CRISTINA MIHALI GABRIELA OPREA

TEHNOLOGIE GENERALĂÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Editura RISOPRINTCluj-Napoca 2003

Referent ştiinţific: conf. univ. dr. DOREL MODORAN

2

PREFAŢĂ

Această lucrare este destinată studenţilor de la specializarea “Ingineria

produselor alimentare” şi îşi propune iniţierea acestora în principalele ramuri

ale tehnologiei fabricării produselor alimentare. Lucrarea este structurată în 14

capitole.

În capitolul 1 sunt prezentate principalele materii prime utilizate în

industria alimentară fiind indicate compoziţia şi proprietăţile fizico-chimice şi

tehnologice ale acestora.

În capitolele 2-11 sunt prezentate noţiunile de bază din domeniul

tehnologiei de prelucrare a materiilor prime de origine vegetală: tehnologia

conservării legumelor şi a fructelor, tehnologia zahărului şi a produselor

zaharoase, tehnologia uleiurilor vegetale comestibile, tehnologia morăritului,

tehnologia panificaţiei şi a produselor făinoase, tehnologia fabricării drojdiei,

tehnologia obţinerii amidonului şi a produselor derivate, tehnologia malţului şi

a berii, tehnologia fabricării alcoolului şi tehnologia vinului.

Capitolele 12-14 tratează tehnologiile de prelucrare a materiilor prime

de origine animală, respectiv tehnologia laptelui şi a produselor lactate,

tehnologia cărnii şi a produselor din carne, tehnologia industrializării peştelui.

În cadrul acestor capitole sunt prezentate schemele unor procese

tehnologice care cuprind operaţiile de prelucrare a diverselor materii prime în

scopul fabricării de semipreparate sau produse alimentare.

Ţinând seama de complexitatea problematicii abordate, de spaţiul limitat

al lucrării şi de progresele extrem de rapide ale industriei alimentare şi ale

tehnologiilor aferente, vom primi cu recunoştinţă observaţiile şi sugestile pentru

îmbunătăţire acestei lucrări în vederea unei noi ediţii.

Autorii

3

CUPRINS

INTRODUCERE………………………………………………………. 91. MATERII PRIME UTILIZATE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ... 12 1.1.Compoziţia chimică a alimentelor………………………………… 12 1.2.Materii prime vegetale…………………………………………….. 23 1.2.1. Cereale………………………………………………………... 23 1.2.2. Plante oleaginoase…………………………………………….. 25 1.2.3. Sfecla de zahăr………………………………………………... 27 1.2.4. Legumele şi fructele…………………………………………... 27 1.2.5. Strugurii………………………………………………………. 30 1.2.6. Tutunul………………………………………………………... 30 1.2.7. Hameiul……………………………………………………….. 31 1.2.8. Plante medicinale aromatice………………………………….. 31 1.3. Materii prime de origine animală…………………………………. 32 1.3.1. Carnea…………………………………………………………. 32 1.3.2. Laptele………………………………………………………… 33 1.3.3. Ouăle…………………………………………………………... 34 1.4. Materii auxiliare pentru prepararea produselor alimentare………. 352. TEHNOLOGIA CONSERVÃRII LEGUMELOR ŞI FRUCTELOR 36 2.1 Pãstrarea în stare proaspãtã a fructelor şi legumelor……………… 36 2.2. Pregătirea legumelor şi fructelor pentru prelucrare………………. 37 2.3. Conservarea legumelor şi fructelor prin refrigerare……………... 41 2.4. Conservarea legumelor şi fructelor prin congelare………………. 42 2.5. Conservarea produselor vegetale prin acidifiere…………………. 43 2.5.1. Conservarea prin acidifiere naturalã………………………….. 43 2.5.2. Conservarea produselor vegetale prin acidifiere cu acid acetic 45

2.6. Tehnologia semifabricatelor din fructe…………………………… 45 2.7. Tehnologia sucurilor de fructe şi legume………………………… 46 2.7.1. Tehnologia sucurilor limpezi…………………………………. 46 2.7.2. Tehnologia sucurilor cu pulpã (nectare)……………………… 54 2.8. Tehnologia produselor conservate cu ajutorul zahãrului…………. 57 2.8.1. Produse gelificate…………………………………………….. 57 2.8.1.1. Tehnologia fabricãrii marmeladei………………………. 59 2.8.1.2. Tehnologia fabricării jeleurilor…………………………. 60 2.8.2. Produse negelificate…………………………………………... 60 2.8.2.1. Tehnologia fabricării dulceţii…………………………… 60 2.8.2.2. Tehnologia siropurilor de fructe………………………... 65 2.9. Tehnologia conservelor de legume şi fructe termosterilizate…….. 65 2.9.1. Tehnologia conservelor sterilizate de legume……………….. 68 2.9.2. Tehnologia conservelor sterilizate de fructe…………………. 70

