr – în cazanul duplicat se prepară un sirop de zahăr concentrat utilizând zahărul necesar pentru șarja respectivă, după care se adaugă fructele și se fierb încet cu adaos de acid citric sau tartric până la gelificare. Se pretează în cazul fructelor tari: prune, caise, vișine.

d) Fierberea în aparate vacuum – se aplică exclusiv pentru fructele consistente, rezultând o calitate superioară și o creștere de randament. Metoda este asemănătoare cu fierberea dulceții sub vid, cu deosebirea că, spre sfârșitul operației se face corecția de aciditate și pectină.

După fierbere, indiferent de metodă, se face o răcire a gemurilor la 80°C, cu excepția procedeului sub vid, în scopul evitării ridicării fructelor la suprafață.

Umplerea recipientelor se face manual sau cu mașini automate de dozat produse vâscoase. Ca recipiente se utilizează borcane tip Omnia, pahare din carton parafinat sau din materiale plastice. Pentru siguranța conservării, gemurile se pot pasteuriza. După umplere, închidere și pasteurizare, recipientele se lasă timp de 24 de ore pentru a gelifica.

II.2. Procesul tehnologic de obținere a gemului

Procesul tehnologic de obținere a gemului de căpșuni are loc conform schemei tehnologice din fig.6.

Materia primă.

Calitatea materiei prime are un rol determinant în vederea obținerii unor produse finite de calitate. La fabricarea gemului de căpșuni se folosesc fructe proaspete, congelate sau semiconservate, corespunzătoare din punct de vedere calitativ.

Aprecierea materiei prime utilizată la fabricarea gemului se face în funcție de condițiile impuse de procesul tehnologic, calitatea fructelor proaspete fiind definită prin anumiți indicatori generali și individuali ai speciei și soiului.

În cadrul aceluiași soi, proprietățile organoleptice și fizico-chimice diferă în funcție de anumiți factori: perioada de recoltare, gradul de maturitate, condițiile de sol și climă, agrotehnica aplicată, etapele de recoltare, condițiile de transport și stocare temporară, starea igienico-sanitară și capacitatea de păstrare în stare proaspătă a fructelor.

Proprietățile fizice ale fructelor cuprind noțiuni referitoare la mărime, volum, greutate specifică, fermitate etc., care definesc gradul de maturitate și de prospețime al fructelor.

Proprietățile organoleptice se referă la culoare, gust, aromă, care pot suferi modificări în timpul transportului, depozitării și prelucrării fructelor (http :// www. preferatele. com/ docs/ economie/12/conserve-de-fructe-4.php)

.

Din punct de vedere chimic fructele sunt alcătuite din apă (80-95%) sub formă liberă sau legată, substanțe organice și substanțe minerale și săruri dizolvate în sucul celular.

Fig. 6 Schema tehnologică de fabricare a gemului de căpșuni

Condițiile principale pe care trebuie să le îndeplinească fructele destinate fabricării gemului sunt:

– conținutul în substanță uscată solubilă să fie ridicat;

– să aibă un raport optim între conținutul de zahăr și acizi;

– să aibă culoarea, aroma și gustul specific bine exprimate;

– să aibă un conținut ridicat în vitamine și săruri minerale;

– să conțină un procent redus de deșeuri;

– să fie la un grad optim de maturitate industrială;

– să aibă o stare igienică – sanitară corespunzătoare.

Căpșunile suferă imediat după recoltare pierderi importante de aromă, fapt pentru care prerăcirea și/sau prelucrarea imediată au o mare importanță pentru conservarea calității inițiale. Dacă la locul de recoltare nu se dispune de posibilitatea de prerăcire, iar încărcarea în mijlocul de transport nu se face imediat, căpșunile vor fi păstrate perioade foarte scurte de timp în spații răcoroase și aerisite.

Recepția

Recepția se execută în puncte fixe la intrarea în unitatea de prelucrare sau la punctele de achiziție și cuprinde controlul cantitativ și calitativ al materiei prime.

Recepția cantitativă se face prin cântărire, cu ajutorul cântarelor. Astfel se valorifică cantitățile de fructe și de materii auxiliare și se corelează cu valorile înscrise în actele emise de furnizor.

Recepția calitativă are ca scop urmărirea:

– gradulului de prospețime;

– stării igienico-sanitară;

– consistenței fructelor;

– gradului de maturitate;

– aspectului exterior, formei, mărimii și culorii;

– gustului și aromei;

– substanței uscate solubile.

Controlul calitativ al fructelor se realizează prin examenul organoleptic și prin analize fizico-chimice de laborator.

Gradul de maturitate și prospețime a fructelor se determină vizual sau prin verificarea fermității texturii, utilizând maturometrul sau penetrometrul. Starea sanitară se determină prin metode microbiologice rapide de depistare a încărcăturii microbiene de pe suprafața fructelor. Indicatorii referitori la formă, mărime, culoare, gust, aromă și substanță solubilă se au în vedere la stabilirea destinației fructelor, la prelucrarea sub formă de gem sau dulceață.

Transportul

După recoltare căpșunile sunt puse în lădițe cu capacități de cca 5 kg și sunt încărcate în mijloace de transport frigorifice în care temperatura aerului este apropiată de 0oC și transportate la centrele de prelucrare. În timpul transportului, fructele trebuie ferite de șocuri sau vătămări mecanice.

Ambalajele folosite sunt în funcție de textura fructelor, de gradul de maturitate. Se interzice supraîncărcarea cu fructe a ambalajelor pentru a evita vătămarea prin strivire a fructelor și de aceea stratul de fructe va fi de 5-8 cm, cu posibilitatea de circulație a aerului printre lădițe.

Depozitarea

Depozitarea temporară a fructelor până la introducerea în procesul de prelucrare trebuie să fie cât mai scurtă sau dacă este posibil chiar suprimată.

Fructele se păstrează în depozite bine aerisite, răcoroase sau în depozite frigorifice.

În timpul depozitării fructele suferă o serie de modificări de natură fizică, biochimică și microbiologică în funcție de soiul, calitatea și prospețimea fructelor, durata și temperatura de păstrare, umiditatea relativă a aerului, posibilitatea de circulație a aerului etc.

Dintre modificările fizice, ce apar în timpul depozitării o importanță deosebită o prezintă pierderea apei prin evaporare, ce are ca rezultat scăderea în greutate prin deshidratare superficială ceea ce conferă fructelor un aspect necorespunzător, cu implicații nedorite asupra produselor finite(http :// www. preferatele. com/ docs/ economie/12/conserve-de-fructe-4.php).

Modificările biochimice care au loc în timpul depozitării fructelor sunt:

– înmuierea țesuturilor fructelor ca urmare a hidrolizei enzimatice a substanțelor pectice insolubile;

– pierderi de zaharuri ca rezultat a transformării lor în dioxid de carbon și apă prin respirație;

– transformarea zahărului în amidon;

– reducerea conținutului de vitamine, datorită proceselor oxido-reducătoare.

Transformările biochimice care apar la fructele păstrate în condiții necorespunzătoare sunt: mucegăirea, fermentarea. Aceste fenomene duc la deprecierea substanțială a calității fructelor, facându-le inapte pentru prelucrarea industrială. În cazul utilizării acestor fructe vor crește substanțial pierderile determinate de alterările microbiologice(bombaje).

Factorii principali care influențează intensitatea alterările microbiologice sunt: temperatura și durata de depozitare, calitatea și stadiul de maturitate, condițiile igienico-sanitare ale ambalajelor și depozitelor.

Durata maximă de păstrare temporară a căpșunilor destinate industrializării de la recoltare până la introducerea în procesul de fabricație în funcție de condițiile de depozitare se prezintă în tabelul 2 .

Tabel 2

Durata maximă de păstrare temporară a căpșunilor

destinate industrializării

Sortarea are scopul de a îndepărta fructele necorespunzătoare din punct de vedere sanitar(atacate de boli, alterate, mucegăite, fermentate etc.) și corpurile străine pentru a evita contaminarea întregii cantități de materii prime, a instalațiilor, a apei de spălare și se separă calitativ în funcție de mărime, culoare, maturitate, textură.

Sortarea se face manual pe benzile sau pe mesele de sortare. Pe banda de sortare se îndepărtează fructele lovite, mucegăite, atacate de boli sau defecte. Pe o parte și alta a benzii de sortare stau muncitorii care îndepărtează fructele necorespunzătoare introducându-le în coșurile laterale.

Spălarea fructelor are rolul de îndepărtare a impurităților minerale(pământ, nisip, praf etc), unele resturi vegetale și o parte însemnată din microfloră.

Operațiunea de spălare, trebuie executată cu foarte mare precauție, din cauza necesității eliminării particulelor de sol, destul de abundente și aderente pe căpșuni, dar mai ales pentru a elimina orice urmă a diverselor substanțe chimice, biologice, folosite contra dăunătorilor, adeseori deosebit de toxice.

Spălarea căpșunilor se poate face utilizând mai multe metode:

– prin introducerea căpșunilor în căzi sau bazine cu apă, în cazul prelucrării artizanale;

– prin aspersiune, adică trecerea pe sub dușuri cu apă;

– cu ajutorul mașinilor cu barbotare de aer și dușuri aspersoare;

– cu ajutorul mașinilor construite în mod special pentru spălarea căpșunilor.

Spălarea constă în introducerea căpșunilor în bazinul de apă (a mașinii) și prin agitarea apei cu ajutorul ventilatorului cu palete se realizează o spălare satisfăcătoare a fructelor. Prin intermediul benzii transportoare cu șicane, fructele sunt evacuate (din bazinul cu apă) și astfel sunt obligate să treacă pe sub bateria de dușuri aspersoare, care finalizează spălarea. Reîmprospătarea apei se face continuu, după terminarea lucrului, mașina necesitând o curățare a bazinului, prin intermediul clapetei de evacuare.

