Studiul Decongelarii Fructelor
STUDIUL DECONGELĂRII FRUCTELOR
INTRODUCERE
Cap. I.IMPORTANȚA CONSUMULUI DE FRUCTE
I.1.Rolul fructelor în alimentație
I.2.Valoarea nutritivă a fructelor
I.3.Valoarea terapeutică a fructelor
Cap. II. DECONGELAREA FRUCTELOR CONGELATE
II.1. Principii generale de decongelare
II.2. Exudatul la decongelare
II.3. Metode de decongelare
II.4.Modificări care au loc la decongelarea fructelor
II.4.1.Aspecte fizice
II.4.2.Aspecte biochimice
II.4.3.Aspecte nutritive
II.4.4.Aspecte microbiologice
II.5.Ambalaje folosite la decongelarea cu microunde
II.6.Efectele congelării asupra legumelor și fructelor
II.7.Defecte ale procesului de decongelare
Cap. III INFLUENȚA DECONGELĂRII ÎN AER ȘI A DECONGELĂRII CU MICROUNDE ASUPRA FRUCTELOR
III.1.Materia primă, caracteristici
III.2.Tratamente preliminare
III.3.Congelarea
III.4.Analiza fructelor decongelate
Concluzii
Bibliografie
INTRODUCERE
Piața produselor congelate a apărut înaintea celui de al doilea razboi mondial in SUA, iar în Europa, anii ’60 marchează prezența unor cantitati semnificative de fructe congelate pe piață. Dezvoltarea pieții produselor congelate s-a realizat rapid datorită avantajelor pe care le prezintă aceste produse:
oferă posibilitatea consumării lor pe tot parcursul anului;
mențin aproape în intregime caracteristicile fructelor proaspete;
se comercializeaza în ambalaje de capacitati mici sau în amestecuri pentru anumite preparate etc.
Fructe care pt fi conservate prin congelare sunt: căpșunile, caisele, piersicile, prunele, vișinele, zmeura, afinele, murele etc.
Păstrarea prin congelare a fructelor este metoda cea mai sigura, modernă și mai sănătoasă decât oricare alt mod de conservare, păstrând astfel calitatea proaspătă, naturală a fructului cât și gustul, aroma și vitaminele nealterate(fig.1).
Decongelarea produselor congelate se poate realiza pentru a asigura consumul de fructe proaspete sau pentru prelucrarea acestora înafara sezonului de coacere a acestora, asigurând în același timp funcționarea fabricilor de conserve o perioadă cât mai mare din an.
Fig. 1 Fructe decongelate
Produsele congelate sunt obținute prin scăderea rapidă a temperaturii până în centrul produsului (-40°C timp de câteva ore), cu scopul de a opri orice activitate biologică și microbiană. Produse congelate sunt apoi păstrate la rece (- 18°C -20 °C) pentru o lungă perioadă de 6 până la 12 luni și, uneori mai mult.
Fructele congelate prezintă o importanță deosebită pe linia rentabilizării activității fabricilor de conserve. Obținerea unor cantități sporite de produse conservate sau semiconservate din fructe, prin valoarea comercială foarte mare, influențează pozitiv rezultatele financiare și creează în același timp premisele diversificării structurii sortimentale ale industriei prelucrătoare de legume și fructe.
În activitatea de aprovizionare cu fructe în stare proaspătă a populației, căpșunele, vișinele și zmeura sunt fructe de primă apariție, prezintă importanța pentru a satisface nevoile de consum tocmai într-o perioadă când celelalte fructe lipsesc.
Asigurarea unei alimentații sănătoase a populației impune un consum cât mai mare de fructe și legume în stare proaspătă pe toată perioada anului. Caracterul sezonier și perisabilitatea acestora și în mod special al căpșunelor, a zmeurei, face dificilă comercializarea lor în afara perioadei de recoltare.
Prin congelare fructele își păstrează culoarea și aroma mai bine decât în cazul altor procedee de păstrare, dar are de suferit textura acestora.
Datorită perisabilității ridicate, căpșunele și zmeura au nevoie de o perioadă foarte scurtă de timp de la recoltare până la consum sau până la intrarea într-un proces tehnologic de prelucrare, motiv pentru care acestea trebuiesc păstrate în spații frigorifice la temperatura adecvată.
Datorită calităților nutritive și senzoriale pe care le au, căpșunele, zmeura și vișinele pot fi conservate prin diferite metode: prin refrigerare, prin congelare, prin tratamente termice, pentru a putea fi consumate tot timpul anului sau pentru prelucrarea acestora în extrasezon.
Pentru consumul extrasezonier se apelează la tehnici și metode de conservare prin care să se mențină cât mai multe dintre calitățile produsului proaspăt. Printre metodele frecvent utilizate sunt refrigerarea și congelarea.
Congelarea este o metoda de conservare a fructelor în vederea păstrării calităților organoleptice pentru o perioadă mai mare de timp.
Scopul acestei lucrări se bazează pe studiul metodelor de decongelare: în aer și în cuptorul cu microunde, respectiv timpul de decongelare și cantitatea de exudat; a indicilor fizico-chimici în cazul decongelării căpșunelor, a zmeurei și a vișinelor.
Fructele congelate au fost achiziționate din Hipermarketuri, păstrarea acestora fiind în vrac și ambalate. Determinările făcute pentru analiza indicilor fizico-chimici au fost efectuate în laboratorul Facultății de Protecția Mediului.
Decongelarea se poate aplica cu succes la căpșune, vișine și afine, care și-au păstrat în mare parte proprietățile organoleptice și fizico-chimice pe timpul depozitării, motiv pentru care această metodă de păstrare este considerată eficientă din punct de vedere al păstrării calității.
I.IMPORTANȚA CONSUMULUI DE FRUCTE
I.1.Rolul fructelor în alimentație
Pentru păstrarea sănătății, este nevoie să consumăm cea ce ne oferă natura, în stare proaspătă sau cât mai puțin prelucrată. Consumul regulat de fructe și legume, asigură organismului aproape tot necesarul zilnic de minerale și vitamine, ajutându-l să-și păstreze o stare de funcționare aproape de perfecțiune.
Alimentația este factorul primordial în menținerea sănătății, hrana fiind sursa de energie necesară funcționării în condiții optime a tuturor celulelor organismului. Se știe că nu există un aliment care să asigure organismului tot ceea ce are nevoie pentru o bună funcționare, de aceea fiecare om trebuie să aibă un meniu cât mai variat, care să cuprindă toate substanțele nutritive: proteine, glucide, lipide, vitamine și săruri minerale. Lipsa unora dintre acestea o perioadă de timp mai lungă, poate provoca dereglări de metabolism și tulburări grave de sănătate.
Pentru a evita îmbătrânirea prematură, orice om, pe lângă consumul zilnic de produse de origine animală și pe lângă cereale, ar trebui să introducă în meniul său și trei porții de legume și fructe proaspete, în stare crudă, pe lângă cele folosite la prepararea diverselor mâncăruri.
Pentru a-și păstra starea de sănătate sau pentru a și-o recăpăta, omul a descoperit metode de vindecare și a luat cunoștință de proprietățile terapeutice ale unor plante și fructe. Fructele consumate în stare proaspătă conțin: zaharuri direct asimilabile, protide, lipide, vitamine, oligoelemente, săruri minerale, ș.a. Ele reprezintă singura sursă de vitamina P și sursa cea mai importantă de vitamine A, B și C.
Vitaminele și mineralele naturale din legume și fructe sunt mai eficiente și mai bine sintetizate de organism decât cele de sinteză, sub formă de tablete din farmacii. În plus, vitaminele naturale, chiar și în doze mici au efecte maxime. Fructele și legumele nu pot fi înlocuite cu alte alimente sau produse farmaceutice în ceea ce privește conținutul în vitamine și minerale, dar consumul lor regulat poate preveni apariția unor boli sau chiar poate înlocui în unele cazuri medicamentele de sinteză.
Fibrele alimentare au o mare importanță în organism. Ele sunt alcătuite din: celuloză, hemiceluloză, mucilagii, gume, lignină și peptină. Fibrele absorb o mare parte din substanțele toxice, iar prin capacitatea lor de atragere a apei favorizează evacuarea reziduurilor alimentare, eliminând totodată substanțele toxice absorbite. O alimentație bogată în fibre reduce considerabil mortalitatea prin ateroscleroză. Fibrele se găsesc mai ales în căpșuni, mere, pere, banane, prune, roșii, varză, morcovi, mazăre, cereale integrale.
Fructoza din fructe este mai bine sintetizată de organism și este metabolizată mai lent decât zahărul rafinat, iar aceasta nu îngrașă precum o face zahărul.
Fructele constituie sursa de hrană a omului încă din cele mai vechi timpuri. Valoarea lor în alimentație se datorează aportului pe care îl aduc organismului, în vitamine, săruri minerale, glucide, precum și diferite alte principii nutritive de mare importanță pentru sănătate și în mod direct pentru echilibrul biologic.
Regimul alimentar științific urmărește stabilirea unui echilibru între diferitele categorii de alimente astfel încât să asigure acoperirea nevoilor energetice, de vitamine, de elemente minerale, de lichide, de substanțe nedigerabile de tipul celulozei etc.
Alimentația rațională nu poate fi concepută fără fructe. Pentru bolnavi, convalescenți, copii, bătrâni, femei gravide, consumul de fructe este indispensabil. Fructele se utilizează pentru terapia sau profilaxia afecțiunilor cardiovasculare, renale, pulmonare, hepatice, neuropsihice, anemie etc
Rația alimentară rațională de fructe reclamă o distribuție pe cât posibil egală a acestora pe tot parcursul unui an, punându-se accent pe fructul în stare proaspătă. Fructele conservate prin industrializare: sucuri naturale și nectaruri, gem, dulceață, supe de legume sau fructe, pot fi incluse în rația alimentară cu echivalentul lor nutritiv, ținându-se seama însă de pierderile diferitelor componente chimice, ce s-au produs prin aplicarea procesului tehnologic respectiv.
I.2.Valoarea nutritivă a fructelor
Prin conținutul bogat în substanțe nutritive necesare organismului, fructele au o importanță deosebită în alimentația omului. Ele nu pot fi înlocuite un timp mai îndelungat cu nici un alt aliment.
Valoarea nutritivă a fructelor este ridicată datorită substanțelor minerale, vitaminelor și glucidelor perfect asimilabile. Valoarea lor calorică este în strânsă legătură cu conținutul lor în glucide, protide și lipide.
Fructele în stare proaspătă sau prelucrată sunt produse indispensabile datorită valorii lor nutritive și gustative specifice. Compoziția complementară față de alte alimente și personalitatea lor distinctă contribuie la acoperirea nevoilor nutriționale și în aceiași măsură, la asigurarea unei alimentații variate.
Într-o alimentație rațională, fructele și legumele proaspete sau prelucrate acoperă circa 15 % din necesarul energetic al omului.
Fructele au certe valori nutritive și calorice. Sub raport caloric, 100 de grame de struguri de bună calitate echivaleaza cu o cantitate similară de carne slabă de vacă sau de pește.
Fructele constituie o importantă sursă de energie pentru organism, în primul rând datorită glucidelor pe care le conțin, în special glucoză, levuloză și fructoză, cele mai asimilabile pentru organism dintre toate zaharurile existente în cadrul naturii verzi.
În aceeași măsură, fructele sunt mari depozite de vitamine de o mare varietate și depozite de oligoelemente, deci de săruri minerale, alte elemente nutritive indispensabile vieții, asemenea vitaminelor.
Fructele alături de legume reprezintă de asemenea, cele mai mari depozite de elementele nutritive pe care le pune la dispoziție natura verde, în ceea ce priveste conținutul în fibre alimentare, deci în celuloză.
Fibrele alcătuiesc cel de-al șaptelea stâlp de rezistență al alimentației umane, ceilalți stâlpi fiind reprezentați de glucide, proteine, lipide, apă, vitamine și de sărurile minerale. Prin marea lor bogăție în fibre alimentare, deci în celuloză, fructele și legumele sunt stimulente de prim ordin ale tranzitului intestinal, tranzit cu implicații dintre cele mai deosebite în ceea ce privește echilibrul somatic, deci corporal, ca și în ceea ce privește echilibrul psihic și stările de spirit.
Compoziția chimică a fructelor este foarte variată, în general elementul de bază este apa care poate ajunge până la 90%, zaharuri, proteine, grăsimi, acizi organici, diferite săruri minerale, substabile vieții, asemenea vitaminelor.
Fructele alături de legume reprezintă de asemenea, cele mai mari depozite de elementele nutritive pe care le pune la dispoziție natura verde, în ceea ce priveste conținutul în fibre alimentare, deci în celuloză.
Fibrele alcătuiesc cel de-al șaptelea stâlp de rezistență al alimentației umane, ceilalți stâlpi fiind reprezentați de glucide, proteine, lipide, apă, vitamine și de sărurile minerale. Prin marea lor bogăție în fibre alimentare, deci în celuloză, fructele și legumele sunt stimulente de prim ordin ale tranzitului intestinal, tranzit cu implicații dintre cele mai deosebite în ceea ce privește echilibrul somatic, deci corporal, ca și în ceea ce privește echilibrul psihic și stările de spirit.
Compoziția chimică a fructelor este foarte variată, în general elementul de bază este apa care poate ajunge până la 90%, zaharuri, proteine, grăsimi, acizi organici, diferite săruri minerale, substanțe pectice și taninuri, vitamine, enzime, toate în cantități variabile.
Zaharurile – furnizează organismului energia necesară activității musculare.Toate fructele conțin zaharuri în cantități diferite în funcție de specie, soi și gradul de coacere.