4

3. TEHNOLOGIA ZAHÃRULUI ŞI A PRODUSELOR ZAHAROASE…………………………………………………………. 70 3.1. Tehnologia zahãrului……………………………………………... 70 3.1.1. Proprietãţile fizico-chimice ale zaharozei……………………. 70 3.1.2. Materia primã pentru fabricarea zahãrului……………………. 72 3.1.3. Procesul tehnologic de fabricare a zahãrului…………………. 74 3.1.3.1. Pregãtirea sfeclei pentru extragerea zahãrului………….. 75 3.1.3.2. Extracţia zahãrului din sfeclã prin difuziune…………… 78 3.1.3.3. Purificarea zemii de difuzie…………………………….. 82 3.1.3.4. Concentrarea zemii subţiri prin evaporare……………… 85 3.1.3.5. Fierberea şi cristalizarea zahãrului……………………... 85 3.1.3.6. Uscarea zahărului tos…………………………………… 86 3.1.3.7. Cernerea, ambalarea şi depozitarea zahărului…………... 86 3.1.3.8. Fierberea şi cristalizarea produsului final……………… 86 3.1.3.9. Obţinerea laptelui de var, a bioxidului de carbon şi a bioxidului de sulf……………………………………………………… 86 3.2. Tehnologia produselor zaharoase………………………………… 87 3.2.1. Fabricarea produselor de caramelaj…………………………... 87 3.2.1.1. Fabricarea bomboanelor………………………………... 88 3.2.1.2. Fabricarea caramelelor………………………………….. 90 3.2.1.3. Fabricarea drajeurilor…………………………………… 91 3.2.2. Fabricarea halvalei……………………………………………. 91 3.2.3. Tehnologia fabricãrii ciocolatei………………………………. 92 3.2.3.1. Prepararea masei de cacao……………………………… 93 3.2.3.2. Prepararea masei de ciocolatã………………………….. 95 3.2.3.3. Modelarea ciocolatei…………………………………… 964. TEHNOLOGIA ULEIURILOR VEGETALE COMESTIBILE……. 97 4.1. Materii prime pentru obţinerea uleiurilor vegetale……………….. 97 4.2. Procesul tehnologic de fabricare a uleiurilor vegetale……………. 98 4.2.1. Prelucrarea preliminarã a materiilor prime oleaginoase………. 98 4.2.2. Decojirea seminţelor oleaginoase…………………………….. 100 4.2.3. Mãcinarea materiilor prime oleaginoase……………………… 101 4.2.4. Tratamentul hidrotermic al mãcinãturii oleaginoase………….. 101 4.2.5. Presarea mãcinãturii oleaginoase……………………………… 102 4.2.6. Extracţia uleiului cu dizolvanţi………………………………... 103 4.2.7. Distilarea miscelei……………………………………………. 106 4.2.8. Rafinarea uleiurilor vegetale………………………………….. 107 4.2.8.1. Desmucilaginarea (delecitinizarea)…………………….. 107 4.2.8.2. Neutralizarea uleiurilor…………………………………. 107 4.2.8.3. Spălarea uleiurilor………………………………………. 108 4.2.8.4. Uscarea uleiurilor………………………………………. 108 4.2.8.5. Decolorarea uleiurilor (albirea)…………………………. 108 4.2.8.6. Vinterizarea uleiurilor…………………………………… 108

5

4.2.8.7. Dezodorizarea uleiurilor………………………………… 109 4.3. Fabricarea grãsimilor hidrogenate………………………………... 109 4.4. Fabricarea margarinei…………………………………………….. 1115. TEHNOLOGIA PRODUSELOR DE MORÃRIT………………….. 112 5.1. Materii prime în industria morãritului…………………………… 112 5.2. Principalele produse ale industriei morăritului…………………... 112 5.3. Proprietăţile fizico-mecanice şi chimice ale boabelor de cereale... 113 5.4. Procesul tehnologic de măcinare a grâului………………………. 116 5.5. Procesul tehnologic de mãcinare a porumbului………………….. 124 5.6. Procesul tehnologic de prelucrare a orezului…………………….. 1256. TEHNOLOGIA PANIFICAŢIEI ŞI A PRODUSELOR FĂINOASE 127 6.1. Tehnologia panificaţiei…………………………………………... 127 6.1.1. Materii prime şi auxiliare în industria de panificaţie………… 127 6.1.2. Procesul tehnologic de fabricare a pâinii……………………. 130 6.1.2.1. Dozarea materiilor prime şi auxiliare…………………. 132 6.1.2.2. Prepararea aluatului…………………………………… 133 6.1.2.3. Frãmântarea aluatului………………………………….. 134 6.1.2.4. Fermentarea aluatului………………………………….. 135 6.1.2.5. Prelucrarea aluatului…………………………………… 136 6.1.2.6. Coacerea pâinii………………………………………… 136 6.2. Tehnologia produselor fãinoase………………………………….. 137 6.2.1. Fabricarea pastelor fãinoase………………………………….. 137 6.2.2. Fabricarea biscuiţilor………………………………………… 1447. TEHNOLOGIA FABRICÃRII DROJDIEI……………………….. 146 7.1. Tehnologia fabricării drojdiei comprimate………………………. 147 7.2. Tehnologia fabricării drojdiei uscate……………………………. 1478. TEHNOLOGIA AMIDONULUI, GLUCOZEI ŞI DEXTRINEI…… 149 8.1. Tehnologia fabricãrii amidonului………………………………... 149 8.2. Tehnologia fabricãrii dextrinei…………………………………... 152 8.3. Tehnologia fabricãrii glucozei…………………………………… 1549. TEHNOLOGIA FABRICÃRII MALŢULUI ŞI A BERII………….. 159 9.1. Tehnologia fabricãrii malţului…………………………………… 159 9.1.1. Înmuierea orzului…………………………………………….. 160 9.1.2. Germinarea orzului…………………………………………... 162 9.1.3. Uscarea malţului……………………………………………... 163 9.1.4. Răcirea şi degerminarea malţului……………………………. 164 9.2. Tehnologia fabricãrii berii……………………………………….. 165 9.2.1. Materiile prime pentru fabricarea berii………………………. 165 9.2.2. Procesul tehnologic de fabricare a berii……………………… 167 9.2.2.1. Măcinarea malţului…………………………………….. 170 9.2.2.2. Brasajul ………………………………………………... 171 9.2.2.3. Filtrarea plãmezii zaharificate…………………………. 174 9.2.2.4. Fierberea mustului cu hamei…………………………… 175