Spălătorul cu aspersie se pretează la spălarea căpșunilor, asigurând în mai mare măsură integritatea lor. Eficacitatea spălării depinde: de presiunea apei, debitul acesteia, numărul duzelor în funcțiune, poziția acestora cât și de grosimea stratului de fructe. Pentru spălare, căpșunile se introduc în coșul mașinii de unde sunt preluate de banda de plasă de sârmă zincată, care le trece pe sub cele două baterii de dușuri. Banda este acționată prin intermediul unui electromotor iar presiunea apei trebuie să nu depășească 2 atm. deoarece în caz contrar, poate fi afectată integritatea fructelor.

Curățarea căpșunilor. În cadrul tuturor proceselor tehnologice, căpșunelor trebuie să li se îndepărteze caliciul. Această operațiune de curățare se poate face manual sau mecanizat, folosindu-se mașini care efectuează concomitent spălarea și eliminarea caliciului. Randamente bune se obțin la soiurile care au pedicelul de cel puțin 20 mm.

În tehnologia modernă prin mecanizarea operațiunilor de condiționare, odată cu spălarea se face și curățirea, care constă în îndepărtarea pedunculului și a caliciului, urmată de calibrarea căpșunilor(fig.7).

Fig. 7 Mașina de scos caliciul la căpșuni

1-alimentare, 2-transportor cu racleți, 3-dușuri, 4-evacuare produs

Calibrarea căpșunilor. Calibrarea – adică lotizarea fructelor după mărime – este o operațiune indispensabilă încadrării în normele de calitate ale produsului finit. De regulă, calibrarea trebuie să fie prima faza a procesului tehnologic, în cazul căpșunilor aceasta se efectuează după eliminarea caliciului

Pentru calibrarea căpșunilor se folosește de regulă calibrorul cu bandă transportoare cu segmenți.Calibrorul poate lucra independent, dar este amplasat de regulă după mașina de scos caliciul.

Fructele care intră în presul tehnologic de fabricare a gemului de căpșuni trebuie să fie curate, sănătoase, fără mirosuri sau gust străin, fără impurități sau urme de pământ și nisip, să prezinte grad uniform de maturitate, culoare și mărime, și să fie fără peduncul și caliciu.

Divizarea căpșunilor se face pentru a permite o fierbere și o difuzie normală în produs.

Prepararea produsului

Prepararea gemului de căpșuni se poate face prin două metode:

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

– fierberea directă a fructelor cu zahăr sau în sirop de zahăr și concentrarea produsului (http :// www. preferatele. com/ docs/ economie/12/conserve-de-fructe-4.php).

Prepararea produsului este faza cea mai importantă din procesul tehnologic de fabricare a gemului și cuprinde următoarele etape(http://afaceriagricole.roditor.ro/2011/05/gemurile/):

Alcătuirea șarjelor;

Prepararea soluției de pectină;

Fierberea și concentrarea;

1. Alcătuirea șarjelor se face prin cântărirea componentelor din rețeta de fabricație, iar întocmirea rețetei de fabricație se face ținând seama de normele de consum specific pentru materii prime și materiale auxiliare și următoarele caracteristici:

– substanța uscată solubilă a fructelor;

– substanța uscată solubilă a produsul finit;

– puterea de gelificare a pectinei folosite și conținutul de substanțe pectice în fructe;

– aciditatea fructelor(http://afaceriagricole.roditor.ro/2011/05/gemurile/).

Cantitatea de zahăr necesară pentru o șarjă determinată de produs finit secalculează pe baza bilanțului de substanță uscată a componentelor și concentrația finală a gemului de minim 67°R, conform STAS 3183- 90 ,,Gemuri”.

Pentru calculul cantității de zahăr necesar se folosește următoarea formulă:

unde:

Z – cantitatea de zahăr în kg

F – cantitatea de fructe în kg

P – cantitatea de produs finit (gem) în kg

Cp – concentrația produsului finit(gem) în grade refractometrice, care este de 68%

Cf – substanța uscată solubilă a materiei prime(finite) în grade refractometrice

Cz – concentrația zahărului, care se consideră 100%

2. Prepararea soluției de pectină

Cantitatea de pectină adăugată este în funcție de puterea de gelificare. Pentru o șarjă de 100 kg produs finit, cantitatea maximă de pectină se calculează după următoarea formulă:

unde: C – cantitatea de pectină în kg

Z – cantitatea de zahăr în kg

T – gradul de gelificare în unitate SAG

Acest mod de calcul este orientativ și maximal aplicabil gemurilor de fructe sărace în substanțe pectice(vișine, cireșe, trandafiri etc.), pentru alte sortimente de gem, cantitatea de pectină se reduce, în funcție de cantitatea de pectină pe care o conține materia primă.

În scopul omogenizării pectinei în produs se recomandă adăugarea acesteia sub formă de soluție.

Prepararea soluției de pectină se realizează prin amestecarea pectinei cu zahăr în proporție de 10:3 și umectarea treptată cu apă la temperatura de 40 – 50°C, până se obține un amestec de consistență semifluidă. Soluția de pectină preparată trebuie folosită în cel mai scurt timp pentru a se evita degradarea prin fermentare sau mucegăire. (http: //www. preferatele. com/docs/economie/12/conserve-de-fructe-4.php).

Pe lângă zahăr, fructe și pectină, în rețeta de fabricație a gemurilor intră și acidul citric. Cantitatea de acid citric adăugată este în funcție de aciditatea fructelor, astfel încât produsul să aibă pH-ul cuprins între 2,8 -3,0.

Adausul de pectină și acid citric se face în funcție de conținutul de pectină gelificabilă conținută de fruct și aciditatea fructului, astfel să se asigure o gelificare normală, iar aciditatea totală a produsului finit să fie de minim 0,5%, conform STAS –ului în vigoare.

3.Fierberea și concentrarea

Prepararea gemului de căpșuni se face prin fierberea fructelor în sirop de zahăr cu concentrația de 70°R. Cu 8-10 minute înainte de terminarea fierberii se adaugă soluția de pectină și către sfârșitul fierberii, acidul citric dizolvat. Fierberea se întrerupe când produsul omogenizat are minim 61o refractometrice.

Fierberea și concentrarea amestecului de fructe cu zahăr se face în cazane duplicat sub agitare continuă sau în concentratoare sub vid(fig. 8,9). Temperatura de fierbere a gemului în cazane duplicat este de 100oC, iar în aparatele vacuum de 65 oC la un vid de 600mmcol.Hg.

La fabricarea gemului de căpșuni, la care nu se pune problema păstrării integrității totale a fructelor, fierberea se poate face în șarje mari de 500-600 kg în aparate vacuum.

Fig.8 Cazan duplicat Fig. 9 Aparate vacuum

Spumare. Pe durata fierberii spuma se înlătură iar la jumătatea timpului de fierbere se adaugă pectina, prin amestecare ușoară fără a se destrăma fructele și se asigură dizolvarea ei în masa produsului. Spre sfârșitul perioadei de fierbere se adaugă acidul citric sau tartric.

Ajungerea gemului la concentrația finală se stabilește prin determinări refractometrice. Stabilirea rețetei de fabricație pentru o șarjă determinată de produs finit se face pe baza ecuației bilanțului substanței uscate solubile a componentelor. Date tehnice informative la fabricarea gemului sunt prezentate în tabelul 3 (http: //afaceriagricole. roditor.ro / 2011 /05/ gemurile/).

Tabelul 3

Date tehnice privind fabricarea gemului cu

s.u.s. de min. 61 grade refractometrice

Prin concentrarea sub vid, se asigură obținerea unor produse superioare calitativ, în condiții de eficiență economică sporită prin:

eliminarea riscului de caramelizare și păstrarea culorii și gustului plăcut specific;

menținerea valorii nutritive inițiale și păstrarea în mai mare măsură a vitaminelor;

economie de combustibil ca urmare a reducerii duratei de fierbere. (http: //www. preferatele. com/docs/economie/12/conserve-de-fructe-4.php).

În cazul utilizării fructelor sulfitate se execută în prealabil desulfitarea fierbând fructele cu un adaos de apă. Nu se admite adăugarea zahărului înainte de sulfitarea fructelor deoarece în condițiile formării compușilor sulfuroși, eliminarea bioxidului de sulf este îngreunată.

Prin concentrare se realizează următoarele obiective:

– evaporarea excesului de apă;

– invertirea parțială a zahărului;

– omogenizarea produsului;

– crearea condițiilor favorabile pentru formarea gelului.

Fierberea rapidă asigură obținerea unui gem de calitate superioară. Durata de fierbere este condiționată de mărimea șarjei. În cazul utilizării cazanelor duplicate, deși fierberea are loc la presiunea atmosferică, durata nu este prelungită, deoarece șarjele sunt mici(100kg), iar în cazul când se lucrează în aparate de vid, deși șarjele sunt mai mari(500-600kg) durata și temperatura de fierbere sunt reduse în funcție de vidul creat.

Concentrația finală a gemului se verifică la fiecare șarjă și trebuie să fie de minim 68oR.

Răcirea gemului are loc după fierbere la o temperatură cuprinsă între 75-85oC pentru a evita caramelizarea zahărului și creșterea vâscozității și pentru a favoriza turnarea lui în recipiente. Temperaturile mai ridicate au drept consecință ridicarea fructelor din gem spre partea superioară a recipientelor iar temperaturile mai scăzute îngreunează turnarea în recipiente, din cauza faptului că se produce gelificarea.

Prin răcirea gemului se evită spargerea borcanelor de sticlă în timpul umplerii cu gem.

Dozarea și ambalarea gemului în recipiente prezintă importanță atât din punct de vedere tehnologic, cât și al aspectului produsului finit și se poate face în diferite recipiente: de sticlă, de material plastic. La operația de dozare trebuie să se asigure eliminarea aerului din recipiente. Prezența aerului în produse intensifică procesele de oxidare și de distrugere a vitaminei C. Deasemenea, aerul din recipiente împreună cu vaporii rezultați în timpul pasteurizării măresc presiunea interioară, depășind mult presiunea din autoclav, iar recipientele își pierd etanșeitate, creându-se condiții de reinfectare a produsului în timpul depozitării.

Dozarea gemului se face mecanic, folosind dozatoare pentru produse vâscoase, care funcționează pe principiul dozării volumetrice(fig.10). Se pot utiliza mașini pentru dozat în caserole de material plastic, închiderea facându-se prin termosudarea unei pelicule de folie metalizată.