Glucidele din fructe, reprezentate de zahăr, în special glucoză, fructoză și zaharoză sunt prezente în proporții de 3-20 %.
Amidonul însoțește zahărul din fructe, iar conținutul scade pe măsura coacerii. La maturitate prezența amidonului este neînsemnată.
Proteinele – sunt indispensabile pentru întreținerea vieții, în fructe se găsesc în cantități mai mici 0,3-1%, contribuie totuși la completarea necesarului organismului. Se găsesc mai mult în nuci și alune, care pot conține 20-30 %.
Grăsimile – sunt substanțe energetice care ajută la menținerea permeabilității membranelor celulare.
Acestea se găsesc în cantități mai mici în fructe, majoritatea între 0,1 – 1,9 %, iar în cantități mari grăsimile se găsesc în nuci, alune unde sunt predominante, iar conținutul lor poate atinge valori de pâna la 70 % din partea utilă a acestora..
Acizii organici și sărurile minerale – au acțiuni diverse în organismul omenesc contribuind în mare măsura la meținerea stării de sănătate și se găsesc în foarte multe fructe.
Acizii prezenți în fructele praspete sunt reprezentați de acizii organici: citric, malic, tartric, benzoic, oxalic, acetic, formic etc., iar în cantități mici, sub formă de săruri, sunt prezenți și acizii minerali.
Acidul citric predomina în fructele citrice, acidul malic este prezent în cantități mai mari în semințoase și mai redus în celelalte fructe; acidul benzoic în prune.
Conținutul de acizi este mai ridicat în fructele aflate în formare și dezvoltare, reducându-se pe măsura coacerii și ajungerii la maturitate. Conținutul de acizi volatili și mai ales cel de acid acetic, în fructele proaspete, este relativ redus, dar crește pe măsura desfășurării proceselor fermentative.
Substanțe pectice și taninurile – au un rol însemnat în buna funcționare a aparatului digestiv și se găsesc în multe fructe, în special în cele acrișoare.
Substantele pectice sunt reprezentate de protopectine, care sunt prezente în fructele crude. Alături de celuloze, hemiceluloze și pentozani, ele alcătuiesc structura de rezistență și contribuie la asigurarea fermității structurale. În procesul de coacere și maturizare, protopectinele trec prin hidroliză în pectine, iar țesuturile își reduc rezistența la acțiunile mecanice.
Vitaminele – sunt elementele care au o importanță deosebită în funcționarea organismului. Lipsa sau insuficiența acestora produc perturbări grave.
Fructele și legumele proaspete sunt pentru om aproape singurele surse naturale de vitamina C. Conținutul de vitamina C al fructelor variază în limite foarte largi. Cel mai mare conținut de vitamina C au: căpșunele, cătina, coacazele negre, fructele citrice, măceșele, scorușele etc. Restul fructelor au un conținut mediu de vitamina C cuprins între 4 – 50 mg/100.
1)Vitamina A – combate tulburările de vedere, uscarea pielii și mucoaselor, favorizează creșterea și osificarea. Lipsa ei duce la stări de oboseală, scăderea rezistenței organismului la diferite infecții, migrene, nervozitate, neliniște etc. Se găsește mai mult în fructele colorate în roșu-galben cum sunt caisele, piersicile, prunele, merele, vișinele, zmeură sub forma de provitamina A. Această vitamină nu se distruge prin fierbere și deci în conservele de fructe se găsește aproape în aceeași cantitate ca și în cele proaspete.
2)Vitamine din grupa B – (B1,B2,B6,B12) au acțiuni variate influențând în general activitatea sistemului nervos, a pielii, a sângelui, favorizând totodată creșterea organismului. Se găsesc în cantități variabile în mere, pere, prune, vișine, coacăze ș.a.
3)Viatmina C – este cea mai solicitată de către organismul omenesc, în cantități relativ mari. Ea activează metabolismul celular și crește puterea de apărare a organismului față de diferite agresiuni, este antiinfecțioasă, contribuie la distrugerea toxinelor din organism, la fixarea calciului și în general la întărirea capacității de munca fizică și intelectuală. Toate fructele conțin această vitamină în cantități destul de mari. Cele mai bogate sunt însă citricele (lămâi, portocale, mandarine), fructele de măceș, coacăzele, fragii și căpșunele. Această vitamină este solubilă în apă și în contact prelungit cu aerul, în special la temperaturi crescute se descompune, fapt pentru care trebuie luate o serie de masuri la prepararea conservelor, menite să o protejeze într-o măsură mai mare.
4)Vitamina D previne rahitismul și favorizează fixarea calciului și a fosforului. Se găsește în cantități mici în fructe, mai ales în cele verzi.
5)Vitamina E influențează creșterea organismului. Se găsește în special în fructele puternic colorate. Prin bogăția lor în substanțe nutritive fructele sunt foarte indicate în special în alimentația copiilor, a adolescenților, a convalescenților și a celor ce lucrează în mediul toxic și infecțios. Totodată prin consumul de fructe se stimulează secrețiile salivare și gastrice fapt care înlesnește digestia.
I.3.Valoarea terapeutică a fructelor
Căpșunele sunt niște fructe-eroine în ceea ce priveste izvorul de sănatate pe care îl reprezintă. Sunt tonifiante, remineralizante, calmante, ajuta la digestie, luptă cu îmbătrânirea sau cu diferite boli, toate acestea în timp ce ne amintesc de reîntoarcerea zilelor frumoase de primavară Căpșunele sunt o bogată sursă de fibre, iod, potasiu, mangan, vitamina C, B5, B6, K, magneziu și cupru și fac parte din categoria produselor alimentare extrem de perisabile.
Căpșunele au un conținut ridicat de vitamine, un conținut foarte diversificat de minerale, sunt bogate în apă și în acizi și un conținut foarte scăzut de calorii.
Căpșunele au un aport caloric redus (au numai 35 kcal/100 g) pentru că sunt aproape în totalitate constituite din apă (90 %). Acest fapt, la care se adaugă și conținutul bogat în celuloză, facilitează digestia și combate constipația.
Pentru că au și potasiu și un procent mic de zahar (6-9%) ele sunt recomandate și în curele de slabire. Sunt ușor de digerat și nu atacă stomacul, chiar dacă sunt puțin acide.
Datorită aportului mare de vitamine, căpșunile stimuleaza sistemul imunitar, sunt bogate în vitamine, depășind chiar și portocalele. Este de ajuns o porție de 150 de grame pentru a ne acoperi aportul zilnic recomandat. Din acest motiv, ele sunt foarte bune în caz de oboseală, astenie, convalescență și pentru persoanele în creștere sau în vârstă.
Ele au un aport important și de minerale, foarte diversificat și echilibrat. Cea mai mare pondere o are potasiul, aproximativ 150 mg/ 100 g, calciul este și el prezent într-o cantitate deloc neglijabila (de 20 mg/100 g). Ele mai conțin și fier, 0,4 mg /100 g, magneziu12 mg/100 g și unele elemente rare precum seleniu și fluor. Asftel, căpșunele contribuie la echilibrul mineral al corpului și în același timp, contribuie la starea de sănătate favorizând fortificarea oaselor și a dinților.
Datorită capacității antioxidante căpșunele pot fi considerate, eficace împotriva radicalilor liberi și implicit, impotriva tumorilor canceroase. Căpșunele conțin cantități semnificative de acid ellagic, cu funcții multiple în sănătatea omului, creșterea și înmulțirea plantelor.
Acidul ellagic inhibă: dezvoltarea celulelor canceroase, mutațiile induse de unele substanțe chimice, ca benzopyrena sau aflotoxina, absorbția HIV, hemoragia la oameni, și activitatea unor fungi. Compușii acestui acid funcționează ca antioxidanți, stimulează creșterea azotului produs de bacteria fixatoare și realizează legături între metale, Ca și Mg, formând agregate mai insolubile.
Vișinele. În scopuri terapeutice, de la vișin se folosesc fructele și cozile (pedunculii) fructelor.
Cura de vișine (fructe proaspete sau sucul lor) este indicată îndeosebi diabeticilor, datorită vitaminei E (hipoglicemiante) și levulozei. Având proprietăți diuretice (favorizează eliminarea urinii), vișinele se folosesc în tratarea unor boli ale aparatului urinar (litiaze).
Importanța terapeutică: vișinele contribuie la intârzierea procesului de îmbătrânire prin îmbunătățirea compoziției chimice a sângelui. Ceaiul din pedunculul fructelor, bogat în K este diuretic. Consumul de vișine participă la ameliorarea și vindecarea bolilor renale, cardiovasculare, diabetice, hepatice, și la atenuarea stresului psihic și anemiei. Toate organele plantei având însușiri antiseptice sunt folosite în medicina poulară și la conservarea produselor alimentare
Pentru cardiaci și obezi sunt indicate 1-2 zile pe săptămână, în care să se consume numai vișine și cireșe (0,5-1 kg pe zi), fără alte alimente.
Ceaiul (decoctul) din cozi de vișine se pregătește la fel ca și cel din cozi de cireșe și are aceleași proprietăți terapeutice. Se folosește în boli de rinichi (litiaza urică).
Zmeura este cunoscută și apreciată pentru dulceața și aroma ei, are numeroase întrebuințări și beneficii asupra întregului organism, fiind bogat în substanțe și elemente necesare acestuia.
Valoarea alimentară și terapeutică este dată de conținutul în glucide(7-13%), acizi organici (1,2-2,3%), substanțe pectice(0,45-2,8%), vitamina C(25mg/100g), provitamina A, vitaminele B, D și PP, substanțe tanante, săruri minerale(K 220mg%, Ca 22mg%, Mg 20%)etc.
Cunoscută și sub denumirea de ,,rug de munte”, zmeura este renumită pentru parfumul, gustul și proprietățile sale hrănitoare și curative. Fructul are un gust dulce-acrișor, reușește să acopere necesitățile nutritive ale organismului uman datorită conținutului mare de vitamine, minerale, pectine și substanțe de natură flavonoidă. Zmeura consumată proaspătă conține și un nivel ridicat de vitamina C(aprox. 50mg%), reușind astfel să acopere o mare parte din necesarul zilnic din această vitamină.
Zmeura conține: apă, materii azotate, materii grase, materii extractive, zaharuri, celuloză, acid citric, malic, salicilic, fragarină, vitaminele C, A, B1, B2, D și P, calciu, magneziu, zinc, mangan, potasiu, fosfor.
Zmeura reprezintă un adevărat izvor de vitamine, minerale și substanțe nutritive, ajută la tratarea mai multor afecțiuni:
– previne hipertensiunea arterială;
– scade febra;
– îmbunătățește digestia;
– încetinește evoluția celulelor canceroase;
– are proprietăți expectorante;
-reduce considerabil foamea, fiind folosită în tratarea obezității;
– ameliorează diferite afecțiuni oculare;
– tratează cistita;
– are un rol important în tratarea diabetului.
II.DECONGELAREA FRUCTELOR CONGELATE
II.1.Principii generale de decongerale
Decongelarea – este operația inversă congelării și constă în readucerea produselor la o stare termică a cărei temperatură este superioară punctului de congelare. Se urmărește astfel readucerea la o stare cât mai apropiată de cea de refrigerare, în vederea dării în consum a produselor sau pentru prelucrare mai departe.
În timpul decongelării țesuturile se rehidratează, apa apare în celule prin topirea cristalelor de gheață, iar produsele capătă aspectul normal al produselor proaspete.
Față de procesul de congelare, parametrii tehnologici nu se pot inversa fără modificări, datorita desfășurării fazelor în condiții mai lente, la diferențe mai mici de temperaturi între agentul de decongelare și produs.
O decongelare efectuată greșit, poate duce la alterarea alimentelor, deoarece activitatea microorganismelor și a enzimelor este reluată repede și cu o intensitate sporită în timpul decongelării și după decngelare. Pe de altă parte, alimentul decongelat este mai fragil decât alimentul proaspăt. De aceea, după decongelare alimentele trebuie trecute rapid la preparare sau la consum.
Principalele efecte negative asupra produselor alimentare care se pot produce prin decongelare sunt:
– de natură chimică – insolubilizarea proteinelor, oxidarea lipidelor;
– de natură fizică – recristalizări, modificări de volum;
– de natură microbiologică – dezvoltarea microorganismelor a căror activitate a fost inhibată sau încetinită prin congelare.
II.2. Exudatul la decongelare
Calitatea alimentelor decongelate depinde în primul rând de calitatea operației de congelare. Dacă congelarea a avut loc într-un ritm lent, cristalele de gheață formate în țesuturi vor fi mai mari, deteriorează membrana celulară, fapt ce determină la decongelare pierderea unei importante cantități de suc celular. Acest fenomen este cunoscut sub denumirea de exudare a alimentelor la decongelare și are efeecte negative asupra calității alimentelor.
Aparția exudatului este considerat ca un fenomen negativ în procesul de decongelare a alimentelor și anume:
– din punct de vedere economic aduce pierderi importante în greutatea produselor, prin pierderea sucului celular;
– din punct de vedere nutritiv, odată cu sucul celular se pierd și substanțe cu valoare nutritivă ridicată;
– din punct de vedere biologic, fiziologic și biochimic, apare degradarea rapidă a alimentelor prin dezvoltarea florei patogene și transformări în compoziția chimică a alimentelor.
Cauzele apariției exudatului la decongelare sunt multiple:
Deteriorarea membranei celulare și permeabilitatea ei determină cantitatea exudatului. Membrana celulară prin natura ei este permeabilă, iar sub influența variațiilor de temperatură- la congelare și decongelare – permeabilitatea crește. La fructele ale căror membrane au un conținut ridicat de pectine sub formă de protopectine, exudatul le decongelare este mai redus, pentru că protopectinele nu sunt influențate de variațiile de temperatură la congelare și decongelare.