6

9.2.2.5. Rãcirea mustului……………………………………….. 175 9.2.2.6. Fermentarea mustului de bere………………………….. 176 9.2.2.7.Filtrarea berii……………………………………………. 177 9.2.2.8. Ambalarea berii………………………………………… 17710. TEHNOLOGIA FABRICÃRII ALCOOLULUI…………………... 17811. TEHNOLOGIA VINULUI………………………………………… 184 11.1. Tehnologia de obţinere a vinurilor albe………………………... 184 11.2. Tehnologia de obţinere a vinurilor roşii……………………….. 187 11.3. Fazele de evoluţie ale vinurilor………………………………… 190 11.4. Îngrijirea, condiţionarea şi îmbutelierea vinurilor……………... 19012. TEHNOLOGIA LAPTELUI ŞI A PRODUSELOR LACTATE….. 193 12.1. Proprietăţi fizico-chimice ale laptelui ………………………… 193 12.2. Colectarea laptelui……………………………………………... 193 12.3. Tehnologia laptelui de consum………………………………… 194 12.4. Tehnologia produselor lactate dietetice acide………………….. 196 12.4.1. Iaurtul……………………………………………………. 197 12.4.2. Chefirul………………………………………………….. 199 12.5. Laptele praf…………………………………………………….. 199 12.6. Smântâna ………………………………………………………. 201 12.7. Tehnologia fabricãrii untului…………………………………... 205 12.8. Tehnologia fabricãrii brânzeturilor ……………………………. 209 12.8.1. Procesul tehnologic general de fabricare a brânzeturilor….. 210 12.8.2. Sortimente de brânzeturi………………………………….. 216 12.8.2.1. Brânza proaspãtã de vacã………………………….. 216 12.8.2.2. Brânzeturi moi……………………………………. 217 12.8.2.3. Brânzeturi maturate în saramurã (telemea)……….. 220 12.8.2.4. Brânzeturi cu pastã tare şi semitare………………. 220 12.8.2.5. Brânzeturi cu pastã opãritã……………………….. 220 12.8.2.6. Brânzeturi frãmântate…………………………….. 221 12.8.2.7. Brânzeturi topite………………………………….. 22213. INDUSTRIA CÃRNII ŞI A PRODUSELOR DIN CARNE ……… 223 13.1. Tehnologia de abatorizare……………………………………… 223 13.2. Transformările cărnii după sacrificare…………………………. 225 13.3. Tranşarea, dezosarea şi alegerea cărnii………………………… 226 13.4. Conservarea cărnii……………………………………………... 226 13.4.1. Refrigerarea cărnii……………………………………….. 226 13.4.2. Congelarea cãrnii………………………………………… 227 13.4.3. Conservarea cãrnii prin sãrare…………………………… 229 13.4.4. Conservarea cãrnii prin afumare…………………………. 230 13.4.5. Conservarea cãrnii prin uscare…………………………… 231 13.5. Tehnologia produselor din carne…………………………... 232 13.5.1. Clasificarea preparatelor din carne………………….. 232 13.5.2. Materii prime, materii auxiliare şi materiale pentru

7

fabricarea produselor din carne………………………………………… 233 13.5.3. Tehnologia generală de fabricare a mezelurilor şi a cârnaţilor……………………………………………………………….. 239 13.6. Tehnologia fabricării semiconservelor din carne………………. 242 13.7. Tehnologia conservelor din carne……………………………… 24414. INDUSTRIA PEŞTELUI ŞI A PRODUSELOR DIN PEŞTE…….. 245 14.1. Clasificarea peştelui…………………………………………… 245 14.2. Refrigerarea peştelui…………………………………………… 246 14.3. Congelarea peştelui……………………………………………. 246 14.4. Conservarea peştelui prin sărare……………………………….. 247 14.5.Conservarea peştelui prin afumare……………………………... 248 14.6. Semiconserve din peşte………………………………………… 250 14.7. Tehnologia fabricării conservelor din peşte……………………. 251BIBLIOGRAFIE………………………………………………………. 255

8

INTRODUCERE

Tehnologia generală în industria alimentară, studiază procesele tehnologice prin care materiile prime vegetale sau animale sunt transformate în alimente, care constituie produsele finite ale industriei alimentare.

Procesul tehnologic cuprinde ansamblul operaţiilor fizico-mecanice şi al proceselor chimice şi biochimice dintr-un sistem industrial necesare pentru obţinerea unui produs cu caracteristici fizico-chimice şi organoleptice prestabilite. La obţinerea unui produs cu caracteristici date, contribuie atât operaţii fizice şi mecanice cât şi procese chimice şi biochimice legate într-o succesiune logică.

Procesele tehnologice din industria alimentarã se clasifică în:1. Procese de condiţionare a materiilor prime prin tehnologii de prelucrare ce nu

transformã caracterul materiei prime: -condiţionarea cerealelor; -condiţionarea fructelor şi legumelor; -colectarea şi condiţionarea laptelui de consum; -tehnologia de abator a cãrnii.

2. Procese de prelucrare a materiilor prime prin metode fizico-chimice:-tehnologia produselor fãinoase;-tehnologia zahãrului;-tehnologia amidonului, a glucozei şi a dextrinei;-tehnologia uleiurilor vegetale;-tehnologia bãuturilor nealcoolice şi a apelor minerale.

3. Tehnologii de conservare a produselor alimentare: -tehnologia conservelor din legume şi fructe; -tehnologia conservelor din carne; -tehnologia conservelor din peşte.