Inchiderea recipientelor se realizeaza cu mașina de închis borcane care aplică capace de tip Omnia.

Fig. 10 Dozator pentru gemuri

Pentru utilizarea gemului la o singură masă, se poate ambala în ambalaje de material plastic de mici dimensiuni, utilizate în special la unitățile de tip cantine, restaurante.

O linie automată pentru formare, umplere și închidere a ambalajelor termoformate, utilizată pentru ambalarea gemurilor, este prezentată schematic în fig. 11(https://archive.org /stream/ Anonim-Tehnologia_Conservelor_08__/Anonim-Tehnologia_ Conservelor _08 ___ djvu.txt).

Fig. 11 Linie de ambalarea gemurilor în ambalaje de material plastic

(https://archive.org /stream/ Anonim-Tehnologia_Conservelor_08__/Anonim-Tehnologia_ Conservelor_ 08___ djvu.txt).

1-folie pentru corp; 2-încălzire (înmuierea foliei); 3-formare; 4 – dozare și umplere;

5 – folie pentru capac; 6 – termosudare; 7-ștanțare; 8-deșeuri (folie);

9-evacuarea produselor ambalate.

Folia luată de la bobină este plastifiată și formată într-o matriță răcită cu ajutorul aerului comprimat. Banda este împinsă automat sau manual la dispozitiul de umplere. Apoi ambalajele sunt închise cu ajutorul unei folii termosudabile. Centrarea unei folii preimprimate se face cu ajutorul unei celule fotoelectice. Desprinderea de bandă se face prin ștanțare.

În funcție de natura produsului, închiderea poate fi realizată, prin termosudarea unui capac din același material sau folie de aluminiu lăcuită sau cu ajutorul unui capac etanș, care să permită o deschidere ușoară și la nevoie să fie din nou aplicat.

Pentru închidere se utilizează folii de aluminiu sau de hârite cașerată. Ambalarea realizată pe astfel de linii, permite o mai bună conservare a produselor, evitându-se totodată necesitatea stocării ambalajelor prefabricate(http: //afaceriagricole. roditor.ro /2011/05/gemurile/).

Ambalarea gemului de căpșuni se face în borcane de sticlă, cu o capacitate de 300-400g, care trebuie să corespundă normelor de igienă aprobate de Ministerul Sănătății(fig.12).

Fig.12 Ambalarea în borcane de sticlă,

Pentru ambalarea gemului de căpșuni care se distribuie la diferite unități pentru consumul la o singură masă, se folosesc ambalaje din material plastic termoformate (fig.13).

Fig. 13 Ambalarea în ambalaje de material plastic

Închiderea recipientelor reprezintă faza tehnologică cu rol hotărâtor în asigurarea conservabilității gemului.

După dozare recipientele se închid imediat, cu mașini automate. Închiderea borcanelor de sticlă se face cu capace metalice cu filet, care permit o ușoară deschidere și închidere și sigilarea conținutului. Staționarea recipintelor înainte de închidere și pasteurizare, favorizează apariția fenomenului de acrire fără bombaj.

Calitatea închiderii borcanelor se verifică prin examinarea modului de fixare a capacului. Un capac bine fixat nu trebuie să se rotească. După efectuarea tratamentului termic se examinează suprafața masei de etanșeitate și modul de imprimare pe gura borcanului. Închiderea corectă se caracterizează prin imprimare vizibilă și uniformă a gurii borcanului în masa de etanșare. Presarea prea adâncă poate provoca tăierea masei de etanșare și distrugerea etanșeității. În funcție de acești factori se reglează capul de închidere și resortul de presare al capacului.

Condiția esențială în cazul închiderii borcanelor cu capace este dozarea produsului la temperaturi de minim 80oC, în vederea eliminării aerului din produs și realizarea în recipient a vidului necesar de 200-250mm Hg.

Pasteurizarea se aplică la sortimente de gemuri de căpșuni care sunt dozate în recipiente de sticlă și se urmărește în special realizarea vidului în interiorul recipientului. Pentru aceasta sunt administrate temperaturi de 100˚C timp de 5 – 10 minute, în scopul distrugerii formelor vegetative ale microorganismelor prezente în produs și asigurării conservării pe timp îndelungat.

Regimul tratamentului termic se stabilește în funcție de viteza de pătrundere a căldurii în produs și de rezistența la căldură a microorganismelor. Pasteurizarea gemurilor se execută în autoclave discontinue.

Răcirea recipientelor se va face corect, făcând totodată și un control al închiderii și al pasteurizării prin observarea formei capacului, care trebuie să fie ușor concave, dacă operațiile s-au desfășurat în mod corect. Pentru operația de pasteurizare se folosesc autoclavele sau pasteurizatoare continue.

Depozitarea. Recipientele ridicate de la pasteurizare, sunt duse în depozit, unde sunt etichetate și ambalate, în vederea livrării, sau sunt paletizate pentru livrarile ulterioare.

Depozitarea gemului se face în magazii răcoroase, întunecoase, uscate, curate, aerisite, lipsite de lumina solară și ferite de îngheț, la temperaturi cuprinse între 15-20oC. Temperaturile mai ridicate pot provoca degradarea culorii, ustului, consistenței produsului și reducerea conținutului de vitamine. Temperaturile scăzute frânează procesele de degradare, dar în cazul în care produsele îngheață se depreciază calitatea prin modificări esențiale ale consistenței.

Borcanele cu gem se protejează cu folie de polietilenă în baxuri, care apoi se aranjează pe paleți.

Etichetarea se face astfel încât gemul sa arate cât mai bine, să aibă marcată data fabricării și data expirării, denumirea produsului, unitatea producătoare, ingredientele conținute, iar la prima vedere să impresioneze cumpărătorul.

II.3. Caracteristici organoleptice ale gemurilor

Conform standardelor, cerințele ce țin de aprecierea organoleptică și caracteristicile fizico-chimice ale gemurilor de fructe sunt prezentate în tabelul 4.

Tabelul 4

Caracteristici organoleptice ale gemurilor

Consistența prezintă una din caracteristicile senzoriale, conform căreia consumatorul apreciază un produs prin simțul tactil și în mod deosebit când introduce produsul în cavitatea bucală și îl consumă.

Determinarea texturii prin examinarea senzorială este aproximativă, mai mult orientativă. Totuși, consistența produselor alimentare, în special a celor gelificate, joacă un rol important în alegerea și aprecierea calității alimentelor de către consumator.

Culoarea constituie un element senzorial al produsului ce participă la o stimulare mai complexă a senzațiilor consumatorului. În același timp, culoarea se află în relație cu noțiunile: gen, specie, soi, prospețime, etc. Culoarea unor specii de fructe variază în funcție de stadiul de maturitate și de capacitatea de coacere. În anumite cazuri culoarea fructelor suferă schimbări din cauza regimului termic, a reacțiilor de oxidare în urma acțiunii enzimelor, formării unor compuși chimici complecși.

Mirosul alimentelor, la examinarea senzorială a produselor alimentare, intervine în al doilea rând, fiind rezultanta acțiunii unui număr mare de substanțe volatile, care sunt prezente în produsul alimentar și care depind de numeroși factori ce pot modifica volatilitatea lor (temperatură, umiditatea relativă, presiunea, etc.).

Determinările perceptibile ale mirosului au mai mult un caracter calitativ și mai puțin cantitativ.

Gustul deține ponderea cea mai importantă în aprecierea calității senzoriale a produselor alimentare, fiind decisiv în procesul de cumpărare. Această caracteristică senzorială este specifică în funcție de produsul alimentar, fiind determinată de natura și proporția substanțelor din componența alimentului (apă, glucide, protide, lipide, elemente minerale, acizi organici, pigmenți, enzime).

Aspectul exterior este determinat în primul rând de marketing. În funcție de produs se pot realiza forme atrăgătoare, care pot să sugereze calitatea superioară a produsului.

II.4. Caracteristici fizico-chimice ale gemului

Condițiile de calitate pe care trebuie să le îndeplinească gemurile sunt prezentate în tabelul 5.

Tabelul 5

Proprietăți fizico-chimice ale gemurilor de fructe

II.5. Factorii care influențează calitatea gemurilor

Pentru obținerea gemului de căpșuni, care să fie corespunzător din punct de vedere calitativ, trebuie respectate anumite recomandări tehnologice:

– se vor prefera soiurile intens colorate și cu fructe nu prea mari;

– pulpa fructului să fie cât mai fermă, în stadiul de pârgă(80% coapte);

– șarjele de lucru să nu fie prea mari, fierberea să se facă rapid, dar nu mai puțin de 8-10 minute;

– fierberea fructelor să se facă de preferință în sirop de zahăr de circa 75oBrix;

– adaosul de pectină se face sub formă de soluție, și se adaugă la sfârșitul concentrării gemului;

– acidul citric se adaugă sub formă de soluție(50%), înainte de introducerea pectinei;

– folosirea aparatelor de vacuum, de capacități reduse este favorabilă pentru calitatea produsului finit;

– pasteurizarea scurtă, răcirea imediată și evitarea manipulărilor brutale a recipientelor cu gem asigură gelificarea produsului cu un consum redus de pectină.

Calitatea produsului finit – gemurile – este influențată, în principal, de următorii factori:

– compoziția, respectiv materiile prime și ingredienții folosiți, modul și proporțiile de combinare a acestora, preocuparea de a utiliza noi materii prime sau a unora deja cunoscute, dar având o structură modificată, precum și folosirea de noi rețete, care combină materiile prime într-o manieră inedită;

– tehnologia sau procesul de fabricație, se referă la modul concret de obținere a gemului. Îmbunătățirea tehnologiei de fabricație conferă produsului calități noi. Acesta este un factor manevrat de producători, iar efectele rezultate din îmbunătățirea tehnologiei de fabricație nu sunt întotdeauna percepute de consumatori ;

– condiționarea gemului vizează posibilitățile de a asigura păstrarea acestuia pe o durată mai lungă de timp, corelată cu menținerea parametrilor calitativi ai produsului ;

– serviciile oferite cumpărătorilor și/sau consumatorilor sub forma informațiilor referitoare la modul de păstrare, modul de preparare, posibilități de asociere cu alte alimente, valoarea nutritivă.