Epiderma, ca strat anatomic de acoperire a suprafeței produselor, împiedică sau reduce apariția exudatului la unele specii și soiuri de fructe. Astfel la piersici, prune, caise, cireșe și vișine, epiderma are un rol inhibitor în apariția exudatului. La alte fructe: zmeura căpșunile, care au epiderma subțire, aceasta nu opune rezistență la apariția exudatului.
Stadiul de maturitate la care sunt recoltate fructele pentru congelare este un factor de care depinde cantitatea de exudat la decongelare.
Conținutul de substanță uscată solubilă al fructelor, este un factor de reducere a cantității de exudat în timpul decongelării. Cu cât conținutul de substanță uscată solubilă este mai ridicat, cu atât penetrabilitatea sucului celular prin membrane este mai dificilă, deci exudatul va fi mai redus.
În comparație cu congelarea, procesul de decongelare prezintă anumite aspecte importante:
– transferul de căldură în interiorul produsului este mult mai puțin intens și ca urmare duratele de timp sunt mai mari la decongelare pentru aceleași diferențe medii de temperatură între mediul de încălzire și produs, și respectiv între produs și mediul de răcire;
– în practică, diferențele maxime admisibile de temperatură(mediu de încălzire-produs) sunt mai mici decât diferențele de temperatură congelare(produs-mediu de răcire);
– ,,palierul de decongelare” (intervalul de timp din cadrul procesului în care temperatura produsului rămâne constantă), este mai extins în raport cu ,,palierul de congelare”.
Decongelarea se face în scopul consumului sau în scopul utilizării produselor în diverse procese de prelucrare.
După destinația produselor decongelate, procesul de decongelare constă în aducerea produselor până la o temperatură apropiată de nivelul temperaturii produselor refrigerate sau până la o temperatură superioară acestui nivel, în acest caz încălzirea făcându-se în vederea consumului(preparate culinare, produse de patiserie etc.). În primul caz, decongelarea se mai numește și decongelare separată(procesul nu cuprinde și faza de încălzire sau preparare culinară termică), iar în al doilea caz, se numește decongelare directă(Niculiță P și colab. 2002).
Interdicții la decongelarea alimentelor:
– nu se vor decongela alimentele fără ambalaj, deoarece acesta protejează alimentul de microorganisme și de praful din mediul ambiant;
– nu se vor decongela alimentele deasupra unei surse de căldură(calorifer, reșou, radiator etc.), deoarece decongelarea nu se va face în profunzime, iar suprafața în contact cu căldura se alterează.
II.3. Metode de decongelare
În funcție de natura produsului congelat, de caracteristicile acestuia și de scopul decongelării aceasta se poate realiza:
cu aport de căldură către produs, prin mai multe procedee:
decongelare în aer;
decongelare în apă;
decongelare cu abur;
decongelare în sirop.
Prin încălzire internă:
decongelare în curenți electromagnetici (electrici, de înaltă frecvență);
decongelare cu microunde.
Decongelarea în aer
Decongelarea în aer se efectuează prin convecție, cu preluare de căldura din partea acestuia, funcție de temperatură, viteză și umiditate relativă.
Decongelarea în aer poate fi realizată în spații cu convecție naturală(parametrii aerului nu sunt dirijați sau prezintă variații mari în funcție de poziția produsului în spațiul tehnologic) sau în spații cu convecție forțată(cu parametrii aerului dirijați).
Decongelarea în aer cu parametrii dirijați(temperatură, viteză, umiditate) este superioară din punct de vedere calitativ față de decongelarea naturală în condiții nedirijate, atât din punct de vedere microbiologic, cât și din punct de vedere al pierderilor în greutate.
Parametrii aerului influențează în mod direct durata procesului de decongelare și prin aceasta și calitatea produselor decongelate.
Temperatura aerului folosit pentru decongelare variază între +4 și +20°C. În cazul folosirii de aer prea rece, procesul se prelungește, cu pericolul declanșării activității microorganismelor psihrofile, se măresc costurile de decongelare, prin imobilizarea spațiilor de producție. Nu sunt indicate temperaturi de peste 20°C din cauza pericolului favorizării râncezirii grăsimilor, a schimbării culorii produselor și a dezvoltării microorganismelor mezofile.
Viteza aerului influențează schimbul termic prin modificarea coeficientului de transmisie a căldurii, fiind cuprinsă între 0,3 – 3m/s. Valori mai mici de 0,3m/s conduce la prelungirea duratei de decongelare, iar la viteze mai mari de 3m/s, consumurile mărite de energie a ventilatoarelor depășesc avantajele rezultate prin scurtarea duratei de decongelare.
Umiditatea relativă a aerului trebuie să fie cât mai ridicată pentru prevenirea pierderilor și a înrăutățirilor calitative, prin uscarea la suprafață a produselor. Doar în prima fază de decongelare, când suprafața produselor este rece, favorizind condensarea vaporilor de apă pe aceasta, se poate reduce umiditatea relativă a aerului. În continuare, ea se menține cât mai aproape de saturație, de preferință la 95 – 98%.
Decongelarea în aer este o metodă cu largă aplicabilitate, dar în comparație cu alte metode de decongelare, prezintă anumite dezavantaje:
pierderi mai mari ale produselor;
durate mai mari ale procesului de decongelare;
posibilități de oxidare a straturilor superficiale ale produselor.
În funcție de parametri aerului, decongelarea poate avea loc:
în aerul ambiant;
în aerul ambiant în mișcare.
Decongelarea în aerul ambiant. Produsul congelat se scoate din congelator și se păstrează în mediul ambiant a cărui temperatură este recomandat să fie de 20oC.
Dacă temperatura este mai scăzută, durata de decongelare crește permițând dezvoltarea în timp a florei patogene.
Dacă temperatura mediului este mai mare de 20oC, suprafața produsului se va decongela repede și până când se va decongela și centrul acestuia(conductibilitatea termică este mai redusă în produsul decongelat) există pericolul dezvoltării masive a florei patogene.
În funcție de produsul alimentar și de mărimea ambalajului, decongelarea durează între 4-10 ore.
Decongelarea în aerul ambiant în mișcare – este la fel ca și decongelarea în mediul ambiant, cu deosebirea că aerul va fi pus în mișcare cu ajutorul unui ventilator. Viteza de circulație a aerului la nivelul produsului este de 3-5 m/s.
O viteză mai mare a aerului duce la deshidratarea suprafeței produsului, iar o temperatură mai ridicată determină o dezvoltare rapidă a florei microbiene. Valori mai mici ale vitezei aerului conduce la prelungirea duratei de decongelare.
La temperatura de 20oC și cu o viteză a aerului de 5m/s, decongelarea unui pachet se realizează în 4 ore.
După terminarea decongelării, urmează de obicei o fază de răcire-zvântare cu aer la 0…2oC, necesară pentru păstrarea produselor până la utilizare.
2.Decongelarea în apă
Decongelarea în apă – se efectuează prin imersie sau pulverizare pe suprafața produsului (stropire) a apei, cu temperaturi de până la 20°C. Comparativ cu decongelarea în aer, durata este mult mai scurtă, pierderile în greutate inexistente (de cele mai multe ori are loc o creștere a masei și pericolul de oxidare este nul), în schimb pot apare inconveniente prin solubilizarea unor substanțe, decolorarea suprafeței și scăderea consistenței.
Decongelarea prin imersie în apă poate avea loc în condiții statice sau dinamice, prin procedee discontinui sau continue. În cazul cel mai simplu produsele congelate sunt introduse în coșuri din plasă metalică și imersate în apă încălzită. Durata de decongelare depinde de masa blocurilor de produse congelate și de temperatura apei.
Pentru unitățile de capacitate mică s-au realizat instalații simple de decongelare prin pulverizare de apă. O astfel de instalație folosește o serie de duze rotative ce funcționează pe principiul aspersoarelor. Produsul este așezat pe suport și supus stropirii cu apă rece cu pulverizatoarele rotative. Apa este reutilizată în parte, fără a fi încălzită. Durata de decongelare este de 18 ore. Singurul avantaj al acestei instalații constă în posibilitatea montării rapide în orice hală.
O instalație de decongelare discontinua se prezintă sub formă de rastel cu șase tăvi suprapuse. Peste fiecare tavă se găsește un dispozitiv de pulverizare de apă, cu duze. Apa folosită are o temperatură de 15°C și nu este recirculată. Pe fiecare tavă se așază câte un rând de blocuri cu produs de decongelat. Dezavantajul acestei instalații constă în manopera oneroasă de încărcare și descărcare, cât și în productivitatea redusă. Durata de decongelare este de 3- 4 ore.
Avantajele decongelării în apă:
– durate mai mici ale decongelării;
– oxidări reduse;
– pierderi în greutate nule.
Dezavantajele decongelării în apă:
– sferă mai restrânsă de aplicabilitate;
– decolorări ale suprafeței produselor;
– pierderi de substanțe nutritive.
Pentru atenuarea dezavantajelor legate de pierderile de substanțe nutritive și scăderea constenței, în apa de decongelare se adaugă 1-4% clorură de sodiu, iar temperatura apei de decongelare este inferioară valorii de 20oC.
3.Decongelarea în sirop. Produsul scos din congelator este introdus într-un vas cu sirop(apă+zahăr). Durata de decongelare este destul de scăzută, fiind cuprinsă între 2-4 ore.
Avantajele decongelării în sirop:
– durate mai mici ale decongelării;
– oxidări reduse;
– pierderi în greutate nule.
Dezavantajele decongelării în sirop:
– sferă restrânsă de aplicabilitate;
– decolorări ale suprafeței produsului;
– pierderi de substanțe nutritive, care trec în sirop.
4.Decongelarea cu abur
Tehnica de decongelare cu abur se bazează pe căldura latentă de condensarea a acestuia, care permite preluarea unei cantități mari de frig. În funcție de caracteristicile produsului de decongelat, această operațiune se poate realiza cu abur saturat la presiune atmosferică sau sub vid.
Decongelarea cu abur la presiune atmosferică, realizează un contact direct între acesta, cu temperatura de 100oC și suprafața produsului, care are temperaturi sub -18oC. La un contact de lungă durată pot apare șocuri termice prea mari care să dăuneze unor însușiri.
Se poate realiza și varianta de decongelare în vacuum, situație în care în interiorul aparatului se realizează o presiune de circa 20mmHg, presiune la care temperatura vaporilor de apă generați este de cca 21oC. Decongelarea are loc rapid, fără scurgere de suc și denaturare de proteine.
Prin condensarea sub vid se realizează un coeficient mare de transmisie de căldură, fără degajare de mirosuri. La o temperatură de decongelare de 21°C din cameră, presiunea este de 19,8 mm coloană de mercur, temperatura poate fi reglată automat cu variații de ±1°C, prin stabilirea vidului corespunzător și în funcție de grosimea blocurilor de produs, cât și prin variația presiunii și a debitului de abur.
Avantajele decongelării în vid sunt: reducerea oxidării grăsimilor și reducerea duratei de decongelare.
Decongelarea cu abur utilizează căldura latentă de condensare a aburului la contactul cu suprafețele mai reci ale produselor. Unele variante tehnologice presupun desfășurarea procesului la presiuni scăzute, de cca. 20 mm Hg, presiuni la care temperatura vaporilor de apă generați este de cca. 21oC(fig. ). Procedeul permite scurtarea duratei decongelării și reducerea oxidări grăsimilor.
Fig. Instalație pentru decongelare în vid
1-robinet pentru golire; 2-robinet pentru abur;3-pompă de vacuum;
4-supapă de reglare a nivelului; 5-senzor depresiune; 6-robinet circuit de spălare;
7-produse supuse decongelării
Decongelarea prin fierbere sau prăjire – alimentele congelate sunt scoase din ambalaj și introduse într-o oală în care apa este în fierbere sau într-o tigaie cu grăsime încinsă în care alimentele se vor prăjii.
Metoda este recomandată pentru majoritatea alimentelor congelate, mai ales legume și fructe, deoarece este practică, rapidă și deosebit de igienică. Este necesar ca alimentele să fie porționate înainte de congelare.
Se ține cont de faptul că timpul de fierbere al legumelor congelate este cu o treime mai redus decât al legumelor proaspete. Timpul de fierbere se socotește din momentul în care apa a reintrat în fierbere după introducerea pachetului de legume congelat.
b)Metodele de decongelare prin încălzire internă – se bazează pe principiul aplicării de câmpuri electrice în masa produsului congelat. Produsul se decongelează prin difuzarea în țesuturi a energiei calorice obținute prin transformarea energiei electrice.
Cantitatea de căldură absorbită este diferită de la un aliment la altul. Aceste metode se folosesc mai ales în industria de prelucrare a alimentelor.
Decongelarea în câmp electric se poate realiza:
– prin rezistență electrică
– prin microunde
5. La decongelarea prin rezistență electrică blocurile cu produse congelate pot fi decongelate prin trecerea unui curent electric alternativ de joasă tensiune. O astfel de instalație se compune din electrozi, în care se introduc blocurile cu produsele congelate. Pentru asigurarea unui contact mai bun, blocurile sunt imersate în prealabil în apă.
Intensitatea curentului necesar pentru blocuri de 20 kg este de 10 – 20 A, iar instalația are o productivitate redusă.
Independent de sistemul de decongelare folosit, cu această ocazie au loc unele modificări ale compoziției și însușirilor produselor.