4. Tehnologia de prelucrare a produselor prin metode biotehnologice cu ajutorul enzimelor sau microorganismelor:

-tehnologia spirtului;-tehnologia berii;-tehnologia vinului;-tehnologia fabricãrii produselor lactate fermentate;-tehnologia smântânii şi a untului;-tehnologia brânzeturilor;-tehnologia produselor de panificaţie;-tehnologia prelucrãrii tutunului.Ordonarea liniară a operaţiilor şi proceselor, de la intrarea materiilor

prime în sistem până la ieşirea din sistem a produselor finite dorite, constituie fluxul tehnologic. Acesta se reprezintă grafic prin schema de principiu sau schema procesului tehnologic.

9

Industria alimentară este deosebit de complexă. Ea prezintă o serie de particularităţi care o deosebesc de alte ramuri industriale. Aceste particularităţi sunt legate atât de natura materiilor prime prelucrate, cât şi de produselor finite obţinute. Materiile prime sunt în majoritate produse de natură biologică, perisabile şi degradabile. Majoritatea materiilor prime se caracterizează printr-o labilitate mare. Sub acţiunea factorilor interni (echipament enzimatic propriu) şi a celor externi (factori de mediu: temperatură, prezenţa umidităţii, microorganisme), ele se depreciază, uneori foarte rapid.

Producţia agricolă are caracter sezonier (se obţine în anumite perioade ale anului), şi este influenţată de tehnologia de cultivare, respectiv de creştere a diferitelor specii vegetale şi animale, de factori climatici.

Materiile prime prelucrate în industria alimentară au de multe ori caracteristici fizice, chimice şi biochimice neomogene, care variază în timp în limite foarte largi ceea ce impune o continuă modificare a parametrilor de producţie. Din acest motiv, în unele subramuri ale industriei alimentare se practică încă de la începutul procesului tehnologic omogenizarea materiei prime, adică alcătuirea din două sau mai multe loturi cu indici calitativi diferiţi, a unei singure partide care să asigure o prelucrare uniformă din punct de vedere calitativ. Datorită caracterului sezonier al producţiei agricole şi a faptului că aceasta este uneori supusă deprecierii rapide, este necesar să fie prelucrată în timp scurt şi cu maximă eficienţă. În anumite cazuri prelucrarea se desfăşoară pe campanii când utilajele şi forţa de muncă sunt solicitate la maxim. În industria alimentară se prelucrează o varietate de materii prime prin procedee specifice, iar ca produse finite rezultă o gamă largă de produse alimentare.

Procedeele de prelucrare pot fi: -mecanice (sortare, măcinare, cernere, divizare, spălare, malaxare); -fizice (prelucrare termică, distilare, rafinare); -fizico-chimice (cristalizarea zahărului, rafinarea uleiului); -biochimice (fermentare, prelucrare enzimatică, dezvoltare de biomasă).

Produsele alimentare constituie produsele finite ale industriei alimentare şi sunt destinate alimentaţiei omului.

Produsele alimentare trebuie să îndeplinească anumite condiţii condiţii şi să întrunească anumite calităţi:

-să aibă proprietatea de inocuitate (salubritate);-să aibă valoare alimentară (nutritivă);-să aibă calităţi senzoriale (gust, miros, aspect, consistenţă, culoare);-să aibă calităţi de prezentare (ambalaj).

10

Calitatea produselor alimentareFactorul cel mai important se referă la inocuitatea produselor alimentare.

1. Inocuitatea este calitatea produselor alimentare de a fi inofensive pentru organismul uman, adică lipsite de impurităţi, substanţe toxice, microorganisme patogene şi toxine microbiene. Cauzele care afectează salubritatea alimentelor şi care transformă un produs alimentar într-unul care devine un pericol pentru sănătatea consumatorului sunt infecţiile alimentare şi toxicozele alimentare.

Infecţiile alimentare au ca sursă animalele de la care provin materiile prime sau omul (personalul muncitor care prelucrează materiile prime).

Toxicozele alimentare pot fi de natură nemicrobiană: substanţe toxice datorate poluării materiilor prime, substanţe provenite din procesul tehnologic, toxicoze datorate unor alimente convenţional comestibile (unele legume crude, cartofi încolţiţi, etc.), toxicoze datorate unor produse necomestibile (ciuperci otrăvitoare, seminţele unor plante otrăvitoare). 2. Valoarea nutritivă sau valoarea calorică alimentară este căldura degajată la arderea unui kg de substanţă când produşii de ardere sunt apa, dioxidul de carbon şi ureea şi se exprimă în kcal sau kJ. Raportarea se face uneori la 1g sau la 100 g de produs alimentar. Se mai foloseşte în loc de kcal, Cal, caloria mare. Organismul uman necesită energie pentru desfăşurarea proceselor metabolice şi a altor activităţi, iar această energie este asigurată prin aport alimentar. Valoarea calorică alimentară sau valoarea energetică a unui produs se calculează astfel:

E= % lipide x 9,3 + % glucide x 4,1 + % proteine x 4,1 kcal

O raţie alimentară optimă este compusă din patru părţi glucide, o parte proteine şi o parte lipide (4/1/1). 3. Calităţile senzoriale ale alimentelor reprezintă însuşirile unui produs alimentar de a impresiona în mod plăcut organele de simţ ale omului prin aspect, miros, gust şi culoare astfel încât să determine alegerea şi consumarea cu plăcere a acestora. 4. Calitatea de prezentare a alimentelor se referă la estetica produselor alimentare. Pe ambalaje sunt prezentate unele caracteristici ale produsului: cantitate, valoarea energetică, conţinutul de grăsimi, de vitamine, etc.