Calitatea produselor agroalimentare este, de cele mai multe ori, greu de definit, de descris sau de măsurat. Aceasta deoarece același produs este evaluat calitativ în mod diferit de către diverse categorii de consumatori, relația om-aliment și comportamentul consumatorului prezintă o dimensiune nouă în alegerea alimentelor se acordă prioritate efectului lor psihosenzorial.

În condițiile unei oferte abundente și diversificate de gemuri de fructe, consumatorul alege un anumit produs alimentar apreciindu-l în mai mică măsură din punct de vedere nutritiv și în proporție mai mare în funcție de caracteristicile psihosenzoriale. Dar, o exagerare a laturii psihosenzoriale poate produce chiar dezechilibre în alimentația consumatorului. De aceea, este necesar ca un produs alimentar – gemul – să fie conceput și realizat ca un echilibru între componenta nutritivă și cea psihosenzorială, iar printr-o informare corectă despre conținutul nutritiv al gemului, despre modul de apreciere să se poata asigura o alimentație corectă, adecvată vârstei, condițiilor de munca și viață, stării de sănătate.

II.6. Accidente de fabricație la produsele gelificate

• Produs negelificat – este un defect destul de des întâlnit în cazul gemului de căpșuni, deoarece fructele nu au suficientă pectină, iar gemul are un aspect granulos și curge din recipient.

Cauzele defectului pot fi:

adaos de zahăr limitat, adică sub valori de 55%;

cantități reduse de fructe în rețete;

– pectină insuficient adăugată sau cu un grad de gelificare scăzut;

– fierbere-concentrare prelungită, ceea ce conduce la hidrolizarea substanțelor pectice;

– adăugarea prea timpurie a acidului, ceea ce facilitează hidrolizarea pectinei;

– fructe cu pH scăzut și necorectarea acidității prin adaos de acid;

Corectarea și prevenirea acestui defect se poate realiza prin:

– calcularea precisă a necesrului de pectină;

– verificarea puterii de gelificare a pectinei adăugate;

– scurtarea, pe cât posibil, a duratei de fierbere-concentrare;

– adaosul acidului imediat după pectină(nu înaintea acesteia) la sfârșitul concentrării;

– utilizarea de pectine cu gelificare lentă și la temperaturi mai joase;

– înlocuirea acidului citric (tartric) cu citrat de sodiu.

• Gelificare slabă – produsul apare gelificat, dar la mișcarea recipientului gelul se rupe și este departe de a-și păstra forma. Acest defect se datorează acelorași cauze ca și la "produs negelificat" fără a fi însă de aceeași intensitate. În plus, gelificarea slabă poate să apară prin folosirea unei pectine rapide; aceasta gelificând repede se poate depăși.

• Siroparea – se manifestă prin apariția de sirop în recipient, cu sau fară fisurarea gelului, efect cunoscut și sub numele de sinereză.

Cauzele care pot determina acest fenomen sunt: aciditatea prea mare, gelificarea insuficientă, conținutul mare de apă, excesul de zahăr invertit sau adaos de proporții prea mari de glucoză; durată scurtă de fierbere, fără ca fructele să fi avut timp să se pătrundă cu zahăr.

Defectul poate fi remediat prin reducerea cantității de acid adăugat, mărirea cantității de pectină, reducerea duratei de fierbere, creșterea gradului refractometric al produsului și evitarea pe cât este posibil a manipulării recipientelor.

• Produs prea gelificat – când gelul este foarte tare, aproape dur, fară să se poată întinde. Defectul se datorează adăugării unei cantități prea mari de pectină sau datorită folosirii unei pectine cu grad mare de gelificare.

• Conținut ridicat de SO2 – este admis un maxim de 0,0025 % SO2. Acest defect poate fi rezultatul unei adăugări prea mari de SO2 în scopul conservării materiei prime sau datorită unor resulfitări în timpul depozitării materiei prime. Defectul poate fi determinat și de eliminărea insuficientă a SO2 în timpul evaporării, adăugarea prea timpurii a zahărului în masa de semifabricat sau desulfitării sub vid care dă rezultate inferioare față de desulfitărea în cazane duplicat.

• Modificarea culorii naturale – este determinată de mai multe cauze:

– fierberea și concentrarea prelungită în cazane duplicate, care poate determină caramelizarea;

– răcirea insuficientă după fierbere-concentrare, prin folosirea șarjelor mari;

– contaminarea cu diverse metale,când se folosesc utilaje din cupru, fier sau folosind la spălat apă cu fosfați, oxalați.

• Mucegăirea produsului – se produce de regulă la suprafața produsului și imprimă acestuia un gust amărui. Cele mai des întâlnite sunt mucegaiurile din genurile: Penicillium, Mucor sau Aspergillius. Mucegăirea este consecința păstrării la căldură sau în locuri umede sau a închiderii ambalajelor înainte de răcire.

• Fermentarea produsului – este determinată de drojdii care se dezvolta în cazul în care produsul se păstreză la cald. Dacă fermentarea se descoperă în fazele inițiale, produsul poate fi supus unei refierberi.

STUDIUL CAPACITĂȚII DE GELIFICARE A

GEMULUI DE CĂPȘUNI

III.1. Mecanismul formării gelurilor

Principalul component care participă la formarea gelului este pectina. Substanțele pectice sunt polimeri ai acidului galacturonic, în care legăturile sunt de tipul1,4 α-glicozidică. Acești polimeri formează catene lineare(fig.14).

Fig. 14 Structura substanței pectice

Masa moleculară a substanțelor pectice variază în limite largi(20000-300000), ceea ce explică însușirile tipic coloidale și de formare a gelurilor care le caracterizează.

Proprietățile gelificatoare ale pectinei cresc odată cu creșterea masei moleculare; sunt influențate însă de gradul de esterificare al grupărilor carboxil și de proporția substanței balast însoțitoare. Preparatele cu masă moleculară sub 30000 nu sunt capabile să realizeze gelificarea.

Gelul pectic este un sistem coloidal alcătuit din pectină, zahar și acid, care se apropie de starea solidă, își păstrează forma și uneori prezintă elasticitate.

Formarea gelului pectic este datorată deshidratarii particulelor de pectină de către zahărul adăugat în soluție și datorită punerii în libertate a grupărilor carboxilice din molecula pectinei cu ajutorul acizilor. Ca urmare, moleculele de pectină se unesc și formează un schelet de gel, fiind legate între ele de punți de hidrogen. În interiolrul scheletelor pectice se găsește soluția de zahăr, acizi și alte componente. Gelul se obține în urma fierberii de scurtă durată a soluției de zahar, pectină și acidul citric, consolidându-se în timpul răcirii, când pectina trece din starea de soluție în starea de gel. În vederea gelificării trebuie evitată orice acțiune mecanică în timpul răcirii produsului (www. rasfoiesc. Com /sanatate /alimentatie/PROIECT-Tehnician-analize-prod69.php).

III.2. Tipuri de pectină

În funcție de gradul de esterificare a grupelor carboxilice din molecula acizilor poligalacuronici, pectinele pot fi:

pectine puternic esterificate, cu un grad de esterificare mai mare de 50%;

pectine slab esterificate, cu un grad de esterificare mai mic de 50%.

Pectina puternic esterificată este capabilă să formeze gelul obișnuit (pectină-zahăr-acid), cu un conținut de cel puțin 60% zahăr, gel care se datorează formării legăturilor de hidrogen. Aceste legături se formează între grupurile carboxilice, respeciv hidroxilice ale moleculelor învecinate(fig.15).

Fig. 15 Formarea gelului prin punți de hidrogen

Teoretic o pectină total esterificată este lipsită de capacitatea de gelificare, deoarece nu dispune de ,, centri-activi”, capabili să lege macromoleculele între ele. Faptul este verificat în practică, gelul normal nu poate fi obținut dacă pectina are un grad de esterificare mai mare de 85%.

În cazul când grupările carboxil sunt disociate, formarea gelului este împiedicată datorită fenomenului de repulsie electrostatică care se manifestă cu deosebită intensitate. Adausul de acid care corectează valoarea pH de obicei în limitele 2,8-3,2 reduce în fapt gradul de disociere a grupelor carboxilice și deci creează condiții favorabile formării punților de hidrogen.

În cazul pectinei puternic esterificate, formarea gelului nu poate avea loc decât în prezența unor cantități importante de zahăr (minimum 60%). Rolul jucat de zahăr în acest proces nu este perfect lămurit. Zaharoza îndepărtează stratul protector de apă de pe suprafața macromoleculelor pectice, ceea ce permite apropierea acestora și favorizează formarea legăturilor covalente.

Formarea gelului se poate datora punților de hidrogen dintre grupările oxidril ale zaharozei și grupările carboxil ale pectinei, care au drept efect reducerea sarcinilor electrice negative. În această situație are loc precipitarea pectinei sub forma unei rețele de fibre insolubile care constituie scheletul gelului.

Pornind de la valoarea limită de 85%, viteza de gelificare crește odată cu scăderea gradului de esterificare atingând un maxim în jurul valorii de 70%. În intervalul 70% și 60% viteza de gelificare este minimă, iar capacitatea de gelificare este maximă. Aceasta deoarece gelificarea mai lentă permite o mai bună orientare a macromoleculelor de pectină, legarea lor mai fermă prin legături covalente, ceea ce conduce la mărirea consistenței gelului.

Acest tip de gel este termoreversibil, legăturile de hidrogen fiind afectate de creșterea temperaturii.

În mediu acid acțiunea căldurii, în special peste 80°C, are ca efect ruperea lanțului macromolecuiar la fracția cu mase moleculare din ce în ce mai mici; drept urmare are loc o scădere rapidă a puterii de gelificare a pectinei conținute.

Astfel, în procesul tehmnologic trebuie aplicată o fierbere cât mai scurtă pentru a se obține produse bine gelificate.

O pectină puternic esterificată nu este capabilă să formeze gel decât în mediu acid. S-a dovedit experimental că la pH < 2 consistența unui gel rămâne nemodificată; la pH>4 gelificarea nu mai are loc. Între limitele menționate, pH-ul optim gelificării este condiționat de conținutul de zahăr.