Carnea congelată în condiții corespunzătoare nu suferă modificări sensibile ale însușirilor. Se ameliorează asimilarea prin micșorarea rezistenței fibrelor musculare față de atacul enzimelor de digestie. Conținutul de vitamine scade nesemnificativ, semnalîndu-se doar oxidări ale grăsimilor, care cresc cu timpul. Prin decongelare se pierd substanțe nutritive în sucul cedat. Durata procesului fiind mai lungă decît cea de congelare, diferențele de temperaturi dintre mediu și produs fiind mai mici, are loc cedarea de suc. Pierderile minime au loc la decongelarea cu curenți de înaltă frecvență și cele maxime la decongelarea în apă. Scăderea capacității de legare pentru apă depinde mai mult de condițiile de congelare și depozitare decât de cele de decongelare.
6.Decongelarea cu microunde
Cuptoarele cu microunde au apărut pentru prima dată în Europa la începutul anilor 1960. După anul 1990, acestea au apărut și în țara noastă, iar astăzi sunt aproape nelipsite în orice bucătărie.
Microundele sunt unde electromagnetice cu frecvența de 2450MHz, care oferă anumite avantaje:
– durate mici de decongelare;
– uniformitatea decongelării în toată masa produsului;
– gabarite foarte mici ale aparatelor;
Prin frecvența lor mare, undele degajă căldură, pătrund în aliment pe o grosime de 3 cm, iar propagarea căldurii în interiorul produsului se face prin conducție.
Fig. Cuptor cu microunde
Microundele sunt unde electromagnetice de circa 12 cm și frecvența de 2450 MHz. Acestea sunt situate între undele radio și cele de televiziune pe de o parte și razele infraroșii pe de altă parte, prin frecvența lor mare degajă căldură. Microundele nu traversează metalul, astfel că pereții cuptorului asigură o incintă etanșă.
Cuptoarele cu mirounde se folosesc în principal pentru gătit și numai în al doilea rând pentru decongelarea alimentelor. Decongelarea în ele se face foarte rapid, ceea ce prezintă un dublu avantaj. În primul rând se evită contaminarea alimentelor cu microorganisme, iar în al doilea rând permit utilizarea alimentelor aproape imediat, fără a prevedea câteva ore pentru decongelare. Rapiditatea decongelării, permite deasemenea menținerea componentelor nutritive în alimente.
Avantajele decongelării cu microunde.
Tehnica decongelării cu microunde realizează decongelarea într-un timp foarte scurt – de minute, față de decongelarea clasică care are loc în câteva ore. Microundele permit integrarea operației de decongelare într-un procedeu continuu: fără stocare, fără spațiu, fără manipulare, fără riscuri bacteriologice.
Principiul unei încălzire din interior permit câștiguri apreciabile în calitate, condiții bune de tratare, produsul putând fi tratat direct în ambalajul său, o bună conservare(păstrare) a aspectului și a calităților organoleptice ale produselor. Produsul tratat rapid pierde o cantitate neglijabilă de apă, în comparație cu pierderea tradițională când pierderea este de 3% din greutatea sa.
II.4. Modificări care au loc la decongelare
Alterările și modificările de calitate la alimentele decongelate au loc cu aceiași viteză ca și în produsul proaspăt. Imediat după scoaterea alimentului din congelator se formează condens la suprafața lui, iar microorganismele patogene încep să activeze, producând toxine, fără a deteriora la început aspectul și mirosul alimentului.
După un timp, microorganismele vor fi prezente în mod inevitabil în întreg conținutul alimentului din ambalajul respectiv, indiferent de măsurile de precauție luate. De aceea este recomandat ca alimentelele să fie decongelate în ambalajele în care au stat în congelator, excepție fac produsele congelate care sunt trecute direct la fiert, caz în care se scoate ambalajul.
II.4.1.Aspecte fizice
Prin decongelarea fructelor au loc modificări de culoare, de structură și consistență, dar și modificări de arome și însușiri gustative.
În privința modificărilor de culoare, au loc decolărări prin migrarea pigmenților din fructe în exudat sau în sirop(căpșune), precum și brunifări enzimatice, mai ales dacă la congelare nu s-au făcut tratamente antioxidante(caise, piersici, prune).
Pentru evitarea acestor incoveniente este indicată decongelarea fructelor la 65oC, pentru a distruge fenoloxidazele, care provoacă brunificarea. Dar decongelarea la 65oC nu este posibilă la fructele care sunt consumate ca atare, ci numai la fructele congelate în compot, în sirop sau sub formă de piure. De aceea fructele care vor fi consumate ca atare vor fi decongelate într-o soluție de vitamina C 0,1%.
Modificările de structură și consistență – sunt importante pentru fructele care se consumă ca atare și au loc la speciile care au celule mari, și pereții acestora au mai puține protopectine, cum ar fi piersicile.
Modificările de aromă, care au loc în timpul decongelării constau în reducerea substanțială a componentelor ușor volatile( acetatul de etil la căpșune se reduce la 45%) și apariția unor mirosuri dezagreabile, cum ar fi mirosul de fân. Aceste reacții se datorează oxidării acizilor, și au loc în special la fructele cu structură fragilă: caise, căpșune, zmeură etc.
Ca urmare, decongelarea fructelor se face în ambalajul în care au fost congelate și în funcție de modul de folosință, se va proceda astfel:
– dacă fructele vor fi consumate ca atare, decongelarea se va face în mediul ambiant, timp de 2-3 ore; dacă este timp suficient până la consumare, decongelarea se va face în refrigerator, timp de 10-15 ore, în funcție de felul și mărimea ambalajului, temperatura de consum a fructelor decongelate fiind de +5oC. După decongelare fructele se consumă în câteva ore, cele care rămân de la consum nu se vor putea păstra decât fierte sub formă de compot;
– dacă fructele vor fi folosite la prepararea unr mâncăruri sau la garnisirea unor prăjituri, torturi, tarte sau înghețate, ele vor putea fi decongelate la căldură. Piersicile se decongelează bine după această metodă – se pun cu ambalajul etanș în apă caldă. Dacă se decongelează lent piersicile se brunifică, căpșunile pot fi decongelate prin turnarea unui sirop fierbinte peste ele.
II.4.2. Aspecte biochimice
Valoarea nutritivă a produselor congelate este influențată de cele trei faze principale ale procesului tehnologic: operațiile de condiționare, congelarea propriu-zisă și perioada de conservare.
În decursul primei faze se produc modificări biochimice și histologice determinate de operațiile de spălare, sortare, opărire, eventual preparare culinară. Prin aceste operații se urmărește o mai bună fixare a caracteristicilor senzoriale și nutritive ale produselor conservate.
În faza a doua transformările sunt minime, în special când congelarea este rapidă.
În faza a treia, transformările biochimice sunt direct influențate de perioada de conservare, cu cât aceasta este mai mare, transformările vor fi mai evidente.
Procesarea cu microunde realizează un regim termic optimizat, reduce nivelul de microorganisme nedorite, și au loc transformări minime ale calității.
II.4.3. Aspecte nutritive
Fructele sunt bogate în substanțe energetice, conțin proteine, lipide mai puține, vitamine din grupul B, care reprezintă factori de creștere mai ales pentru bacterii. Clorofila în concentrație de 12 mg, are efect antimicrobian.
Prin congelare și decongelare, scade semnificativ valoarea nutritivă a fructelor, astfel că fructele trebuiesc consumate după decongelare.
Depozitarea fructelor congelate afectează profund calitățile nutriționale ale acestora, înregistrând pierderi mari ale vitaminei C. Uneori la congelarea fructelor se asigură în siropul de zahăr și prezența acidului ascorbic. Când temperatura de păstrare este de -18oC, cantitatea de acid ascorbic reținută este de 80%.
Pierderile de vitamina C la fructe depind în principal de echipamentul enzimatic al acestora; la fructele cu o activitate enzimatică intensă, pierderile pot ajunge la 60-70%. În mod normal după o păstrare de 6-8 luni, pierderile de vitamina C, nu trebuie să fie mai mari de 50%.
II.4.4.Aspecte microbiologice ale fructelor
Fructele reprezintă un mediu favorabil pentru dezvoltarea microorganismelor, dar acestea dispun de anumiți factori naturali de protecție. Această imunitate naturală a fructelor se manifestă prin factori activi și pasivi.
Principalul factor activ al imunității fructelor este formarea la locul de infecție a unor substanțe cu rol de apărare, cum sunt compușii fenolici. Acest răspuns este considerat activ, deoarece se manifestă doar în caz de infecție, fructele intacte nu elimină aceste substanțe.
Factorii pasivi ai imunității fructelor sunt:
– reacția acidă a sucului, în special la fructe care au pH<4,5, în timp ce legumele au pH >4,5. Valorile scăzute ale ph-ului împiedică dezvoltarea germenilor patogeni. Astfel Salmonella paratyphi este distrusă prin păstrarea timp de 15 minute în suc de portocale;
– prezența la suprafață a unui înveliș protector care poate avea structură celulozică sau poate fi de natură ceroasă, astfel încât împiedică microorganismele să pătrundă în interior, unde pot găsi suficiente resurse de nutriție;
– conținut mare în substanțe numite fitoncide, care au un efect letal sau inhibitor asupra microorganismelor. În această categorie de substanțe se încadrează uleiurile eterice de la citrice, pigmenții, taninurile, alcooli, cetonele, fenolii, esterii, aldehidele aromatice, acidul salicilic și benzoic din fructele de pădure, etc. Deasemenea chiar și clorofila are efect bacteriostatic.
Cele mai multe microorganisme prezente pe fructe provin din sol. Vectorii care ajută la răspândirea microorganismelor pe suprafața fructelor sunt particulele de sol, curenții de aer și apa de irigație.
O mare parte dintre microorganismele ajunse pe suprafața fructelor sunt inofensive însă altele pot produce alterări. Acestea din urmă pot invada organele comestibile ale plantelor sau pomilor fructiferi încă din câmp în timp ce altele sunt răspândite în perioada de recoltare sau în timpul păstrării și distribuției.
Păstrarea fructelor trebuie să asigure prelungirea timpului de conservare a calității fructelor. Menținerea valorii biologice și alimentare a produselor vegetale proaspete presupune un control permanent al proceselor fiziologice și microbiologice.
Reducerea metabolismului respirator al fructelor permite prelungirea perioadei de păstrare. Când recoltarea se face mai timpuriu, pierderea de apă prin transpirație este mai intensă, ceea ce duce la o vestejire mai rapidă.
La supramaturare, fructele pierd rezistența mecanică, are loc înmuierea țesutului protector, astfel încât este favorizată dezvoltarea ciupercilor(Tuțulescu Felicia, 2013).
Agenții de alterare ai fructelor
Microflora fructelor poate fi grupată în: microflora normală și microflora de alterare. Microorganismele prezente pe suprafața fructelor pot să aparțină la oricare din cele două categorii, astfel că atunci când integritatea produselor nu este distrusă, microorganismele prezente în microflora epifită se comportă ca saprofite. Când integritatea este compromisă, microorganismele saprofite pot acționa ca microorganisme de alterare.
Microorganismele care produc alterări ale fructelor sunt: bacteriile, drojdiile, mucegaiurile.
Bacteriile au un rol minor în alterarea fructelor, deoarece nu pot acționa asupra fructului intact sau nu au condiții de dezvoltare la pH acid. Când fructele sunt zdrobite se pot dezvolta ocazional bacterii acidotolerante(lactice) și bacterii acetice, în asociație cu drojdii de la care folosesc factorii de creștere(vitaminele din grupul B pe care drojdiile sunt capabile să le sintetizeze) sau unele produse de catabolism.
Genurile de bacterii implicate în alterarea fructelor sunt bacteriile lactice și bacteriile acetice: Erwinia, Pseudomonas, Bacillus, Clostridium.
Drojdiile sunt foarte răspândite în microflora epifită a fructelor și produc alterări când vin în contact cu sucul dulce. Activitatea lor se manifestă în fermentarea alcoolică și la înmuierea datorată enzimelor pectolitice. Drojdiile din genul Rhodotorula și din genul Sporobolomyces se caracterizează prin formarea unor pigmenți roșii care determină modificări de culoare(pete roz-roșietice sau orange pe suprafața fructelor).
Speciile genurilor Candida, Hansenula, Kloeckera și Torulopsis în asociere cu specii de Saccharomyces și Schizoasaccharomyces bailii folosesc acidul malic ca sursă de carbon, fapt ce permite dezvoltarea pe fructele acide. S-a constatat că unele specii ale genului Rhodotorula aurantiaca poate inhiba germinarea sporilor de Botritys cinerea, când se află în microflora epifită a merelor, ceea ce permite reducerea pierderilor prin putrezire în timpul păstrării.
Mucegaiurile sunt cele mai active și periculoase deoarece posedă un echipament enzimatic complex, în care intră celulaze și pectinaze, astfel încât în timpul păstrării fructelor, când are loc scăderea protecției imunitare, acestea se dezvoltă și produc mucegăirea internă/externă, și în final duc la putrezirea umedă sau uscată, respectiv la deprecierea fructelor.
Genurile și speciile de mucegaiuri întâlnite pe suprafața fructelor sunt: Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium, Mucor, Penicillium, Monillia, Trichoderma, Trichotecium.
Microorganismele implicate în procesele degenerative ale fructelor pot cauza următoarele tipuri de alterări:
– putrezirea uscată – presupune o deshidratare accentuată, zbârcirea straturilor de la suprafață care constituiau bariera de protecție față de celelalte microorganisme. Evaporarea apei sau consumarea acesteia de către microorganismele de alterare determină intensificarea fenomenelor de plasmoliză. Acest tip de putrezire antrenează modificarea texturii, gustului, mirosului și culorii. Agenții care produc putrezirea uscată sunt Fusarium, Alternaria.