Ramuri ale industriei alimentareIndustria alimentară este alcătuită din următoarele ramuri:-industria zahărului;-industria produselor zaharoase;-industria amidonului, glucozei şi dextrinei;-industria uleiurilor vegetale;-industria cărnii şi a produselor din carne;-industria laptelui şi a produselor lactate;-industria morăritului, panificaţiei şi a produselor făinoase;-industria valorificării fructelor şi a legumelor;

11

-industria spirtului şi a băuturilor alcoolice;-industria berii;-industria vinului;-industria tutunului.

1.1. MATERII PRIME UTILIZATE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Materiile prime prelucrate de industria alimentară sunt produse de natură biologică, în majoritate de origine animală şi vegetală, în care procesele biochimice nu încetează după recoltare, atât în perioada păstrării cât şi în timpul prelucrării.

1.1. Compoziţia chimică a alimentelor

Pentru a se alege modul optim de conservare şi prelucrare a materiei prime folosite în industria alimentară este necesar să se cunoască proprietăţile acesteia: structura externă şi internă, proprietăţile fizice, compoziţia chimică şi însuşirile (caracteristicile) tehnologice.

Cu toată diversitatea materiilor prime, ele au în comun compoziţia chimică întrucât toate conţin, în diferite proporţii, aceleaşi componente respectiv: apă, substanţe minerale, glucide, protide, lipide, vitamine şi enzime. Compoziţia chimică a alimentelor este reprezentată schematic în figura 1.1.

Substanţe Substanţe minerale organice

- glucide

- protide - lipide - vitamine - enzime - acizi organici

12

Alimente

Apă Substanţă uscată

- substanţe tanante - uleiuri eterice

Fig. 1.1. Compoziţia chimică a alimentelorApa este cel mai răspândit component din ţesuturile animale şi vegetale

şi se găseşte în toate materiile prime utilizate în industria alimentară. În acelaşi timp apa constituie ea însăşi materie primă în industria alimentară. Apa poate fi şi produs finit (ape minerale sau apă plată).

Apa constituie mediul în care au loc toate reacţiile chimice şi enzimatice. Apa poate fi şi partener de reacţie, de exemplu în procesele de hidroliză, la maturarea materiilor prime alimentare, în procesele de conservare, etc. Apa se găseşte în materiile prime din industria alimentară în diferite proporţii : în fructe 75-90%, în legume 65-95%, în lapte 87%, în carne 50-80%, în cereale 12-17%.Conţinutul în apă al unor alimente este dat în tabelul 1.1.

Tabelul 1.1. Conţinutul în apă al unor alimente şi materii prime pentru industria alimentară

Aliment Apă, %Carne 65-70

Carne de peşte 63-80Lapte 87

Lapte praf 4Ouă 16-24

Fructe 90Cereale 12-17Legume 65-95

Margarină 4-5Cafea prăjită 4-6

Cacao 2-6Zahăr tos 0,2-2

În alimente apa se găseşte sub mai multe forme: a) apă liberă, care serveşte ca dizolvant sau ca mediu de dispersie; b) apă de hidratare, care este legată de molecule puternic polare (zaharuri, proteine) prin legături (punţi) de hidrogen sau care formează sfera de hidratare a ionilor; c) apa de îmbibare a structurilor geliforme; d) apă adsorbită pe particule solide prin forţe fizice (legături van der Waals); e) apă legată în materiale celulare care nu se poate îndepărta prin metode obişnuite de deshidratare (presare, stoarcere), deoarece procesul poate fi însoţit de descompunerea materialului (exemplu: cereale, fructe rădăcinoase, fibre musculare, seminţe oleaginoase). Apa legată nu dizolvă substanţele solubile.

13

Determinarea umiditãţii materiilor prime şi a alimentelorApa din materii prime şi alimente se determinã analitic prin douã grupe de metode: indirecte şi directe.

Metodele indirecte se bazeazã pe cântãrirea produsului analizat dupã uscare. Uscarea se poate face în etuve termostatate încălzite electric, cu radiaţii infraroşii sau cu microunde (metode rapide şi moderne, deoarece aparatura este automatizatã). Dar, prin uscare se pot pierde unii compuşi volatili prezenţi în alimente, cum sunt compuşii care dau aromã şi gust alimentelor, respectiv alcooli, acizi şi compuşi carbonilici cu punctul de fierbere mai mic decât al apei sau care dau amestecuri azeotrope cu apa. Totuşi, această metodã este simplã şi se foloseşte mult pentru determinarea în serie a umiditãţii alimentelor.

Proba se cântãreşte la balanţa analiticã şi se usucã în etuvã la 105-110ºC sau 130-140ºC (în cazul cerealelor sau alimentelor termorezistente). Uscarea se conduce pânã la masă constantã, adicã pânã când douã cântãriri succesive la interval de 30 minute nu dau diferenţã de masã.

,

mp - masa probei, mu - masa probei după uscare, ma – masa apei din probă Determinãrile directe se bazeazã pe dozarea directã a apei din probe. Se

utilizeazã douã metode: distilarea azeotropă a apei şi determinarea apei prin titrare.

Distilarea azeotropã a apei este realizată cu ajutorul unui solvent organic benzen, toluen sau heptan cu care apa formeazã azeotrop. Determinarea se face în aparatul Dean Stark format dintr-un vas de distilare, refrigerent şi dispozitiv de colectare (tub colector gradat). Metoda constã în dispersarea probei cântãrite la balanţa analiticã în solventul ales, urmată de distilare azeotropă şi condensarea vaporilor. Condensatul din tubul colector se separă în două straturi: apa şi solventul organic. Cantitatea de apă se măsoară volumetric cu ajutorul tubului colector gradat.

Determinarea apei cu reactiv Karl FischerSe folosesc 2 soluţii ce se amestecã cu 24 de ore înainte de utilizare: iod

dizolvat în metanol anhidru şi dioxid de sulf lichid dizolvat în piridinã anhidrizatã.