Valoarea pH-ului la care gelificarea este maximă, variază în același sens cu conținutul în zahăr al gelului. De asemenea, tăria gelului scade odată cu reducrea conținutului de zahăr și la valoarea de 55% zahăr nu se mai poate obține un gel de consistență convenabilă.

Pectina slab esterificată corespunde preparatelor cu un grad de esterificare variind între 30-50%. Aceste preparate sunt capabile să formeze geluri cu conținut scăzut de zahăr, sau chiar în absența acestuia, cu condiția participării sărurilor metalelor bivalente, de obicei calciul. În acest caz este vorba de un gel ionic, legăturile între grupele carboxil libere ale macromoleculelor realizându-se prin intermediul ionilor metalici(fig. 16).

Fig.16 Formarea gelului prin legături ionice

Consistența unui gel ionic este dependentă direct de gradul de esterificare al pectinei și nu de masa moleculară așa cum se întâmplă în cazul gelurilor covalente.

În cazul pectinei slab esterificate, în măsura în care scade conținutul de grupe metoxil, scade și cantitatea de calciu necesară pentru realizarea gelificării. Dacă la formarea gelului participă și zahărul, conținutul optim de săruri de calciu variază în sens invers cu cantitatea de zahăr existentă. În mod obișnuit un gel cu un conținut de 35% zahăr, necesită un adaus de 30-40 mg calciu/g pectină.

Gelurile ionice cu conținut redus de zahăr pot să se formeze într-un interval larg de pH: 2,5-6,0 deoarece în acest caz gradul de disociere al grupelor carboxil nu mai prezintă importanță.

Efectul maxim sub raportul consistenței gelului se realizează însă în limite mai strânse variind între 2,9-3,6. Spre deosebire de gelurile covalente, gelurile ionice sunt termoireversibile.

Ca surse pentru producția pectinelor slab metoxilate sunt pectinele puternic metoxilate. Dezesterificarea se realizează în mod controlat cu ajutorul soluțiilor alcaline, sau acide. Aceste pectine pot fi preparate și direct pornind de la anumite materii prime, de exemplu borhot din sfeclă; calitatea acestora este însă inferioară.

În ultima perioadă unele firme produc și pun în consum preparate de pectină slab metoxilată, cu grade de esterificare bine precizate, suplimentate cu adaosul corespunzător de săruri de calciu (în majoritatea cazurilor citrat de calciu în doză de 0,05-0,10%), ceea ce conduce la o simplificare a procesului de fabricare a diverselor produse gelificate și asigură în același timp constanța calitativă a acestora.

Dacă se realizează o dezesterificare totală se obține acid poligalacturonic lipsit de însușiri de gelificare. Acidul poligalacturonic este folosit în scopuri medicinale, ca substituent al plasmei sanguine.

Preparate de pectină existente în prezent în comerț sunt tipizate în funcție de însușirile lor care delimitează domeniul de folosire în cadrul industriei alimentare(tabel 6).

Tabel 6

Condițiile de utilizare în practică a diferitelor tipuri de pectină

III.3. Factorii care influențează gelificarea

Pectina. La formarea gelului, rolul esențial îl are pectina, care este un compus macromolecular alcătuit din molecule de acid galacturonic. Pectinele care provin din produsele vegetale nu au aceeași acțiune de gelificare.

Pentru a evidenția calitatea unei pectine s-a introdus noțiunea de putere de gelificare. Prin aceasta se înțelege cantitatea totală de zahăr care poate fi gelificată într-un gel de 65%, de către 1g pectina, și un pH de 3-3,3.

Puterea de gelificare este influențată de doi factori:

Gradul de metoxilare al grupărilor carboxil(GM) = numărul de grupări metoxilie raportate procentual la greutatea moleculară a pectinei. Acesta influențează consistența gelului pectic și durata de gelificare, care se găsește în raport invers proporțional cu gradul de metoxilare;

Lungimea lanțului moleculei de pectina – influențează direct proporțional puterea de gelificare. Se consideră că acest factor determină în principal proprietățile de gelificare, chiar mai mult decât gradul de metoxilare. Astfel pectina de mere, care are putere de gelificare mare, are greutatea moleculară de 220000-280000, față de pectina de sfeclă, care are putere de gelificare redusă, are greutatea moleculară de 20000-25000.

Factorii care influențează formarea gelului sunt: natura pectinei, concentrația sa și concentrația ionilor de calciu. La formarea gelului pectocalcic, pH-ul nu are un rolul hotărâtor.

Zahărul. La formarea gelului pectină-zahăr-acid, zahărul are rolul de legare a apei. În funcție de cantitatea și calitatea pectinei care se folosește, variază și cantitatea de zahăr ce trebuie adăugată. În practică, la fabricarea produselor gelificate se folosește zahărul (zaharoza) care în aceste condiții formează gelul. Cu cât conținutul de pectină este mai mare și calitatea acesteia mai bună, cu atât va fi folosită o cantitatea de zahăr mai mică.

Conținutul de zahăr este limitat între minimum de zahăr necesar pentru a asigura conservarea și gelificarea(55% și solubilitatea maximă a zahărului în apă(80%). Dacă conținutul de pectină este constant, consumul de zahăr este în funcție de pH. Gelificarea este asigurată la un conținut mai mic de zahăr, dar la un pH mai scăzut. Pe măsură ce valoarea pH-ului crește, trebuie să crească și cantitatea de zahăr.

Adăugarea unei cantități prea mari de zahăr are influență negativă asupra gustului. Astfel, pentru ca produsul să nu devină prea dulce, o parte din zahăr poate fi înlocuită cu o anumită cantitate de glucoză, dar care să asigure în final conținutul de substanță uscată necesară gelificării.

Aciditatea. În procesul de formare a gelului, unul din factorii hotărâtori este și prezența acidului în soluție. Pentru obținerea unei gelificări optime este necesar ca pH = 2,5 – 3,5. La un pH peste valoarea 6,0, sistemul zahăr-pectină-acid, nu mai gelifică. Scăderea exagerată a pH-ului este periculoasă, deoarece la un pH-scăzut gelificarea are loc rapid, existând pericolul de a forma un gel neuniform, care prezintă fenomenul de sinereză, iar gustul este neplăcut.

Temperatura – nu este o condiție absolut necesară pentru gelificare, se pot obține chiar și la rece produse gelificate de o calitate foarte bună. Prin fierbere se urmărește transformarea completă a protopectinei în pectină solubilă și eliminarea excesului de apă.

Timpul de fierbere – trebuie să fie cât mai scurt, în special dacă fructele au ajuns la maturitate. Sub acțiunea căldurii și în mediu acid, pectina se distruge cu mare ușurință, reducând în acest fel și puterea de gelificare. Prin prelungirea timpului de fierbere, se obține un gel cu o consistență din ce în ce mai slabă.

Gradul de agitare – trebuie să se evite agitarea prelungită, deoarece se poate obține un gel cu o consistență slabă. Durata optimă de agitare este de 2-3 minute după formarea gelului. O agitare exagerată determină înmuierea gelului și apariția unei structuri granuloase.

Timpul de formare – se consideră că un gel a devenit stabil după 24 de ore.

Conținutul în săruri – anionii au rolul de soluții tampon și pot determina fenomenul de sinereză, în schimb cationii au un rol asemănător cu ionii de hidrogen, mărind rigiditatea gelului. Sărurile de calciu acționează asupra pectinelor slab metoxilate și accelerează formarea gelului, putând provoca fenomenul de sinereză.

III.4.Condiții de gelificare

La fabricarea gemurilor trebuie să se aibă drept scop principalele obiective :

– conservarea în cea mai mare măsură a puterii de gelificare, realizată prin fierbere cât mai scurtă;

– crearea condițiilor de formare a gelului prin adaugarea unei cantități minime de zahăr(60%) și realizarea unui pH favorabil formării gelului;

– evidențierea fructului, cel putin în măsura identificării acestuia în masa gelului;

– cruțarea pectinei din fruct, a aromelor, prin fierbere cât mai scurtă;

– asigurarea unei proporții de fruct în produsul finit realizată prin crearea condițiilor de difuzie;

– realizarea unei acidității cerute de STAS;

– asigurarea unei durate a acțiunii termice care facilitează fenomenele de sterilizare-gelificare a produsului.

Cantitatea de pectină care trebuie adaugată se stabilește prin șarje de probe. Pectina se poate folosi sub formă de extract sau sub formă de pulbere. Extractul de pectină are un conținut redus de pectină de 10-12%, ceea ce are influență negativă asupra calității. În industrie se preferă pectina pulbere, care se adaugă direct în masa produsului sau se prepară sub formă de soluție, ceea ce permite reducerea consumului de fructe.

Adăugarea pectinei trebuie să se facă când produsul a ajuns la concentrația finală continuând a se amesteca, așa încât soluția de pectină să se răspândească cât mai uniform.

În ceea ce privește adăugarea acidului, aceasta trebuie făcută la sfârșitul fierberii după ce pectina s-a omogenizat în toată masa produsului.

Verificarea punctului final de gelificare se face cu o spumieră, cu care se scoate o cantitate mica din masa produsului și se observă modul cum aceasta se scurge și vâscozitatea. Dacă gemul este aproape de punctul de gelificare, scurgerea nu este continuă și se fragmentează. Înainte de trecerea în bazine, gemul trebuie bine spumat.

În bazine, gemul este lăsat să se răcească până la temperatura de 75-85˚C, în vederea obținerii de produse omogene și pentru a evita separarea fructelor de sirop. Ca și la fabricarea dulceții și aici interesează conținutul unei șarje. Se recomandă, în cazul folosirii cazanului duplicat, fabricarea de șarje de 60 kg, iar la aparatele vacuum a șarjelor de 600 kg. În cazul folosirii aparatelor vacuum operația se realizează cu randament și productivitate ridicată.

III.5 Alegerea sortimentelor de pectină

Obținerea unui gem de căpșuni de calitate superioară presupune utilizarea în procesul de fabricație a unei materii prime de calitate. Stabilirea rețetei de fabricație a gemului de căpșuni, presupune în primul rând determinarea indicatorilor de calitate ai acesteia: substanța uscată solubilă și aciditatea, în vederea aplicării indicilor de corecție corespunzători și a adăugării materiilor auxiliare: zahăr, pectină și acid citric.