– putrezirea umedă se poate produce sub acțiunea enzimelor din fruct sau a celor elaborate de mucegaiuri. Hidrolazele extracelulare ale mucegaiurilor transformă compușii macromoleculari insolubili în compuși mai simpli, solubili. Acest tip de alterare poate fi produs de mucegaiuri, singure sau în asociere cu bacteriile. Prin eliberarea sucului sunt avantajate levurile, bacteriile lactice și acetice, se poate concluziona că la acest tip de alterare participă toate categoriile de microrganisme prezente în microflora epifită a fructelor.
– putrezirea la codiță a fructelor este provocată de mucegaiuri din genul Fusarium, care formează la început o pată brună, ce se extinde treptat pe suprafața fructului.
– putrezirea internă apare când mucegaiurile pătrund în interiorul pulpei și formează o rețea de hife vegetative , care la maturitate se trasformă în brun închis. Se întâlnește în general la fructele semințoase. Acest tip de putrezire este greu de monitorizat deoarece fructul își păstrează aspectul normal, însă cavitatea seminală se colorează la început în brun, putrezirea se extinde până la coajă cuprinzând tot miezul. Agenții care produc putrezirea internă sunt: Fusarium, Alternaria, Trichothecium.
Fructele conservate prin frig(refrigerare sau congelare), sunt atacate de microorganisme. Din microbiota acestora fac parte drojdii: Cryptococcus, Aspergillus, Mucor, Rhizopus, Botritys, Alternaria, Fusarium, Pseudomonas, Bacillus, Lactobacillus, Alcaligenes.
II.5. Ambalarea produselor congelate
Deși congelarea este una dintre cele mai performante metode pentru păstrarea calității produselor alimentare, acestea se degradează în timp, durata de păstrare depinzând de tipul produsului, modul de ambalare și condițiile de păstrare. O ambalare corespunzătoare a produsului poate prelungi durata de păstrare a produsului alimentar congelat.
În funcție de gradul de apropiere de produsul propriu-zis, ambalajele pot fi:
• ambalaje primare – sunt cele care vin în contact direct cu produsul;
• ambalaje secundare – reprezintă nivelul următor de ambalare, oferind protecție împotriva deteriorării pe cale mecanică a ambalajului primar.
Dacă ambalajul primar este individual (fiecare produs este ambalat separat), ambalajul secundar poate fi individual (de exemplu o cutie din carton în care se găsește punga ce constituie ambalajul primar al produsului), sau poate fi destinat unui grup de produse (de exemplu o cutie din carton în care se găsesc două sau mai multe produse, fiecare în ambalajele lor primare). Ambalajul secundar mai este denumit și ambalaj pentru distribuție sau transport, fiind deci destinat transportului mai ușor al mai multor produse aflate în ambalajul primar.
• ambalaje tertiare și cuaternare – sunt destinate transportului en-gross al produselor alimentare ambalate (de exemplu paleți, pe care se găsesc cutii din carton, în care se află produsul în ambalajul primar și respectiv containerul în care se găsesc paleții); de regulă, consumatorul nu vine în contact cu aceste ambalaje.
În general se consideră că ambalajele trebuie să răspundă la patru cerințe principale:
• protecție mecanică;
• izolare (etanșare);
• informare asupra unor caracteristici ale produsului;
• comoditate în utilizarea ambalajului respectiv.
Pe lângă acestea, ambalajul mai trebuie să răspundă și unor cerințe legate de modul de fabricare, de impactul asupra mediului înconjurător etc.
Protecția mecanică
În timpul umplerii, congelării produsului, transportului și depozitării ambalajul este supus unor acțiuni mecanice de comprimare, înțepare, tăiere, sfâșiere etc., cărora trebuie să le reziste, atât pentru a păstra forma inițială a produsului, cât și pentru a evita pierderea etanșeității. În același timp, ambalajul trebuie, în unele cazuri, să reziste șocurilor termice produse de încălzirea rapidă a produsului congelat, aflat în ambalajul său (pânâ la 120…230 0C, în cuptoare cu microunde sau clasice).
Pentru ca forma inițială a produsului să se păstreze în urma acțiunilor mecanice, ambalajul trebuie confecționat din materiale avînd duritate mai mică decât a produsului, pentru a se evita degradarea suprafeței produsului în punctele de contact cu ambalajul.
Etanșarea
Această cerință referitoare la ambalaj are rostul de împiedica contaminarea biologică si chimică a produsului, de a minimiza pierderile de greutate produse de evaporarea apei de la suprafața produsului, de a împiedi ca migrarea către exterior a mirosului specific al produsului sau contaminarea cu mirosuri străine, pătrunse din exterior. Pentru unele produse se recomandă ca ambalajul să împiedice și acțiunea luminii asupra produsului.
Evitarea contaminării biologice se referă atât la contaminarea cu microorganisme (ceea ce presupune tratarea ambalajului cu radiații – ultraviolete, infraroșii, ionizante -, sterilizarea cu abur, tratarea chimică a ambalajului), dar și la protecția contra insectelor și rozătoarelor. În acest ultim caz, deoarece utilizarea substanțelor folosite în mod curent pentru combatere este stric reglementată și limitată atunci când este vorba de produse alimentare, păstrarea curățeniei înzonele de prelucrare și ambalare este modul cel mai eficient de protecție.
Pierderile de greutate prin sublimarea gheții de la suprafața produsului prin ambalajul neetanș pot duce la defectul denumit „arsură de congelare”, care constă într-o deshidratare excesivă a produsului în anumite zone, proces însoțit de modificarea vizibilă a aspectului acestuia.
Contaminarea chimică se referă la următoarele aspecte:
• împiedicarea pătrunderii oxigenului din exterior, pentru a se evita oxidarea lipidelor, vitaminelor etc.;
• realizarea, în interiorul ambalajului, a unui volum minim neocupat de către produs și în care s-ar putea găsi oxigen (cu același efect ca mai sus);
• evitarea contaminării chimice a produsului de la materialul folosit pentru realizarea ambalajului, dar și evitarea modificăriii calității ambalajului aflat în contact cu mediul exterior.
Deoarece lumina poate declanșa anumite reacții chimice, în unele cazuri cerința referitoare la etanșare impune utilizarea unui material care să împiedice trecerea luminii prin ambalaj.
Informarea
Această cerință este reglementată prin normative specifice, pe ambalaj trebuind să existe informații referitoare la tipul produsului, compoziția acestuia, termenul de valabilitate etc.
Durata de stocare nu trebuie confundată cu data de expirare: primul criteriu se referă la calitatea senzorială a produsului alimentar, în timp ce al doilea termen este legat de securitatea alimentară. Este posibil ca un podus care a depășit durata de stocare să mai poată fi comestibil din punct de vedere al siguranței alimentare, dar calitățile senzoriale ale acestuia vor fi diferite de cele inițiale.
Informarea se referă și la obiective de marketing, promovare etc., contribuind la identificarea rapidă de către cumpărători a unui anumit produs.
Comoditatea (ușurința) în folosire
Această cerință are în vedere elemente cum ar fi ușurința în deschiderea și închiderea ambalajului, dar și posibilitatea pregătirii produsului în ambalajul original și eventual chiar a servirii acestuia, fiind, din punctul de vedere al consumatorului, un criteriu important pentru alegerea unui anumit produs.
Făcând referire în special la primele două cerințe (protecția mecanică și etanșarea), putem spune că un ambalaj care să răspundă le acestora trebuie să conțină următoarele trei straturi:
un strat care să asigure rezistența mecanică;
un strat care să asigure etanșarea;
un strat care să permită închiderea etanșă a ambalajului.
În funcție de tipul ambalajului, acesta poate fi constituit dintr-un singur material (care preia funcțiunile tuturor celor trei straturi) sau din mai mai multe materiale (fiecare preluînd una sau mai multe funcțiuni).
Stratul care asigură rezistența mecanică poate fi realizat din:
sticlă;
metal;
hârtie (carton);
polietilenă de joasă sau înaltă densitate;
polipropilenă;
polistiren.
Stratul care asigură închiderea ambalajului poate fi din:
polietilenă;
polipropilenă;
un capac cu filet și garnitură de etanșare;
un adeziv.
Stratul ce asigură etanșarea trebuie realizat din materiale care să fie în concordanță cu produsul ambalat, ținînd cont de regula generală care spune că substanțele polare nu migrează prin materiale nepolare, iar substanțele nepolare nu migrează prin materiale polare.
Substanțele din ambalaj pot fi:
polare (apa, vaporii de apă, unele componente volatile ce produc aroma);
nepolare (oxigenul, bioxidul de carbon, azotul, majoritatea componentelor volatile ce dau aroma).
Materialele pentru realizarea stratului etanș al ambalajului pot fi:
polare (poliamide, poliester);
nepolare (polietilenă, polipropilenă, polistiren).
Metalele și sticla sunt straturi barieră pentru orice tip de substanță, în timp ce hârtia nu poate fi utilizată ca strat de etanșare.
Stratul barieră (ce realizează etanșarea) poate fi folosit și pentru a menține în interiorul ambalajului gaze inerte, pentru a se evita contactul produsului cu oxigenul; această soluție se utilizează în cazul ambalării în atmosferă protectoare de bioxid de carbon, azot etc.
a) Cutii din carton
Cartonul este folosit atât ca ambalaj primar, cât și ca ambalaj secundar.
Primele ambalaje pentru produsele congelate erau realizate din carton impregnat cu ceară, pentru a se asigura etanșeitatea. În prezent se utilizează ambalaje din carton acoperite cu polietilenă de joasă densitate (fig. ); cartonul asigură rezistența mecanică a ambalajului, iar polietilena asigură etanșarea. În vazul ambalajelor care trebuie să permită și decongelarea/încălzirea produsului (aflat în ambalajul său) în cuptoare cu microunde, se preferă acoperirea cu polipropilenă, în timp ce încălzirea în cuptoare de convecție (clasice) impune utilizarea unei pelicule din polietilen tereftalat (PET), care rezistă mai bine la temperaturi ridicate.
Fig. – Ambalaj din carton acoperit cu polietilenă de joasă densitate
Forma regulată a acestui tip de ambalaj permite congelarea produsului din interior în aparate cu plăci orizontale, dar există și cazuri în care produsul este în prealabil congelat și apoi este introdus în cutie.
b) Pungi
Multe produse congelate (cum ar fi legumele) sunt ambalate în pungi din polietilenă de joasă sau înaltă densitate (fig. ), care au rezistență mecanică mai mică, dar asigură o bună protecție în ceea ce privește pierderea de greutate prin sublimarea gheții; produsele sunt în prealabil congelate individual (IQF –individually quick frozen) și apoi introduse în pungi, ceea ce permite separarea ușoară a produselor de către consumator. În materialul foliei se pot introduce pigmenți, care să nu permită trecerea luminii.
ambalaje de capacitate mică și medie: pungi de polietilenă de 0,5- 2,5 kg pentru fructe congelate în bloc. Atât ambalajele de capacitate mică cât și cele de capacitate mijlocie, pentru a fi transportate se introduc în lăzi din carton ondulat;
Fig.– Pungă din polietilenă, pentru produse congelate individual
ambalaje mari sau de transport: saci din hârtie parafinată sau de polietilenă, lăzi din carton căptușite cu polietilenă de 10-20 kg, mai rar lăzi paletă de 500 kg pentru marii consumatori(Fig. ).
Fig. 12 Fructe congelate în saci de polietilenă și lăzi de carton
II.6. Efectele congelării asupra legumelor și fructelor
Sub acțiunea temperaturilor scăzute, apa din produse se transformă în cristale de gheață, mai întâi apa liberă și apoi apa din sucul celular, formarea cristalelor fiind influențată de nivelul temperaturii și de viteza de congelare.
Când are loc congelarea rapidă, apa îngheață și formează cristale atât în spațiul intercelular cât și întracelular. Cristalele formate sunt mici, numeroase și uniform repartizate în toată masa produsaului congelat, iar pereții celulari nu mai sunt rupți, cum se întâmplă la congelarea lentă(-12oC-15oC)când mărimea cristalelor de gheață depășește volumul spațiilor intercelulare și rup membranele celulare.
Deshidratarea țesuturilor datorită diferenței de presiune a vaporilor de apă la nivelul suprafeței de contact cu aerul. Cu cât viteza de congelare este mai rapidă, cu atât viteza de evaporare a apei este mai redusă. Pierderea apei prin evaporare favorizează pătrunderea oxigenului, ceea ce determină brunificarea produsului.
Textura produselor este afectată ca urmare a congelării deoarece cristalele de gheață ce se formează în spațiile intercelulare duc la dezorganizarea celulelor, vătămarea și perforarea membranelor. Se produce astfel modificarea consistenței produsului și pierderi de suc celular, ceea ce afectează calitatea produsului decongelat.
Modificările biochimice ale produselor congelate se referă la: pH-ul sucului celular, conținutul în vitamine, culoarea, aroma, gustul:
– pH-ul sucului celular se modifică în cursul procesului de congelare datorită-concentrării sucului vacuolar, ca rezultat al pierderii apei prin înghețare, precipitării sărurilor greu solubile, operațiilor tehnologice care se aplică înaintea congelării;
– Vitaminele, deși suferă cele mai mari pierderi în timpul procesului de congelare, sunt menținute într-o proporție mai ridicată comparativ cu prelucrarea prin sterilizare, concentrare sau deshidratare;
– Culoarea produselor congelate se modifică datorită degradării clorofilei la legumele verzi, degradării pigmenților antocianici la fructele colorate. Evitarea acestor manifestări se poate preveni prin tratamente antioxidante și reducerea intervalului de timp dintre divizarea produselor și congelare;
– Gustul poate fi modificat datorită unor operații greșite cum sunt:
la legumele neopărite apare gustul de fân;
la tomatele congelate lent apare un gust metalic;
la vinete tocate și castraveți apare un gust amar;
– Aroma se pierde în special în țesuturile traumatizate sau în cele supuse unui tratament de opărire prea îndelungat.