Apa din aliment se extrage în metanol, etanol, formamidă sau alt solvent anhidru. Extractul se dozeazã cu reactiv Karl Fischer. Reacţia principalã constã în oxidarea cantitativã a dioxidului de sulf de către iod în prezenţă de apã conform reacţiei:

I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4

Acizii tari rezultaţi dau cu piridina C5H5N sãrurile corespunzãtoare, iodurã şi sulfat de piridiniu.

14

2HI + H2SO4 + 3C5H5N = 2[C5H5NH]+I- + [C5H5NH]+HSO-4

Punctul de echivalenţã se determinã colorimetric sau potenţiometric.Apa în industria alimentarăApa folosită în industria alimentară ca apă tehnologică este apa potabilă.

Una dintre caracteristicile importante ale apei este duritatea.Duritatea totală a apei reprezintă suma concentraţiilor ionilor de calciu

Ca2+ şi magneziu Mg2+ dizolvaţi în apă. Aceşti ioni provin din disocierea bicarbonaţilor de calciu sau de magneziu şi a sărurilor de calciu sau de magneziu ale acizilor minerali tari (HCl, H2SO4 etc.).Duritatea totală dT este suma dintre duritatea temporară dt şi duritatea permanentă dp:

dT=dt+dp

Duritatea temporară este dată de suma bicarbonaţilor de calciu şi magnezi, Ca(HCO3)2 şi Mg(HCO3)2. Aceştia sunt instabili termic, iar la 70-80oC se descompun formând depuneri de CaCO3 şi Mg(OH)2 numite "piatră de cazan".

Ca(HCO3)2 → CaCO3+H2O+CO2

Mg(HCO3)2 → Mg(OH)2+2CO2

Sărurile de Ca şi Mg ale acizilor tari sunt stabile termic, dar precipită la pH bazic şi la creşterea presiunii parţiale a CO2, Pco2 (cazul proceselor de fermentaţie alcoolică).

Exprimarea durităţii se face convenţional în grade de duritate (od). În România se folosesc gradele germane de duritate. Un gradul german de duritate reprezintă duritatea echivalentă a 10 mg CaO/l de apă.

1od=10 mg CaO/l.Duritatea apei se poate exprima şi în mval/l (miliechivalenţi / l) relaţiile de transformare fiind:

1od=0,357 mval CaO/l1mval/l=28 mg CaO/l=2,8 0d.

În apa potabilã, concentraţii mult mai mari decât ionii Ca2+ şi Mg2+, au ionii Na+, K+ , Cl-, SO4

2- .În ansamblu, concentraţia tuturor ionilor trebuie sã asigure electroneutralitatea mediului conform relaţiei:

zc, za -valenţa cationilor, respectiv a anionilor;Mc, Ma -concentraţia molarã a cationilor respectiv a anionilor.Alţi parametri importanţi ai apei potabile sunt alcalinitatea şi reziduul fix.

Alcalinitatea totală a apei, notată T, se exprimã convenţional prin numãrul de mililitri de acid clorhidric 1N consumaţi pentru neutralizarea unui litru de apã în prezenţa indicatorului metil-oranj. Alcalinitatea totală T este conferită de baze libere, carbonaţi, bicarbonaţi sau fosfaţi.

15

Alcalinitatea permanentă a apei, notată P, este datorată prezenţei bazelor libere sau a carbonaţilor şi se exprimă prin numărul de mililitri de acid clorhidric 1N necesari pentru neutralizarea unui litru de apă în prezenţa indicatorului fenolftaleină.

Reziduul fix reprezintă cantitatea de substanţe organice şi anorganice dizolvate într-un litru de apă, stabile la temperatura de 105 ºC.

Reziduul fix mineral reprezintă suma compuşilor anorganici dizolvaţi în apă, stabili la temperatura de 600 ºC.

Reziduul fix organic se determină prin diferenţa dintre reziduul fix total şi reziduul fix mineral.

Reziduul fix mineral al apei se poate determina rapid prin metoda conductometrică convertindu-se conductanţa apei în substanţe minerale total dizolvate. Pentru apa potabilă reziduul fix trebuie să fie de 100-800 mg / l.

Substanţele minerale se găsesc în materiile prime şi în produsele alimentare sub formă de săruri ale acizilor organici sau anorganici, sau sub formă de combinaţii complexe. Substanţele minerale sunt puse în evidenţă prin analiza cenuşii (reziduu) la calcinarea alimentelor în regim termic controlat. Toate elementele chimice, cu excepţia celor organogene (C, H, O, N, S şi P), pot fi considerate constituenţi minerali.

Elementele minerale se clasifică în elemente minerale de constituţie (Ca, P, Na, K, Mg, Cl, Fe) şi microelemente. Microelementele se clasifică în microelemente esenţiale, neesenţiale şi toxice.

Microelementele esenţiale în număr de 15 intră în componenţa hormonilor, vitaminelor şi a enzimelor. Acestea sunt: Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, V, Se, Si, F, I, As, B.

Microelementele neesenţiale sunt prezente în alimente fără a avea implicaţii fiziologice de bază sau rolul lor nu este suficient de bine cunoscut.Acestea sunt: Li, Rb, Cs, Al, Au etc.

Microelementele toxice sunt ioni ai metalelor grele (Sn, Pb, Cd, Hg, As).