Analiza proprietăților organoleptice și fizico-chimice ale gemului de căpșuni a fost efectuată pentru 3 variante, obținute prin amestecarea materiei prime – căpșunile cu 3 sortimente de pectină existentă în comerț, sub denumirea de ,,GELFIX”, ce se amestecă cu cantități variabile de zahăr 0,350-1kg zahăr.

Pentru studiul efectului pectinei de tip ,,Gelfix”, asupra gradului de gelifiere și a parametrilor fizico- chimici ai gemului de căpșuni, am folosit 3 variante de lucru, după cum urmează(fig.17):

Varianta 1, Gelfix Super 3:1 – 0,350 kg zahăr la 1kg de fructe

Varianta 2, Gelfix Extra 2:1 – 0, 500 kg zahăr la 1 kg de fructe

Varianta 3, Gelfix Clasic 1:1 – 1 kg zahăr la 1 kg fructe

Fig. 17 Tipuri de Gelfix

III.3. Determinarea indicilor de calitate a materiilor prime

Pentru obținerea gemului de căpșuni am folosit ca materie primă căpșunile – pentru care au fost efectuate analizele chimice: substanța uscată solubilă, pH-ul și aciditatea.

Determinarea substanței uscate solubile prin metoda refractometrică

Principiul metodei: Metoda refractometrică se folosește pentru determinarea cantității de substanță uscată solubilă din fructe.

Prin substanțe uscate solubile se înțelege concentrația în procente de masă a unei soluții apoase de zaharoză, care are același indice de refracție cu produsul analizat, în condițiile determinării. Metoda dă rezultate bune în cazul produselor bogate în zahăr.

Se determină indicele de refracție la temperatura de 20oC și din valoarea acestuia se deduce conținutul de substanțe solubile exprimat în zaharoză, cu ajutorul unui tabel de conversiune.

Aparatura și ustensile :

– refractometrul digital

– pipeta de sticlă

Modul de lucru

– Se cântăresc 0,5 kg căpșuni;

– Se spală și se taie în părți egale;

– Se îndepărtează părțile necomestibile;

– Se mărunțește proba ( MOJARARE );

– Se introduce proba într-un borcan.

Refractometrul digital se duce la punctul 0. Cu ajutorul unei baghete de sticlă se lasă să cadă 2 sau 3 picaturi din proba omogenizată pe prisma de jos a refractometrului și se închide cu a doua prismă.

Se va urmari ca linia de despărțire a celor 2 câmpuri să fie clară. Determinarea se va efectua la temperatura ambiantă și se va face corecția de temperatură scăzând sau adăugând la cifra citită câte 0,07 pentru fiecare grad de temperatură, după cum citirea s-a făcut la temperatură sub 20 de grade Celsius sau peste această temperatură.

Determinarea conținutului de substanță uscată solubilă (oBx) a căpșunilor a fost realizată cu ajutorul refractometrului digital ABBE(fig.18).

Fig. 18 Determinarea substanței uscate

Determinarea acidității totale a căpșunilor

Determinarea acidității este folosită pe scară largă pentru caracterizarea proprietăților acide ale materiei prime – căpșuni, precum și a produsului finit – gemul de căpșuni.

Aciditatea titrabilă reprezintă conținutului de acizi din fructe, care se obține prin titrarea cu o soluție de NaOH în prezența fenolftaleinei ca indicator.

Conținutul de acizi este exprimat în acid malic, sau alți acizi care contribuie la această valoare și se cunoaște că sunt prezenți (citric,oxalic, tartric). Această valoare este importantă în evaluarea aromei și este înrudită cu valoarea Brix.

Aparatură

biuretă de 50 ml;

pahar Erlenmeyer de 250 ml (pentru probă);

pipetă sau cilindru gradat de 25 ml;

Reactivi

soluție de fenolftaleină: soluție 1% în alcool izopropilic 50% neutralizat cu NaOH la culoare roz slab în 100 ml alcool izopropilic 50%);

soluție de NaOH: în funcție de probă, de 0,1-0,5N;

Procedeu

se omogenizează produsul bine într-un omogenizator mecanic;

se ia 20 g din produsul omogenizat, cântărit la balanța tehnică și se introduce într-un balon cotat de 250 ml cu apă disilată, până la ¾ din capacitatea balonului;

se încălzește pe baia de apă la 80oC, timp de 10-15 minute;

se lasă apoi 30 minute la temperatura camerei agitând din când în când;

se răcește la 20 oC și se aduce la semn cu apă amestecând bine;

se filtrează proba;

se adaugă apoximativ 100 ml apă distilată și un ml (15-20 picături) de soluție de fenolftaleină. Se amestecă bine;

pentru titrarea probei se folosește o soluție de NaOH n/10 până la culoare ușor roz. Culoarea trebuie să se mențină mimin 20 secunde, iar proba trebuie agitată continuu;

Calcul: Pentru calculul conținutului de acizi exprimat în grame, se folosește următoarea formulă:

Aciditatea totală = g acid malic/100 ml

V NaOH – volumul de NaOH folosit la titrare, în ml;

V probă – volumul de probă folosit la titrare;

0,0067 – conținut de acid malic, în g, corespunzător la 1 cm3 NaOH 0,1 N;

Determinarea acidității exprimată în g acid malic/100ml a fost realizată în laborator, prin titrarea probelor de lucru cu hidroxid de sodiu, iar a pH- prin determinarea directă cu pH-metrul(fig.19).

Fig. 19 Determinarea pH-ului și a acidității căpșunilor

III.7. Determinarea indicilor de calitate a gemului de căpșuni

Pentru aprecierea calității organoleptice a unui produs alimentar un rol important îl dețin atât factorii calitativi de bază, referitori la caracteristicile fizice, chimice, microbiologice ale alimentului, valoarea nutritivă și inocuitatea acestuia, cât și calitatea senzorială a produsului alimentar și modul de prezentare.

Proprietățile senzoriale ale gemului de fructe

Prin analiza senzorială a produselor alimentare se înțelege examinarea făcută cu ajutorul organelor de simț (văz, miros, gust, pipăit) în urma unui control al capacității reale de apreciere a analistului și al preciziei raționamentului acestuia, urmată de o apreciere a impresiilor senzoriale înregistrate.

Analiza senzorială își găsește o largă aplicare cu efect practic la aprecierea și evaluarea calității produselor alimentare. Aceasta constituie o certitudine, dacă avem în vedere faptul că analizele fizico-chimice și microbiologice nu sunt suficiente, deoarece nu evidențiază valoarea senzorială a alimentelor.

Elementele care compun analiza senzorială a gemului de fructe sunt:

• Consistența;

• Culoarea;

• Mirosul;

• Gustul;

• Aspectul exterior (starea suprafeței, luciul, etc.) a produsului ambalat.

Fiecare însușire senzorială se apreciază cu un număr de puncte de la 1 până la 5. În ansamblu, calitatea senzorială a gemului se apreciază, de asemenea, cu 20 puncte maximal.

Condițiile de examinare senzorială a gemului, sunt prezentate în tabelul 12.

Tabel 7

Modul de examinare a caracteristicilor senzoriale a gemului de fructe

Aprecierea caracteristicilor organoleptice se efectuează prin prin degustări. Evaluarea prin punctaj a gemului de fructe este prezentată în tabelul 8.

Tabel 8

Scara de punctaj pentru evaluarea calității gemului de fructe

Punctajele de la toate caracteristicile se însumează pentru a se obține punctajul total. Se compară apoi punctajul cu scara de 0- 20 de puncte(tabel 9), pentru evaluarea calității senzoriale și acordarea calificatiului corespunzător.

Tabel 9

Scara de puncte pentru evaluarea calitativă

pe scara 0-20 puncte

Determinarea fermității gelurilor pentru gemul de căpșuni

Gemul este un produs obținut prin fierberea fructelor cu adaos de zahăr. Caracteristica gemului este o gelificare pronunțată, datorită formării gelului de pectină-zahăr-acid. Acest gel asigură stabilitatea gemului, menținerea unei compoziții constante și omogene. Pentru formarea gelului este necesar ca gemul să conțină pectina necesară, fie din fructele utilizate, fie prin adăugarea de preparat pectic.

Pentru obținerea unui randament bun la fabricarea gemului și obținerea unui produs de calitate, este necesar ca înainte de trece la producția mare să se facă o șarjă mică, în care să se stabilească cantitățile de materie primă necesare și corecțiile care trebuie făcute în ceea ce privește pectina și aciditatea.

Pentru determinarea fermității gelurilor a fost standardizată o metodă bazată pe stabilirea gradului de deformare a probei gelificate sub acțiunea greutății proprii, și care este aplicată pe plan mondial.

Gelurile de pectină, fierte după rețeta standard, sunt turnate în pahare conice de sticlă, în care sunt lăsate pentru răcire și solidificare cca 24 de ore. Gelul astfel obținut este răsturnat pe o placă de sticlă sau faianță.

Aprecierea se face după 24 de ore, la două minute de la răsturnarea gelului, apreciindu-se în procente gradul de deformare a probei sub acțiunea greutății proprii(fig.20).

Fig. 20 Determinarea fermității gelurilor

Proba se consideră corespunzătoare, dacă gelul de gem își păstrează forma, are o consistență bună și este lipicios.

Determinarea substanței uscate a gemului de căpșuni

Se cântărește cu o precizie de 0,01g, într-un pahar de 250 cm3, o cantitate de 40 g, apoi se adaugă 100 ml apă distilată.

După 20 minute se filtrează conținutul printr-o hârtie de filtru calitativă pliată înr-un recipient uscat. Filtratul de păstrează pentru determinări.