II.7. Defecte care au loc pe parcursul procesului de decongelare
Alterarea fructelor decongelate. Rezultatul acțiunii de congelare și decongelare constă în modificări ale structurii țesuturilor, care devin mai poroase, mai laxe, creând un mediu prielnic pentru proliferarea și dezvoltarea microorganismelor. Umiditatatea realizată la suprafața produsului rece, rezultată prin condensarea vaporilor de apă din încăpere pe suprafața produsului rece, la care se adaugă exudatul rezultat din produs, constituie un mediu excelent pentru microorganisme.
Dezvoltarea microorganismelor este favorizată și de temperaturile de decongelare, care trec progresiv de la temperatura de congelare, la temperaturi mai ridicate, activând astfel microorganismele de alterare psihrofile. În fructe bacteriile nu proliferează și nu se dezvoltă atât de rapid ca și la legume, datorită conținutului ridicat de acizi al fructelor, care mențin pH-ul sub 4,5. Astfel, pericolul de infecții cu toxine ale bacteriilor din fructe este mai redus decât la legume. Fructele decongelate fermentează însă datorită proliferării și dezvoltării drojdiilor.
Transformări fizice
– pierderi în greutate – se produc la fructele și legumele neambalate, păstrate în ambalaje neermetice sau în ambalaje care nu aderă la suprafața produselor. Ele pot ajunge până la 2% din greutatea inițială și sub 1% pentru produsele ambalate ermetic;
– pierderi de arome caracteristice produsului – datorită degajării unor substanțe volatile din componența aromelor;
– pierderea aspectului strălucitor și de proaspăt – în special la fructe, datorită evaporării apei de la suprafața acestora. La o păstrare îndelungată în depozitele frigorifice pot avea loc transformări de culoare către cenușiu, defect care poartă numele de ,,arsură de frigider”.
Transformări chimice și biochimice
Cele mai profunde transformări sunt datorate enzimelor și ele diferă în funcție de nivelul de temperatură și de durata de păstrare.
Acțiunea cea mai importantă este cea a enzimelor de oxidare, care distrug acidul ascorbic și provoacă modificări de culoare.
S-a constatat în practică o corelație între pierderile de acid și culoare, fiind influențate de natura ambalajului folosit, fiind mai reduse la ambalajele metalice, decât la cele de carton. Aceste fenomene se previn prin metode de inactivare a enzimelor(opărire la legume, adăugarea unor substanțe antioxidante la fructe, cum ar fi vitamina C în siropul de zahăr, sau mai modern folosirea unor metode moderne de ambalare în vid sau în atmosferă de gaz inert.
Pe lângă enzimele de oxidare mai pot acționa și unele enzime hidrolitice rezistente la temperaturi scăzute. Astfel se explică apariția unor gusturi de migdale amare la fructele din categoria sâmburoase, care conțin amigdalină în sâmburi, ca urmare a unor reacții de hidroliză.
III. STUDIUL DECONGELĂRII FRUCTELOR
În practică este indicată întotdeauna o congelare rapidă a fructelor și o decongelare lentă. Acestea favorizează păstrarea structurii produsului cât mai apropiată de cea inițială și pierderi cât mai reduse de substanțe nutritive.
La fructe, cea mai bună metodă de decongelară este în trepte, folosind un refrigerator înainte de răcirea lentă în mediul înconjurător.
III.1. Materia primă- caractetistici
Pentru studiul decongelării fructelor au fost luate în analiză trei specii de fructe: vișine, căpșuni și zmeură.
Vișinele
Vișinile prin gustul și aroma deosebit de plăcută ocupă o pondere îmsemnată în fabricarea sucurilor și a conservelor în general. Stadiul de maturitate industrială coincide cu perioada de maturitate fiziologică a fructelor.
Sezonul de coacere și de recoltare a vișinelor începe în prima decadă din iunie cu soiurile Fortuna și Timpurii engleze, și se încheie în ultimele două decade din iulie, cu soiurile Meteor și Schattenmorelle.
Valoarea energetică a vișinelor este de circa 63 kcal la 100 g. Din vișine(fig.5) se prepară sucuri, dulceață, compot, gem, vișinată, sirop, produse de cofetărie: spumă, gelatină, înghețată, șerbet, creme, sufleu, plăcintă, tarte, tort, ștrudel, budincă, ș.a.
Fig. Vișine
În țara noastră se cultivă două grupe de soiuri de vișine:
a) vișine propriu-zise, provenite din Vișinul comun (Cerasus vulgaris Mill.); acestea sunt acide și astringente (soiurile Spaniole, Crișana, Mocănești, Oblacinska, Schattenmorelle); se folosesc în proporție de circa 90% pentru industrializare;
b) soiuri hibride între Cireș și Vișin, care au fructe dulci și armonios acidulate, fiind mai gustoase decât cireșele. Principalele soiuri hibride sunt: Mari timpurii, Timpurii engleze, Timpurii de Cluj, Spanca.
Pentru dulceață, compot și vișinată se preferă soiurile de vișine cu pulpă cărnoasă și cu sucul intens colorat în roșu (Mari timpurii, Timpurie engleza, Crișana, Mocănești, Oblacinska).
Pierderile rezultate în urma condiționării vișinelor reprezintă valori cuprinse între 9-23% în medie de 12% de unde rezultă că pentru 100kg fructe fără sâmburi și codițe sunt necesare cca 112 kg materie primă.
Compoziția chimică. Substante organice.
Glucidele reprezinta principala substanță organică pentru majoritatea fructelor. Vișinele au un conținut de glucide de 6-14%. Alături de glucidele pure în vișine se mai găsesc substanțe pectice din lamela mijlocie dintre celulele vegetale.
Protidele au un rol structural și funcțional deosebit în celule, intrând în compoziția membranelor celulare, acizilor nucleici și enzimelor și participă la reacțiile biochimice care au loc în fructe( sub forma de enzime ). Conținutul de protide al vișinelor este de 0,9%.
Lipidele participă la formarea structurii membranelor biologice și la reglarea permeabilității acestora.Constitue în același timp și un important component energetic. Conținutul de lipide al vișinelor este de 0,5%.
Acizii organici reprezintă produși intermediari ai metabolismului glucidelor, protidelor și lipidelor, care prezintă importanță în realizarea gustului fructelor. Acești compuși chimici se găsesc liberi, dizolvați în sucul celular al fructelor sau combinați sub formă de săruri, esteri, glicozide etc.
Vitaminele sunt substanțe active cu diverse roluri în procesele de transport de electroni, în reglarea potențialului redox, în activarea enzimelor, în biocataliză etc. Principala vitamină sintetizată de vișine este acidul ascorbic( vit.C ). Conținutul în acid ascorbic al vișinelor este de 12%. În cantități mai mici, în vișine, se mai găsesc: tiamina( 0,05%), riboflavina ( 0,06% ), nicotinamida( 0,3% ).
Enzimele coordonează întreaga activitate metabolica din fructe. Ele sunt localizate în diferite organite celulare de unde dirijeaza procesele metabolice. În funcție de acțiunea lor, enzimele sunt clasificate în: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, ligaze, izomeraze și coenzime.
Hormonii deși se găsesc în cantități mici, au un rol important în inhibarea sau stimularea proceselor de creștere și de maturare a fructelor, în repausul vegetativ. Principalii hormoni identificați în fructe sunt: auxinele, giberelinele, citokininele, acidul abscisic și etilena.
Pigmenții vegetali conferă fructelor o culoare atragatoare. Substanțele fenolice sunt produse secundare care concură la realizarea gustului, aromei și culorii fructelor. Din punct de vedere chimic sunt derivați ai acidului cinamic, acidului benzoic, ai taninurilor, flavonelor, antocianilor.
Substantele volatile sunt produse secundare ale metabolismului care contribuie la realizarea aromei și mirosului caracteristic fructului. În alcătuirea lor intră un numar diferit de substanțe care din punct de vedere chimic pot fi: hidrocarburi, alcooli, fenoli, aldehide, cetone, acizi organici, esteri, eteri, terpene, substanțe azotate etc.
Alte substante identificate în fructe sunt: fitoncidele, chinonele, aminele, amidele, alcaloizii, glicozizii etc.
Substanțe anorganice
Apa este reprezentată în țesuturile fructelor sub formă de apă liberă și apă legată și constituie mediul de desfășurare a reacțiilor biochimice din celule, participă la vehicularea prin țesuturi a substanțelor dizolvate, la menținerea turgescentei etc. Vișinele conțin 77-88% apă.
Substanțele minerale intră în alcatuirea unor compuși chimici cu rol structural, dar au și o importanță fiziologică deosebită, fiind activatori sau inhibitori ai unor sisteme enzimatice, ele constituie parte componentă a unor enzime, coenzime, pigmenti.
Căpșunile
Căpșunile sunt produse horticole care au proprietăți senzoriale deosebite: gust, aromă, aspect și un conținut bogat în substanțe biologic active, mai ales în antioxidanți, posedând proprietăți curative, fiind solicitate de către toate categoriile de consumatori.
Căpșunile se numară alături de cireșe printre primele fructe care ajung la maturitate la începutul verii, în lunile mai-iunie(fig.4).
Fig.4 Căpșuni
Cerințele sporite pentru consumul în stare proaspătă și folosirea ca materie primă în industria conservelor se bazează pe valoarea alimentară și calitățile gustative deosebite, a numeroaselor soiuri de căpșune aflate în cultură: Pocahontas, Talisman, Cambridge, Red Gauntlet, Gorella, Senga Sengana, Benton.
Compoziția biochimică a fructelor de căpșuni 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.
Conținutul ridicat de apă al căpșunelor are importanță destul de mare, deoarece influențează stabilitatea acestor fructe.
Un alt 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.
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 căpșune este reprezentată de leucină – 42mg/100g și lizina – 33mg/100g. Din acizii neesențiali acidul aspartic este estimat la 182mg/100g și glutamina – 120mg/100g.
Valoarea energetică a căpșunelor reprezintă 154,3 Kj/100g parte edibilă, care este repartizată astfel: – din glucide – 125,23 Kj/100g ;
– din lipide – 15,63 Kj/100g;
– din protide- 13,53 Kj/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 căpșune 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. 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.
Zmeura(Rubus idaeus) crește spontan în în zona montană sau cultivată pe suprafețe din ce în ce mai mari, datorită calităților sale deosebite. Este unul din cele mai cunoscute fructe utilizate în deserturi, dulciuri, dar are și efecte curative importante.
În țara noastră Zmeurul (Rubus idaeus L.) crește atât în stare salbatică (zmeurișurile de munte), cât și cultivată. În cultură este reprezentat prin soiuri neremontante (cu o singură recoltă pe an, in iunie-iulie), și soiuri remontante (cu două perioade de recoltare pe an: una în iunie-iulie, iar alta în septembrie-octombrie) .
Dintre soiurile neremontante cu fructe roșii, mai valoroase sunt: Cayuga (are coacerea cea mai timpurie), Rubin bulgăresc, Mailing Exploit, Englezesc, September, The Latham, Taylor ș.a.
Dintre soiurile remontante de Zmeur cel mai productiv este Din Ulciug. El are fructe mari, roșii. Datorită calităților sale, zmeura din flora spontană a fost recoltată în cantități din ce în ce mai mari în ultimii 15 ani.
Zmeura este o asociație de drupeole, unite între ele sub forma unui degetar și prinse pe receptaculul floral. La maturitate, asociația de drupeole se desface de receptacul, drupeolele continuând să rămână unite între ele, cu excepția unor soiuri(fig.).
Fig. Zmeură
Zmeura are un conținut în apă de 80-87%. Activitatea apei este destul de mare, astfel stabilitatea acestora este redusă. Un alt indice de bază cu importanță fiziologică și tehnologică al compoziției chimice a fructelor, este conținutul în 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 zmeură sunt: acidul citric, acidul salicilic, acidul oxalic, acidul malic, acidul clorogenic. Mai conțin acid ferulic- 1mg/100mg, acid cafeic- 0,80mg/100g și acid p-cumaric- 1,4mg/100g produs.
Prezența pigmenților în țesuturile vegetale conferă fructelor culoarea caracteristică. Pigmenții reprezintă substanțe cu structură chimică foarte diferită, fiind prezenți în fructe sub formă de pigmenți porfirinici, carotenoidici , antocianici și flavonoizi.
La zmeură pigmenții sunt repartizați uniform în tot volumul fructului, iar intensitatea culorii fructelor depinde de cantitatea pigmenților și de calitatea acestora.
Dintre fructele de pădure, zmeura prezintă cel mai mare grad de perisabilitate, condițiile de calitate sunt cuprinse în trei clase de calitate(extra, I și II-a) în care se încadrează polidrupele, după prospețime, culoare, stare de sănătate, însușiri organoleptice, grad de maturare și fermitate. Prezența pedunculului, caliciului și a receptaculului este facultativă.
III.2.Tratamente preliminare
Condiționarea fructelor
Materia primă destinată congelării este supusă în funcție de particularitățile pe care le prezintă la o succesiune de operațiuni: recepție, calibrare, divizare, tratamente antioxidante, etc., operațiuni ce formează fluxul tehnologic.