Glucidele sunt substanţe organice alcătuite din C, H, O ce constituie principala sursă de energie a organismului. Glucidele sunt substanţe cu funcţiuni mixte, ce conţin în molecula lor grupări carbonilice şi grupări hidroxilice. Glucidele constituie o clasă de substanţe naturale foarte răspândite în organismele vegetale şi animale. Ele formează cea mai mare parte a substanţei organice de pe pământ. Sub aspect cantitativ, predomină în regnul vegetal. Aproximativ 65% din substanţele ce alcătuiesc celulele şi ţesuturile vegetale sunt glucide. Animalele, cu excepţia unor nevertebrate conţin cantităţi mici de glucide, în medie 1-5%. În funcţie de complexitatea moleculei, glucidele se împart în: monoglucide, oligoglucide şi poliglucide.

Monoglucidele sunt numite şi monozaharide sau monoze. Cele mai importante sunt hexozele: glucoza, fructoza, galactoza. Hexozele sunt fermentate de către drojdii în alcool şi CO2 . Monozaharidele se găsesc în stare

16

liberă în fructe, legume, miere şi sub formă de combinaţii în celelalte categorii de glucide.

Oligoglucidele sau oligozaharidele sunt formate dintr-un număr mic de resturi de monoglucide (2-8). Cele mai răspândite oligoglucide sunt diglucidele sau dizaharidele: zaharoza, maltoza şi lactoza. Dintre trizaharide, cea mai cunoscută este rafinoza care însoţeşte zaharoza în sfecla de zahăr. Prin hidroliză puternic acidă se descompune în glucoză, galactoză şi fructoză.

Monoglucidele şi oligoglucidele sunt substanţe cristaline, au gust dulce, sunt uşor solubile în apă şi greu solubile în alcool. Sub acţiunea enzimelor, glucidele fermentează. Aceste fermentaţii sunt aplicate în panificaţie, în industria produselor lactate, la fabricarea băuturilor alcoolice. La temperaturi ridicate, glucidele se descompun formând compuşi de culoare brună, procesul fiind numit caramelizare. În cazul zaharozei procesul simplificat poate fi redat prin ecuaţia: 3C12H22O11 C36H50O25 + 8H2O

caramelenÎn funcţie de felul glucidei, temperatura de încălzire şi durata de încălzire, se obţin produse diferite care formează amestecuri greu separabile.

Caramelenul (C36H50O25) este un praf cafeniu, nehigroscopic, cu gust amar. Se topeşte la 2050C, este uşor solubil în apă şi dă soluţii de culoare cafenie. Caramelizarea glucidelor este larg utilizată la obţinerea diferitelor produse alimentare (obţinerea surogatelor de cafea, prăjirea cafelei) şi la colorarea unor produse (băuturi nealcolice, berea negră, romul).

Poliglucidele sunt substanţe macromoleculare formate dintr-un număr mare de monoglucide unite prin legături glicozidice. Ele se găsesc în natură atât în regnul vegetal unde predomină, cât şi în cel animal. Poliglucidele au un rol fiziologic important. Ele servesc fie ca substanţe de rezervă (amidon, inulină, glicogen) fie ca substanţe de susţinere (celuloza, hemiceluloza). În mediu acid sau sub acţiunea unor enzime specifice, poliglucidele hidrolizează în mod treptat, formând produşi intermediari cu un grad de polimerizare din ce în ce mai mic (şi cu putere reducătoare din ce în ce mai mare). Prin hidroliza totală a poliglucidelor se obţin monoglucidele constituente.

Dintre polizaharide, în industria alimentară, au o importanţă deosebită amidonul, celuloza şi glicogenul.

Amidonul este foarte răspândit în regnul vegetal fiind principala substanţă de rezervă a multor plante. Amidonul se acumulează în seminţe, rădăcini, tuberculi.

Celuloza este componentul principal al pereţilor celulari. În plante se găseşte în asociaţii cu alte substanţe ca hemiceluloză, lignină, substanţe pectice.

Glicogenul este polizaharida de rezervă a animalelor care se acumulează în cantităţi importante în ficatul animalelor superioare.

Hemicelulozele însoţesc celuloza în ţesuturile vegetale. Ele sunt substanţe complexe care dau prin hidroliză pentoze (L-arabinoză, D-xiloză), hexoze

17

(D-glucoza, D-galactoză) şi acid D-galacturonic. Hemicelulozele au un grad mic de polimerizare 150-200.

Conţinutul în glucide pentru diferite produse alimentare este redat în tabelul 1.2.

Tabelul 1.2.Conţinutul în glucide al unor produse alimentare

Produsul Cantitatea de glucide (g) la 100g produs

Crupe, fãinã, paste fãinoase, biscuiţi 70-75Pâine, cornuri, chifle 40-45Leguminoase 50-55Cartofi 18-20Struguri, prune, mere, pere, cireşe 12-18Miere de albine 70-80Zahãr 100Bomboane, caramele 80-90Ciocolatã 50-60Dulceaţã, gem, jeleu 55-75

Proteinele sau protidele sunt compuşi macromoleculari formaţi din aminoacizi. Proteinele sunt compuse din C, H, O, N, iar unele conţin şi S, P, Fe, Cu. Proteinele sunt cele mai importante substanţe din organismele vii, ele sunt constituenţii principali ai celulelor şi ţesuturilor. Proteinele îndeplinesc şi importante funcţii biologice în organism. Proteinele sunt substanţe universal rãspândite în naturã fiind prezente în toate organismele vegetale şi animale. În regnul animal proteinele reprezintã 65-70% din materia uscatã a organismului, în plante 2-35%, iar în microorganisme 80-90%. Corpul omului adult conţine 62% proteine, 7,7% lipide, 1,9% glucide. Elementul principal şi caracteristic pentru proteine este azotul care se gãseşte în proporţie medie de 1,6%. Prin dozarea azotului organic total (N) se poate determina indirect cantitatea de proteinã brutã din produsul cercetat cu ajutorul formulei:

In grupa proteinelor sunt cuprinse, în mod convenţional, toate substanţele naturale care prin hidrolizã totalã elibereazã aminoacizi.