Modul de lucru

Pe prisma fixă a refractometrului, se picură cu ajutorul unei baghete 2…3 picături din proba pregătită și se închid prismele imediat pentru a împiedica evaporarea probei. Se deplasează ocularul până la suprapunerea reperului cu linia de separare a celor două câmpuri. Apoi, în funcție de refractometru folosit, se citește fie direct conținutul procentual de substanțe solubile, fie indicele de refracție, din care apoi se deduce conținutul corespunzător de substanțe solubile, conform tabelului. Determinarea se execută la temperatura de 20 ± 0,5°C sau la temperaturi diferite de aceasta cu maximum 5°C. Se efectuează două determinări pe aceeași probă.

Calculul și exprimarea rezultatului

Dacă determinarea se execută la temperaura de 20± 0,5°C pe probă nediluată, procentul de substanțe solubile se citește direct pe scara aparatului. Dacă determinarea s-a executat la o temperatură diferită de 20°C, atunci valoarea procentuală de substanțe solubile se citită se corectează la temperatura de 20°C.

Determinarea conținutului de substanță uscată solubilă a gemului de caise a fost efectuată cu ajutorul refractometrului digital ABBE(fig.21).

Fig.21 Determinarea substanței uscate a gemului de căpșuni

Determinarea acidității totale a gemului de căpșuni

Principiul metodei

Se titrează proba de analizat cu soluție de hidroxid de sodiu, în prezența fenolftaleinei ca indicator.

Reactivi

– hidroxid de sodiu, soluție 0,1 N lipsită de carbonați;

– fenolftaleină, soluție 1% în alcool etilic 95% vol.

Mod de lucru

Într-un vas Erlenmeyer de 300ml se introduc cu pipeta 5 ml din proba analizată, se diluează la 100ml și se titrează apoi cu hidroxid de sodiu n/10, în prezența a 2-3 picături de fenolftaleină, până la apariția unei colorații roz, care persistă timp de 1 minut.

Calcul:

Cunoscând că 1 ml hidroxid de sodiu n/10 corespunde la 0,0067 g acid malic, aciditatea totală a sucurilor se poate calcula folosind următoarea formulă:

Aciditatea totală = g acid malic/100 ml

V NaOH – volumul de NaOH folosit la titrare, în ml;

V probă – volumul de probă folosit la titrare;

0,0067 – conținut de acid malic, în g, corespunzător la 1 cm3 NaOH 0,1 N;

Determinarea pH-ului pentru cele trei variante de gem de căpșuni analizate a fost efectuat în laborator cu pH-metrul, iar a acidității exprimată în g acid malic/100ml a fost realizată cu ajutorul biuretei, prin titrarea probelor de lucru cu NaOH în prezența fenolftaleinei(fig.21).

Fig. 21 Determinarea pH-ului și a acidității

Determinarea vitaminei C

Determinarea vitaminei C din gemurile de fructe se realizează prin titrarea acesteia cu o soluție de iod, în prezența amidonului ca indicator. În prezența iodului, vitamina C se oxidează, iar iodul se reduce.

Mod de lucru

Într-un pahar Erlenmeyer se adaugă 10 ml soluție standard de vitamina C, 20 ml apă distilată, 2 picături soluție de HCl 1M și 15 picături din soluția de amidon 1%. Se titrează proba cu soluția de iod, până la apariția culorii violet-albastru, culoare care trebuie să persiste mai mult de 15 secunde. Se notează volumul de iod folosit de titrare.

Se repetă procedura de mai sus dar în loc de soluția standard de vitamina C se va adăuga în paharul Erlenmayer, 10 ml din proba analizată. Se va titra proba cu soluția de iod până la apariția culorii violet-albastru.

Se va nota volumul de iod folosit la titrare(Vprb.)

Calculul rezultatului:

Pentru a determina cantitatea de vitamina C din probe se va folosi următoarea formulă:

Vitamina C(mg)=

unde:

Vprb.- reprezintă media volumului de iod folosit la titrarea probelor;

Vstd.- reprezintă media volumului de iod folosit la titrarea vitaminei C standard;

10 mg- reprezintă cantitatea de vitamina C prezentă în cei 10 ml folosiți la titrare.

Determinarea vitaminei C, exprimată în mg/100ml a fost realizată pentru cele variante analizate în laborator(fig.22).

Fig. 22 Determinarea vitaminei C

III.8. Rezultate obținute

Parametri fizico-chimici ai materiei prime

În urma calculelor efectuate pe baza determinărilor făcute, pentru materia primă –căpșunile am obținut următoarele date prezentate în tabelul 10.

Tabel 10

Parametrii fizico-chimici ai materiei prime – căpșuni

Substanța uscată solubilă a căpșunilor a fost de 6,2 oBrix, și se încadrează în condițiile generale prevăzute pentru materia primă – căpșuni(5,0-11), pH-ul este de 3,38 – se încadrează și acesta(3,1-4), aciditatea căpșunilor este de 0,8 și se află sub limita inferioară a condițiilor prevăzute pentru căpșuni(0,9-1,2).

Aprecierea organoleptică a gemului de căpșuni

În privința indicilor de calitate, gemul trebuie să aibă suprafața lucioasă, nezaharisită, culoarea corespunzătoare fructelor și gustul plăcut, iar masa produsului să fie gelificată.

Aprecierea organoleptică a gemului de căpșuni, efectuată în condiții de laborator, a primit note, iar prin însumarea acestora se obține un total ce corespunde anumitor calificative(tabel 11):

Tabel 11

Indicii senzoriali ai gemului de căpșuni

Punctajul total obținut de gemul de căpșuni, pentru V1 este de 19,4 iar pentru V2 este 19,9, ceea ce corespunde calificativului de foarte bun, în timp ce pentru V3 punctajul obținut este de 16,0 ceea ce corespunde calificativului bun. Varianta V3 a obținut un punctaj mai mic, respectiv 3,5 atât pentru aspect, cât și pentru consistență.

Aprecierea fermității gelurilor

Aprecierea fermității gelurilor a fost efectuată după 24 de ore, la două minute de la răsturnarea gelului, apreciindu-se în procente gradul de deformare a probei sub acțiunea greutății proprii.

Din probele obținute se observă că varianta V1 – 3:1, prezintă un grad de deformare de circa 8-10%, varianta V2 – 2:1, este aproape perfectă, prezintă un grad de deformare foarte redus de 1-2%, iar varianta V3 – 1:1, are un grad de deformare foarte vizibil de circa 40%, acesta datorită neformării gelului pectic care să înglobeze fructele.

Astfel se poate spune că V1 – 3:1 și V2 – 2:1, sunt corespunzătoare deoarece gelul își păstrează forma și are o consistență bună, iar V3 – 1:1, este necorespunzătoare pentru că nu și-a păstrat forma și consistența.

Conținutul de substanță uscată și vitamina C a gemului de căpșuni

Determinarea conținutului de substanță uscată solubilă, a vitaminei C pentru cele trei variante de gem de căpșuni și datele obținute sunt prezentate în tabelul 12.

Tabel 12

Conținutul de substanță uscată și vitamina C

ale gemului de căpșuni analizat

În privința conținutului de substanță uscată solubilă se observă că V1 – 3:1, conține 36,7 oBrix, V2 – 2:1, conține 42,4 oBrix, iar V3 – 1:1, conține 53,6 oBrix. Conținutul de substanță uscată crește proporțional cu creșterea cantității de zahăr adăugate la obținerea gemului, atingând valoarea cea mai ridicată de 53,6 oBrix este la V3 – 1:1, unde cantitatea de fructe este egală cu cantitatea de zahăr.

Conținutul de vitamina C pentru cele trei probe analizate este variabil. Cel mai ridicat conținut de vitamina C îl prezintă varianta V3 – 1:1, iar cel mai scăzut conținut de vitamina C prezintă V1 – 3:1. Se observă astfel că, conținutul de vitamina C crește proporțional cu conținutul de zahăr al gemului de căpșuni.

Față de condițiile prvăzute de Stas, care prevăd minim 67% s.u. se observă că toate cele trei variante studiate se află sub limita standard, ceea ce nu poate garanta o perioadă de valabilitate corespunzătoare cerințelor de industrializare.

PH-ul și aciditatea gemului de căpșuni

Determinarea pH-ului și a acidității gemului de căpșuni pentru cele trei variante de studiu și datele obținute sunt prezentate în tabelul 13.

Tabel

PH-ul și aciditatea gemului de căpșuni

Având în vedere că pH-ul optim pentru gelificare este cuprins între 2,5-3,5, din datele obținute se observă că V1 – 3:1, are un pH de 3,62 și se află puțin peste limita superioară a optimului, V2 – 2:1, are un pH de 3,5 și se află la limita superioară a optimului, iar V3 – 1:1, are un pH de 3,2, se încadrează în valorile optime, dar totuși gradul de gelificare și fermitate al gemului din această variantă mai slab.

Această valoare mai scăzută a pH-ului pentru V3 – 1:1, determină o gelificarea rapidă, dar există pericolul să se formeze un gel neuniform, și să apară fenomenul de sinereză(apariția siropului în produs), iar gustul format este neplăcut.

Valorile acidității pentru cele trei variante de gem de căpșuni se află în limite Stas, care sunt de maxim 0,50, dar cu anumite variații. Astfel V1 – 3:1, are o aciditate de 0,30, V2 – 2:1, are 0,40 aciditate, iar V3 – 1:1, are 0,20 aciditate. Se poate observa că valorile mai ridicate ale acidității au determinat și o gelificare mai bună a gemului de căpșuni, pentru primele două variante de lucru.

CONCLUZII

Gemurile sunt produse concentrate gelificate, obținute din fructe proaspete sau semiconservate cu adaos de zahăr, acid citric și pectină, ambalate în recipiente închise ermetic și pasteurizate.

Gemurile pot fi obținute dintr-o singură specie de fructe și poartă denumirea fructului de proveniență sau din amestec de fructe și poartă denumirea de “gem asortat”.

Gemul este un produs obținut prin fierberea fructelor cu adaos de zahăr. Caracteristica gemului este o gelificare pronunțată, datorită formării gelului de pectină-zahăr-acid, din care nu se separă siropul. Dacă unul din cei trei componenți lipsește, gelul nu se mai formează.

Acest gel asigură stabilitatea gemului, menținerea unei compoziții constante și omogene. Pentru formarea gelului este necesar ca gemul să conțină pectina necesară, fie din fructele utilizate, fie prin adăugarea de preparat pectic.