Recepția materiei prime se face sub aspect cantitativ și calitativ și trebuie introdusă cât mai rapid în procesul tehnologic. Refrigerarea materiei prime înainte de congelare (în camere frigorifice sau după metoda hydro-cooling), contribuie la menținerea fermității produselor, reduce scurgerile de suc la scoaterea sâmburilor și mărește randamentul instalației de congelare. Păstrarea căpșunilor în spații frigorifice cu temperatura aerului de 0 …-1°C se face pe durate de maximum 8 ore pentru căpșunile fără peduncul și caliciu și maximum 24 ore pentru cele cu peduncul și caliciu;
Sortarea. Criteriile de sortare a fructelor și legumelor sunt: dimensiunile, stadiul maturității, culoarea, starea de sănătate și prospețime a produselor.
Sortarea după starea de sănătate se execută la începutul procesului tehnologic, pentru a îndepărta exemplarele alterate, prevenind astfel pericolul de infecție.
Sortarea după dimensiuni este de preferat să fie efectuată după congelare în vederea simplificării fluxurilor tehnologice la liniile continue de fabricație.
Sortarea după calitate se face în general pe benzi transportoare înainte de congelare. Alimentarea acestora trebuie sa asigure o distribuție uniformă a produselor pe lățimea benzii, ceea ce se realizează cu site vibratoare.
Fig. Sortarea vișinelor
Spălarea are rol de îndepărtare a resturilor de pământ, a insecto-fungicidelor și a florei microbiene de pe suprafața produselor.
Spălarea și concomitent scoaterea pedunculului și a caliciului se face cu mașini speciale. Dacă aceste mașini nu sunt în dotarea liniei tehnologice, spălarea se face în bazine cu apă împrospătată continuu urmată de o dușare fină, scurgerea apei și îndepărtarea manuală a caliciului și pedunculului.
Pentru spălarea fructelor cu textură moale se folosește mașina de spălat cu dușuri, formată dintr-o bandă transportoare confecționată din plasă de sârmă, prevăzută cu două grupuri de dușuri care pulverizează apa deasupra benzii pe care se află produsele supuse spălării.
Curățirea este o fază complexă de pregătire a materiei prime ce constă în îndepărtarea unor porțiuni rănite sau bolnave, a unor porțiuni necomestibile (casa seminală, ciorchini, sâmburi, codițe, coji, pielițe, etc.)(Fig.7).
Pentru îndepărtarea codițelor la vișine se utilizează mașina de scos codițe, care partea activă formată din vergele îmbrăcate cu cauciuc, care se învârtesc în sens contrar, două câte două, prinzând codițele și smulgându-le. Fructele rămân deasupra vergelelor în timp ce codiele sunt aruncate în partea de jos.
Fig. 7 Mașină de scos peduncul la vișine
Aceste operații se pot executa manual, necesitând un consum ridicat de forță de muncă sau mecanizat cu utilaje adecvate în acest sens.
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(fig.8).
Fig. 8 Mașina de scos caliciul la căpșuni
1-alimentare, 2-transportor cu racleți, 3-dușuri, 4-evacuare produs
Calibrarea este un factor de calitate care influențează durata de congelare și diminuează riscul aglomerării particulelor congelate răzleț. Fenomenul de lipire-aglomerare apare datorită diferențelor de căldură latentă pe care le au particulele mai mici în raport cu cele mai mari, care au temperaturi diferite la ieșirea din congelator.
Calibrarea căpșunilor – 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.
Divizarea constă în tăierea materiei prime în bucăți, rondele, tăiței, cuburi, etc, pentru a realiza o congelare uniformă și corectă.
Tratamente antioxidante. La temperatura de congelare și depozitare de -18°C activitatea enzimatică nu este complet oprită ci doar încetinită. Inhibarea completă a enzimelor se realizează la temperaturi mult mai scăzute(-40°C) sau prin vidarea produselor congelate, păstrarea în atmosferă inertă, etc.
Inactivarea enzimelor care produc modificări de culoare, gust, miros și pot merge până la alterarea produselor se realizează prin tratamente chimice, prin utilizarea unor substanțe inhibitoare de enzime(sare, acid citric, acid ascorbic, dioxidul de sulf, zahăr, etc).
III.3. Congelarea
Congelarea este utilizată pentru conservarea multor produse alimentare. Metoda conservă însușirile acestora un timp mai îndelungat. Ea conduce la oprirea dezvoltării aproape a tuturor microorganismelor de poluare și patogene. S-a constatat că oprirea dezvoltării micromiceților(ciuperci) se face la -15oC. La temperaturi de cca -20oC se produce crioletalitatea pentru toate categoriile de microorganisme. Acest nivel de frig este un parametru greu de realizat, cu mari consumuri de energie, neeconomicos și uneori însoțit de procese nedorite privind structura produselor.
Temperaturile de congelare sunt cuprinse între -18 oC și -40 oC.
Metodele de congelare sunt:
– congelare lentă – se realizează la temperaturi ale mediului de congelare de -18 oC…-20 oC și durează cca 80 de ore.
– congelare semirapidă – se realizează la temperaturi ale mediului de congelare între -20 oC…-40 oC(în camere frigorifice sau în tunele de congelare) și durează cca 60 de ore;
– congelarea rapidă se realizează la temperaturi în jur de -30…-35 oC și durează până la 24 de ore;
– congelare ultrarapidă – este o metodă de congelare care are loc la temperatura de -35…-40 oC și durează cca 3 ore.
Cele mai bune metode de congelare sunt cele rapidă și ultrarapidă, deoarece în masa produselor se formează cristale de gheață foarte fine care produc modificări minime ale structurii celulelor(ruperea membranelor celulare), iar coloizii formați au o capacitate mare a sucului celular.
O metodă modernă de congelare este cea care folosește dioxidul de carbon sau azotul lichid(fructe, legume, carne, preparate, etc.).
Modificările structurale care au loc în produsul congelat depind de mărimea cristalelor de gheață care se formează. Prin congelare lentă se formează cristale mari, care duc la desprinderea și deteriorarea celulelor și a țesuturilor.
Prin decongelare, coloizii hidrofili din celule nu se mai pot rehidrata la starea inițială de dinainte de congelare și se produc pierderi mari de suc celular. Congelarea rapidă și ultrarapidă dă cele mai bune rezultate, deoarece formarea cristalelor de gheață are loc chiar în celulă, dimensiunile acestora sunt mici, suprafața de contact dintre cristale și coloizii deshidratați este mare, astfel încât la decongelare îmbibare coloizilor este intensă.
Pentru menținerea efectelor pozitive ale congelării rapide și ultrarapide, este necesar să se respecte riguros anumite trepte ale regimului termic în verigile de bază ale translației produselor din momentul congelării și până în momentul consumului.
Dezechilibrul dintre acești factori, provocați de valorile necorespunzătoare ale parametrilor factorilor externi, conduce întotdeauna la dereglări calitative, chiar și la produsele care aveau inițial o calitate normală.
Principalii factori interni sunt:
– compoziția chimică a produsului;
– structura anatomică și gradul de integritate(sau gradul de prelucrare tehnologică) al produsului;
– proprietățile biologice: starea biologică, imunitatea, natura și numărul microorganismelor existente în produs în condițiile normale ale proceselor tehnologice etc.;
– proprietățile fizice: starea de agregare(lichidă sau stări intermediare), densitatea, masa specifică, vâscozitatea, căldura specifică, conductibilitatea termică, consistența etc.
Principalii factori externi sunt:
– solicitările mecanice în timpul manipulării produselor;
– compoziția aerului atmosferic și din depozit;
– temperatura aerului din depozit;
– umiditatea aerului din depozit;
– lumina și alte radiații la care sunt expuse produsele;
– ambalajul de contact direct cu produsul;
– microorganismele din mediul extern;
– regimul depozitării(vecinătatea produselor, starea sanitară și de curățenie a depozitului, absența insectelor și a rozătoarelor etc.).
Factorii atmosferici provoacă modificări fizice(pierderi în greutate), psihosenzoriale(închideri la culoare, modificarea aspectului, a proprietăților estetice ale alimentului), dar mai ales modificări chimice prin schimbări ale conținutului de apă, ale acidității, degradări și descompuneri ale componentelor organice cu eliminare de substanțe mai mult sau mai puțin toxice pentru sănătatea umană. De aceea se acordă o atenție deosebită respectării parametrilor factorilor externi: temperatură, umiditatea relativă a aerului, compoziția aerului și radiații din spațiile de depozitare.
Tehnologia vișinelor congelate
Recepția calitativă presupune respectarea următoarelor condiții:
– se admit fructe insuficient colorate maxim 1%;
– se admit fructe verzi maxim 1%;
– se admit fructe pătate maxim 15%;
– se admit sâmburi la fructe fără sâmburi maxim 15%.
Se congelează soiurile cu fructe mari, de culoare închisă, bine coapte. Se scot cozile, iar fructele se spală și se zvântă. Se pot congela fără zahăr sau cu zahăr.
Congelarea răzleață în pat fluidizat are avantajul duratei foarte scurte a operației, respectiv 7-12 minute. Pentru menținerea fermității și îmbunătățirea gustului se recomandă adaosul de zahăr. Vișinele congelate se pot păstra până la 6 luni la temperatura de -18oC.
La congelarea în bloc fără sâmburi este obligatorie imersia în apă răcită înainte de scoaterea sâmburilor, deoarece altfel au loc pierderi accentuate de suc. Durata de păstrare a vișinelor însiropate cu zahăr în bloc este de până la 12 luni la temperatura de -18oC.
În general fructele se congelează răzleț(în strat fluidizat), rezultând produse de bună calitate, care după decongelare sunt foarte asemănătoare cu cele proaspete.
Tehnologia căpșunelor congelate
Se congelează soiuri cu fructe mijlocii sau mari, bine colorate, coapte, parfumate, sănătoase, cu pulpa fermă. Se spală, se zvântă, se îndepărtează cozile și caliciul; fructele mari se pot tăia în jumătăți. Se congelează cu sau fără zahăr, ambalate în folii de polietilenă. Se pot congela și în vrac, timp de 5-6 ore, după care se scot din congelator, se ambalează în pungi de polietilenă și se reintroduc în congelator.
Căpșunele cu pulpa deteriorată se congelează în sirop de zahăr, în concentrație de 45%, în suc propriu sau sub formă de compot. În toate cazurile se adaugă zeamă e lămâie sau vitamina C praf.
Tehnologia congelării zmeurii
Se preferă soiurile cu fructe mijlocii, parfumate, sănătoase, cu pulpa tare. Se sortează și se spală numai dacă este nevoie. Se congelează în vrac, timp de 2-3 ore, cu sau fără adaos de zahăr, după care se ambalează în pungi de polietilenă și se reintroduc în congelator. Se poate congela și în sirop de zahăr cu concentrație de 45%, adăugându-se și zeamă de lămâie.
III.4. Decongelarea
Decongelarea produselor congelate reprezintă procesul de readucere a produselor la o stare termică a cărei temperatură este superioară punctului de congelare.
Principalele efecte negative asupra produselor alimentare care se pot produce în timpul decongelării sunt de natură chimică(insolubilizarea proteinelor, oxidarea lipidelor etc.), de natură fizică(recristalizări, modificări de volum), de natură microbiologică(dezvoltarea microorganismelor a căror activitate a fost inhibată sau încetinită sub acțiunea temperaturilor scăzute).
În comparație cu procesul de congelare, decongelarea prezintă anumite aspecte importante:
– transferul de căldură în interiorul produsului este mult mai puțin intens și în consecință, duratele sunt mai mari la decongelare, pentru aceleași diferențe medii de temperatură între mediul de încălzire și produs, respectiv între produs și mediul de răcire;
– în practică, diferențele maxime admisibile de temperatură(mediu de încălzire-produs) sunt mai mici decât diferențele de temperatură la congelare(produs-mediu de răcire);
-,, palierul de decongelare”(intervalul de timp din cadrul procesului în care temperatura produsului rămâne constantă) este extins în raport cu ,,palierul de congelare”.
Decongelarea se face în scopul consumului sau în scopul utilizării produselor în diverse procese de prelucrare.
În funcție de natura produsului congelat și caracteristicile acestuia și de scopul decongelării, aceasta se poate realiza cu aport de căldură către produs, prin mai multe metode: decongelarea în aer, în abur, în sirop, în câmp electric(cu curenți de înalta frecvență), cu microunde.
După destinația produselor decongelate, procesul de decongelare constă în aducerea produselor până la o temperatură apropiată de nivelul temperaturii produselor refrigerate sau până la o temperatură superioară acestui nivel, în acest din urmă caz, încălzirea făcându-se în vederea consumului.
În primul caz, decongelarea se mai numește și decongelare separată(în sensul că procesul nu cuprinde și faza de încălzire sau preparare culinară termică), iar în al doilea caz se numește decongelare directă.
Fructele care vor fi consumate ca atare vor fi decongelate într-o soluție de vitamina C 0,1%.
Pierderile de vitamina C la fructe depind în principal de echipamentul enzimatic al acestora; la fructele cu o activitate enzimatică intensă, pierderile pot ajunge la 60-70%. În mod normal după o păstrare de 6-8 luni, pierderile de vitamina C, nu trebuie să fie mai mari de 50%.
III.3. Prezentarea fructelor congelate
Pentru analiza calității fructelor decongelate au fost luate în studiu 3 sortimente de fructe congelate ambalate și 3 sortimente de fructe congelate păstrate în vrac, achiziționate de la Hipermarketuri și 2 sortimente de fructe congelate în laborator(fig.):
Căpșuni congelate ambalate;
Zmeură congelată ambalată;
Vișine congelate fără sâmburi ambalate;
Căpșuni congelate în vrac;
Zmeură congelată în vrac;
Vișine congelate fără sâmburi în vrac;
Căpșuni congelate laborator;
Vișine congelate laborator.
2) 3)
7) 8)
III.4. Determinarea indicilor de calitate
Pentru analiza fructelor congelate au fost determinați următorii indicatori:
– determinarea timpului de decongelare a fructelor congelate în funcție de metoda de decongelare: în aer și la cuptorul cu microunde;
– determinarea cantității de exudat rezultat după decongelare;
– determinarea indicatorilor fizico-chimici ai fructelor decongelate: substanța uscată, pH-ul, conținutul de vitamina C.
Cantitatea de fructe luată în studiu a fost de 100 g pentru fiecare sortiment. Probele analizate sunt prezentate în fig.
2) 3)
Fig. Fructe analizate
1-fructe congelate ambalate, 2-fructe congelate păstrate în vrac,
3- fructe congelate în laborator
Timpul de decongelare
Pentru determinarea timpului de decongelare, probele analizate au fost păstrate în aer la temperatura de 25oC și la cuptorul cu microunde(fig.).
Cantitatea de exudat
Pentru determinarea cantității de exudat rezultată după decongelarea fructelor analizate, fructele au fost stoarse de sucul rămas după decongelare și cântărite cu un cântar de laborator(fig.).
Fig. Fructe decongelate
Metodele de analiză fizico – chimică permit aprecierea nivelului de calitate al produselor, iar urmărirea în timp a evoluției parametrilor fizico- chimici, permite stabilirea termenului de păstrare pentru fructele congelate.
Analizele chimice efectuate au fost:
Substanța uscată;
pH – ul;
Cantitatea de vitamina C.
Analizele chimice au fost efectuate în laborator, prin determinarea SU, pH-ului, și a conținutului de vitamina C.
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 fructe;
– Se spală și se taie în părți egale;
– Se îndepărtează părțile necomestibile;
– Se mărunțește proba ( MOJARARE );
– Se introduce proba într-un vas.
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 fructelor decongelate analizate a fost realizată cu ajutorul refractometrului digital ABBE(fig.).
Fig. Determinarea conținutului de substanță uscată
Determinarea pH-ului a fost efectuată prin determinarea directă cu pH-metrul WTW Series(Fig.).
Fig. Determinarea pH-ului
Determinarea vitaminei C
Determinarea vitaminei C din 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 fructele analizate în laborator(fig.).
III.5. Rezultate obținute
Timpul de decongelare
Determinările obținute privind timpul de decongelare a fructelor în privința metodei de decongelare: în aer și în cuptorul cu microunde sunt înregistrate în tabelul .
Tabel
Timpul de decongelare
Din datele prezentate privind timpul de decongelare a fructelor în aer și la cuptorul cu microunde se observă o diferență semnificativă.
Astfel decongelarea fructelor în aer este de 2 ore pentru zmeură și 2:30 ore pentru căpșuni și vișine. În ceea ce privește decongelarea la cuptorul cu microunde, timpul de decongelare a fost de 2 minute și 30 de secunde pentru zmeură și de 3 minute pentru căpșuni și vișine.
În urma analizei timpului de decongelare pentru cele trei sortimente analizate se poate spune că decongelarea cu microunde este mult superioară față de decongelarea în aer.
Cantitatea de exudat
Cantitatea de fructe și cantitatea de exudat rezultată după decongelarea sortimentelor de fructe analizate sunt trecute în tabelul .
Tabel
Cantitatea de fructe și exudat rezultate după decongelare
Din analiza cantității de fructe rămase după decongelare, se observă că avem cantități variabile de exudat format după decongare, atât în ceea ce privește cele trei sortimente de fructe, cât și în funcție de modul decongelare și păstrare a acestora.
Cantitatea cea mai mică de exudat a fost înregistrată la vișine, fiind cuprinsă între 11-19g/100g fructe. La zmeură cantitatea de exudat a fost cuprinsă între 21-23 g/100g fructe. Cantitatea cea mai mare de exudat a fost înregistrată la căpșuni fiind cuprinsă între 21-30g/100 g fructe.
Diferențele mari ale cantității de exudat între sortimentele de fructe se datorează în primul rând cantității de substanță uscată pe care fructele o conțin, metodei de congelare aplicate și modului de păstrare a acestora(ambalate sau vrac).
Astfel căpșunile ambalate, dar care au avut cel mai scăzut conținut de substanță uscată- 3,4oBrix, prezintă cea mai mare cantitate de exudat – 30g. Vișinele care au avut un conținut ridicat de substanță uscată, prezintă un conținut mai scăzut de exudat.
Conținutul de S.u., pH-ul și conținutul de vitamina C
Conținutul de substanță uscată solubilă al fructelor decongelate analizate, pH-ul și conținutul de vitamina C sunt prezentate în tabelul .
Tabel
Conținutul de S.u., pH-ul, vitamina C
Din datele analizate se observă că vișinele decongelate au cel mai ridicat conținut de substanță uscată, cuprins între 7,9 oBrix, la cele păstrate congelate în vrac, la 10,7 oBrix, și ajunge la 12,0 oBrix la cele păstrate ambalate în laborator.
Cel mai scăzut conținut de substanță uscată îl prezintă căpșunile, fiind cuprins între 3,4 oBrix, la căpșunile congelate ambalate, de 4,0 oBrix, la cele păstrate în vrac și ajunge la 4,4 oBrix, la cele congelate ambalate în laborator.
Zmeura ambalată are un conținut de substanță uscată de 4,8 oBrix la cea congelată ambalată și 4,2 oBrix la zmeura congelată și păstrată vrac.
Conținutul de substanță uscată solubilă este mai redus la fructele congelate păstrate în vrac, față de cele ambalate, aceasta datorându-se materiei prime sau datorită pierderilor de suc celular care pot să apară în timpul manipulărilor și transportului.
Pentru evidențierea conținutului variabil al substanței uscate, acesta este reprezentat grafic în fig.
Fig. Reprezentarea grafică a conținutului de substanță uscată
În privința pH-ului, sucul celular suferă modificări importante în cursul procesului de congelare, determinat de: concentrarea sucului vacuolar ca rezultat al pierderii de apă prin înghețare, astfel acesta se acidifică, sărurile greu solubile aflate în cantitate mică în sucul celular precipită mai ușor ceea ce modifică compoziția și pH-ul.
Astfel fructele congelate analizate au pH-ul variabil, fiind situat între 3,02-3,56 la vișine, 3,03-3,13 la zmeură și 3,20-3,40 la căpșuni. Valorile mai ridicate ale pH-ului în cazul vișinelor, care sunt cunoscute ca și fructe acrișoare(acide), poate fi determinat de conținutul de substanță ridicat al acestora(zaharuri), care atenuează aciditatea acestora.
Reprezentarea grafică a pH-ului fructelor decongelate analizate este prezentată în fig. .
Fig. Reprezentarea grafică a pH-ului
CONCLUZII
În urma decongelării celor trei sortimente de fructe, se observă că există diferențe semnificative privind timpul de decongelare, la decongelarea în aer față de decongelarea la cuptorul cu microunde.
Decongelarea fructelor în aer este de 2 ore pentru zmeură și 2:30 ore pentru căpșuni și vișine, iar decongelarea la cuptorul cu microunde, timpul de decongelare a fost de 2 minute și 30 de secunde pentru zmeură și de 3 minute pentru căpșuni și vișine.
În privința analizei cantității de fructe rămase după decongelare, se observă că avem cantități variabile de exudat format după decongare, în ceea ce privește cele trei sortimente de fructe.
Cantitatea cea mai mică de exudat a fost înregistrată la vișine, fiind cuprinsă între 11-19g/100g fructe. La zmeură cantitatea de exudat a fost cuprinsă între 21-23 g/100g fructe. Cantitatea cea mai mare de exudat a fost înregistrată la căpșuni fiind cuprinsă între 21-30g/100 g fructe.
Conținutul de substanță uscată solubilă este variabil, în funcție de specia de fructe analizate, dar și în funcție de modul de păstrare și ambalare, fiind mai redus la fructele congelate păstrate în vrac, față de cele ambalate.
Vișinele decongelate au cel mai ridicat conținut de substanță uscată, cuprins între 7,9 oBrix, la cele păstrate congelate în vrac, la 10,7 oBrix, și ajunge la 12,0 oBrix la cele păstrate ambalate în laborator.
Cel mai scăzut conținut de substanță uscată îl prezintă căpșunile, fiind cuprins între 3,4 oBrix, la căpșunile congelate ambalate, de 4,0 oBrix, la cele păstrate în vrac și ajunge la 4,4 oBrix, la cele congelate ambalate în laborator.
Zmeura ambalată are un conținut de substanță uscată de 4,8 oBrix la cea congelată ambalată și 4,2 oBrix la zmeura congelată și păstrată vrac.
Conținutul variabil al substanței uscate se datorează materiei prime sau pierderilor de suc celular care pot să apară în timpul manipulărilor și transportului.
În ceea ce privește pH-ul fructelor decongelate, acesta are valori diferite, fiind situat între 3,02-3,56 la vișine, 3,03-3,13 la zmeură și 3,20-3,40 la căpșuni. Valorile mai ridicate ale pH-ului în cazul vișinelor, care sunt cunoscute ca și fructe acrișoare(acide), poate fi determinat de conținutul de substanță ridicat al acestora(zaharuri), care atenuează aciditatea acestora.
Bibliografie
Gherghi A. – Prelucrarea și industrializarea produselor horticole, vol. III, Editura Olimp, București, 1999
C. Banu – Tratat de industrie alimentară. Tehnologii alimentare, Editura ASAB, București, 2009
Dumitru Beceanu, Adrian Chira – Tehnologia produselor horticole, Editura Economică, București, 2003
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
Maria Elena Ceaușescu, R. Vieru, A.Teodorescu – Cultura și valorificarea căpșunului, Editura Ceres, București, 1982
I. Jianu, Delia Dumbravă, D. Dronca, T. Trașcă – Principii și tehnici de procesare și conservare a produselor agroalimentare. Determinări. Calcule tehnologice, Editura Eurobit, Timișoara, 1997
Vasile Lazăr – Tehnologia păstrării și industrializării produselor horticole – Editura Academic Pres, Cluj–Napoca, 2006
Gheorghe Marca – Păstrarea și prelucrarea legumelor și fructelor – Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2004
Gheorghe Mihalca, Veronica Mihalca – Tehnici de păstrare a alimentelor prin frig, Editura tehnică, București, 1986
Gheorghe Mihalca, R. Vieru, S. Bălărescu, D. Vasiliu – Congelarea produselor horticole și prepararea lor pentru consum, Editura Tehnică, București, 1980
Petru Niculiță – Tehnica și tehnologia frigului în domenii agroalimentare, Editura Didactică și Pedagogică București, 1998
Petru Nicoliță, Nicolae Purice – Tehnologii frigorifice în valorificarea produselor alimentare animale, Editura Ceres, București, 1986
Petru Niculiță, Mona Popa – Tehnici de conservare a produselor agroalimentare, București, 2002
Petru Niculiță, Nicolae Purice – Tehnologii frigorifice în valorificarea produselor alimentare de origine vegetală, Editura Ceres București, 1986
Violeta Nour – Tehnologii și utilaje în industria conservelor de legume și fructe -Editura Reprograph, Craiova, 2002
Alexandru Naghiu, A.Timar, Adriana David, Anca Naghiu – Tehnica frigului și climatizare, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2005
Tuțulescu Felicia – Modificări ale alimentelor produse de microorganisme, Editura ALMA, Craiova, 2013
Bibliografie
Gherghi A. – Prelucrarea și industrializarea produselor horticole, vol. III, Editura Olimp, București, 1999
C. Banu – Tratat de industrie alimentară. Tehnologii alimentare, Editura ASAB, București, 2009
Dumitru Beceanu, Adrian Chira – Tehnologia produselor horticole, Editura Economică, București, 2003
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
Maria Elena Ceaușescu, R. Vieru, A.Teodorescu – Cultura și valorificarea căpșunului, Editura Ceres, București, 1982
I. Jianu, Delia Dumbravă, D. Dronca, T. Trașcă – Principii și tehnici de procesare și conservare a produselor agroalimentare. Determinări. Calcule tehnologice, Editura Eurobit, Timișoara, 1997
Vasile Lazăr – Tehnologia păstrării și industrializării produselor horticole – Editura Academic Pres, Cluj–Napoca, 2006
Gheorghe Marca – Păstrarea și prelucrarea legumelor și fructelor – Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2004
Gheorghe Mihalca, Veronica Mihalca – Tehnici de păstrare a alimentelor prin frig, Editura tehnică, București, 1986
Gheorghe Mihalca, R. Vieru, S. Bălărescu, D. Vasiliu – Congelarea produselor horticole și prepararea lor pentru consum, Editura Tehnică, București, 1980
Petru Niculiță – Tehnica și tehnologia frigului în domenii agroalimentare, Editura Didactică și Pedagogică București, 1998
Petru Nicoliță, Nicolae Purice – Tehnologii frigorifice în valorificarea produselor alimentare animale, Editura Ceres, București, 1986
Petru Niculiță, Mona Popa – Tehnici de conservare a produselor agroalimentare, București, 2002
Petru Niculiță, Nicolae Purice – Tehnologii frigorifice în valorificarea produselor alimentare de origine vegetală, Editura Ceres București, 1986
Violeta Nour – Tehnologii și utilaje în industria conservelor de legume și fructe -Editura Reprograph, Craiova, 2002
Alexandru Naghiu, A.Timar, Adriana David, Anca Naghiu – Tehnica frigului și climatizare, Editura Risoprint, Cluj-Napoca, 2005
Tuțulescu Felicia – Modificări ale alimentelor produse de microorganisme, Editura ALMA, Craiova, 2013
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Studiul Decongelarii Fructelor (ID: 124300)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.