Căpșunile sunt fructe apreciate de consumatori, pentru consum în stare proaspată, sau prelucrate sub formă de dulceață, compoturi, gemuri, nectar, fructe congelate.

Condițiile principale pe care trebuie să le îndeplinească fructele utilizate la fabricarea gemului sunt:

– conținut ridicat în substanță uscată solubilă;

– raport optim între conținutul de zahăr și acizi;

– culoare, aromă și gust specifice și bine exprimate;

– conținut ridicat în vitamine și săruri minerale;

– procent redus de deșeuri;

– grad optim de maturitate industrială;

– stare igienico – sanitară corespunzătoare

Pentru obținerea unui randament bun la fabricarea gemului și obținerea unui produs de calitate, este necesar ca înainte de a se trece la producția mare să se facă o șarjă mică, în care să se stabilească cantitățile de materie primă necesare și corecțiile care trebuie făcute în ceea ce privește pectina și aciditatea.

Prin fierberea gemului se urmărește o osmoză înaintată între zahăr și fruct, mai ales ținând cont că la sfărșitul operației se realizează gelificarea. În mod obișnuit la gemuri se adaugă pectină, cantitatea necesară stabilindu-se printr-o probă de laborator. Se recomandă să se folosească o pectină cu timp scurt de gelificare, pentru ca bucățile de fructe să nu plutească la suprafață.

Condiția esențială pentru obținerea gemurilor este utilizarea pectinei, iar în procesul tehnologic trebuie aplicată o fierbere cât mai scurtă pentru a se obține produse bine gelificate.

Pentru realizarea unei gelificări optime este necesar un pH cuprins între 2,5-3,5. La o valoare a pH-ului peste 6,0 sistemul format din zahăr-pectină nu mai gelifică. Reducerea exagerată a pH-ului este riscantă, deoarece la o valoare scăzută a pH-ului, gelificarea are loc rapid, și există pericolul să se formeze un gel neuniform, și apariția fenomenului de sinereză(apariția siropului în produs), iar gustul format este neplăcut.

Acidul citric contribuie atât la mecanismul gelificării cât și la invertirea zahărului și se adaugă la sfârșitul concentrării.

Pentru a pune în evidență rolul pectinei la gelificarea fructelor, au fost analizate proprietățile organoleptice și fizico-chimice ale gemului de căpșuni, în trei variante.

Pentru studiul efectului pectinei de tip ,,Gelfix”, asupra gradului de gelifiere și a parametrilor fizico – chimici ai gemului de căpșuni, am folosit 3 variante de lucru: Varianta 1, Gelfix Super 3:1 – 0,350 kg zahăr la 1kg de fruct, Varianta 2, Gelfix Extra 2:1 – 0, 500 kg zahăr la 1 kg de fructe, Varianta 3, Gelfix Clasic 1:1 – 1 kg zahăr la 1 kg fructe.

În privința însușirilor organoleptice ale gemului de căpșuni, punctajul total obținut pentru V1 este de 19,4, iar pentru V2 este 19,9, ceea ce corespunde calificativului de foarte bun, în timp ce pentru V3 punctajul obținut este de 16,0 ceea ce corespunde calificativului bun.

Fermitatea gelului pentru V1 – 3:1 și V2 – 2:1, sunt corespunzătoare deoarece gelul își păstrează forma și are o consistență bună, iar pentru V3 – 1:1, fermitatea este necorespunzătoare pentru că nu și-a păstrat forma și consistența.

În privința conținutului de substanță uscată solubilă se observă că V1 – 3:1, conține 36,7 oBrix, V2 – 2:1, conține 42,4 oBrix, iar V3 – 1:1, conține 53,6 oBrix.

Față de condițiile prevăzute de Stas, care prevăd minim 67% s.u., toate cele trei variante studiate se află sub limita standard, ceea ce nu poate asigura o perioadă de valabilitate corespunzătoare cerințelor de industrializare.

PH-ul și aciditatea au un rol important la formarea gelului de pectină, pH-ul optim pentru gelificare este cuprins între 2,5-3,5. Astfel V1 – 3:1, are un pH de 3,62 și se află puțin peste limita superioară a optimului, V2 – 2:1, are un pH de 3,5 și se află la limita superioară a optimului, iar V3 – 1:1, are un pH de 3,2, se încadrează în valorile optime, dar gradul de gelificare și fermitate al gemului din această variantă este mai slab.

Aciditatea pentru V1 – 3:1, este de 0,30, pentru V2 – 2:1, aciditatea este de 0,40, iar pentru V3 – 1:1, este 0,20. Valorile acidității pentru cele trei variante de gem de căpșuni se află în limite Stas, care este de maxim 0,50.

Conținutul de vitamina C pentru cele trei probe analizate este variabil. Cel mai ridicat conținut de vitamina C îl prezintă varianta V3 – 1:1, iar cel mai scăzut conținut de vitamina C prezintă V1 – 3:1. Conținutul de vitamina C crește proporțional cu conținutul de zahăr al gemului de căpșuni.

Dintre cele trei variante analizate se poate concluziona ca variantele V1 și V2 sunt cele cu indici organoleptici și fizico-chimici cei mai buni, iar varianta V3 prezintă anumiți indici care îi conferă o consistență scăzută și în consecință o slabă gelificare.

În privința conținutului de substanță uscată, toate cele trei variante analizate sunt sub limita STAS, ceea ce nu le asigură o perioadă prea mare de valabilitate.

BIBLIOGRAFIE

Brad Segal, Gh. Mihalca, Rodica Segal, C. Centurianu-Popescu – Analiza instrumentală a calității produselor horticole, Îndrumări Tehnice, București, 1978

C. Banu, Violeta Nour, C.Vizireanu, G.Musteață, D. Răsmeriță, S.Rubțov – Calitatea și analiza senzorială a produselor alimentare, Editura Agir, București, 2007

C. Banu, Violeta Nour, E. Săhleanu, Elena Bărăscu, Al. Stoica – Alimente funcționale, suplimente alimentare și plante medicinale, Editura ASAB, București, 2010

D. Beceanu, A.Chira, I. Pașca – Fructe, legume și flori.Metode de prelungire a păstrării în stare proaspătă.Conserve de legume și Fructe, Editura M.A.S.T., București, 2003

Nicolae Cepoiu, Constantin Manolache, Sorin Țepordei – Cultura căpșunului în câmp și în spații protejate, Editura Ceres, București, 2006

Maria Elena Ceaușescu, R. Vieru, Al. Teodorescu – Cultura și valorificarea căpșunului, Editura Ceres, București, 1982

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

Gheorghe Marca – Tehnologia produselor horticole – Editura Academic Pres, Cluj-Napoca, 2003

Gherghi A. – Prelucrarea și industrializarea produselor horticole, vol. III, Editura Olimp, București, 1999

Ministerul Agriculturii și Alimentației – Instrucțiuni tehnologice – Conserve din fructe, Vol. II, București, 1992

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

I.Potec, M.E. Ceaușescu, L. Roșu, D. Anton, T.A.Tudor, A.Cotrău – Tehnologia păstrării și industrializării produselor horticole, Editura Didactică și pedagogică, București, 1983

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

Zaluțchi Petrina – Industria conservării fructelor și legumelor – Editura Universitas Company, București, 2001

http://www. rasfoiesc. Com /sanatate /alimentatie/PROIECT-Tehnician-analize-prod69.php

http://www.rasfoiesc.com/sanatate/alimentatie/Cercetarea-ofertei-de-produse-74.php

http://afaceriagricole.roditor.ro/2011/05/gemurile/

http://www.preferatele.com/docs/economie/12/conserve-de-fructe-4.php

https://archive.org/stream/Anonim-Tehnologia_Conservelor_08__/Anonim- Tehnologia_Conservelor_08___djvu.txt

BIBLIOGRAFIE

Brad Segal, Gh. Mihalca, Rodica Segal, C. Centurianu-Popescu – Analiza instrumentală a calității produselor horticole, Îndrumări Tehnice, București, 1978

C. Banu, Violeta Nour, C.Vizireanu, G.Musteață, D. Răsmeriță, S.Rubțov – Calitatea și analiza senzorială a produselor alimentare, Editura Agir, București, 2007

C. Banu, Violeta Nour, E. Săhleanu, Elena Bărăscu, Al. Stoica – Alimente funcționale, suplimente alimentare și plante medicinale, Editura ASAB, București, 2010

D. Beceanu, A.Chira, I. Pașca – Fructe, legume și flori.Metode de prelungire a păstrării în stare proaspătă.Conserve de legume și Fructe, Editura M.A.S.T., București, 2003

Nicolae Cepoiu, Constantin Manolache, Sorin Țepordei – Cultura căpșunului în câmp și în spații protejate, Editura Ceres, București, 2006

Maria Elena Ceaușescu, R. Vieru, Al. Teodorescu – Cultura și valorificarea căpșunului, Editura Ceres, București, 1982

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

Gheorghe Marca – Tehnologia produselor horticole – Editura Academic Pres, Cluj-Napoca, 2003

Gherghi A. – Prelucrarea și industrializarea produselor horticole, vol. III, Editura Olimp, București, 1999

Ministerul Agriculturii și Alimentației – Instrucțiuni tehnologice – Conserve din fructe, Vol. II, București, 1992

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

I.Potec, M.E. Ceaușescu, L. Roșu, D. Anton, T.A.Tudor, A.Cotrău – Tehnologia păstrării și industrializării produselor horticole, Editura Didactică și pedagogică, București, 1983

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

Zaluțchi Petrina – Industria conservării fructelor și legumelor – Editura Universitas Company, București, 2001

http://www. rasfoiesc. Com /sanatate /alimentatie/PROIECT-Tehnician-analize-prod69.php

http://www.rasfoiesc.com/sanatate/alimentatie/Cercetarea-ofertei-de-produse-74.php

http://afaceriagricole.roditor.ro/2011/05/gemurile/

http://www.preferatele.com/docs/economie/12/conserve-de-fructe-4.php

https://archive.org/stream/Anonim-Tehnologia_Conservelor_08__/Anonim- Tehnologia_Conservelor_08___djvu.txt