-Proteine globulare -Holoproteine

-Proteine fibrilareProteine -Fosfoproteine -Cromoproteine -Heteroproteine -Nucleoproteine

18

sau proteide -Glucoproteine -Lipoproteine

Holoproteinele sau protidele simple dau prin hidroliză numai aminoacizi. Denumirea de holoproteide derivă de la cuvântul grecesc holos care înseamnă acelaşi fel.

În funcţie de importanţa biochimicã şi fiziologicã pe care o au în organismul uman, aminoacizii se clasificã în aminoacizi esenţiali şi neesenţiali.

Aminoacizii esenţiali sunt: fenilalanina, izoleucinã, leucinã, metioninã, histidinã, treoninã, triptofan, valina, argininã, lizinã şi nu pot fi sintetizaţi de organismul uman. Aceşti aminoacizi trebuie sã fie conţinuţi în alimentaţia zilnicã.

Spre deosebire de aminoacizii esenţiali, aminoacizii neesenţiali pot fi sintetizaţi de organismul uman.

Dupã proporţia de aminoacizi esenţiali, proteinele se clasificã în:-proteine complete care conţin toţi aminoacizii esenţiali în cantitãţi

suficiente pentru organismul uman (proteinele din ouã, carne, lapte, brânzeturi);-proteine parţial complete, cu conţinut mic de aminoacizi (proteinele din

cereale şi leguminoasele pentru boabe);-proteinele incomplete, din compoziţia cãrora lipsesc anumiţi aminoacizi

esenţiali (proteinele din legume).Din totalul caloriilor necesare organismului uman, 13-16% este constituit

din proteine. În condiţii normale, un organism adult are nevoie de 1,2-1,5g proteine pentru 1 kg corp pe zi.

În tabelul 1.3. sunt prezentate principalele produse alimentare şi materii prime furnizoare de proteine:

Tabelul 1.3.Conţinutul în proteine al unor produse alimentare şi materii prime

Produsul Cantitate de proteine (g) la 100 g produs

Carne (mamifere, pãsãri, peşte) 15-22Salamuri, cârnaţi, şuncã 10-20Lapte de vacã 35Brânzeturi 15-30Ouă de gãinã 14Crupe, fãinã, paste fãinoasePâineFasole, mazãreSoiaNuci

9-227-8

20-2530-33

17

Heteroproteinele sau proteidele sunt formate din douã componente: o componentã proteicã şi o componentã neproteicã numitã grupare prosteticã.Dupã natura grupãrii prostetice proteidele se împart în:

19

- fosfoproteine care au ca grupare prosteticã un rest al acidului fosforic;- glicoproteinele ce conţin ca grupări prostetice glucide;- lipoproteinele ale cãror grupãri prostetice sunt respectiv lipide; - cromoproteinele care au ca grupare prosteticã un pigment colorat;- metaloproteinele ce conţin ca grupare prosteticã metale ca Fe, Cu, Mg,

Mn, Zn, Ca;- nucleoproteine având ca grupare prosteticã acizi nucleici.

Lipidele sunt o grupă de substanţe având funcţii importante în organismele vii. Ele constituie o importantă sursă de energie, fiind combinaţiile organice cu cel mai ridicat conţinut caloric. Ele furnizează prin oxidarea lor 9,3 kcal pentru 1g de lipide. Lipidele sunt componente ale structurii celulare. Ele participă în combinaţie cu proteidele la alcătuirea membranelor celulare, a mitocondriilor. Lipidele servesc ca vehiculanţi şi loc de depozitare a vitaminelor liposolubile A, D, E, K. Din lipide se sintetizează în organism unele vitamine şi hormoni.

Proprietatea comună a lipidelor este insolubilitatea lor în apă şi solubilitatea în solvenţi organici (eter etilic, cloroform, benzen, tetraclorură de carbon).

Clasificarea lipidelor Din punct de vedere al rolului lor în organism, lipidele se clasifică în

lipide de rezervă şi lipide de constituţie.Din punct de vedere chimic lipidele sunt esteri ai alcoolilor cu acizii graşi.După criteriul chimic clasificarea lipidelor este următoarea:

-Gliceride -Simple -Ceride -Steride

Lipide -Glicerofosfolipide Fosfatide -Complexe -Gliceroaminofosfolipide

(lecitină) -Sfignolipide (conţin în moleculă aminoalcooli)

Lipidele simple sunt compuşi ternari, formaţi din C, H, O. Atunci când alcoolul cu care are loc esterificarea este glicerina (glicerol), ele se numesc gliceride. Alcoolul din componenţa ceridelor este un alcool alifatic superior, iar steridele sunt esteri ai acizilor graşi cu sterolul.

20

Acizii graşi din componenţa gliceridelor pot fi saturaţi sau nesaturaţi. Ei conţin în molecula lor un număr par de atomi de C cuprins între 4 şi 32.

Uleiurile vegetale sunt constituite în principal din gliceride în care predomină acizii graşi nesaturaţi cu 18 atomi de C:

-acidul oleic cu o dublă legătură; -acidul linoleic cu două duble legături;-acidul linolenic cu trei duble legături.Acumularea gliceridelor, care sunt de regulă lipide de rezervă, se face în

seminţele oleaginoase sau în embrionii cerealelor şi în stratul subcutanat al animalelor.

Principalele produse alimentare furnizoare de lipide sunt prezentate în tabelul 1.4.

Tabelul 1.4. Conţinutul în lipide a unor produse alimentare şi materii prime

ProdusulCantitatea de lipide (g) la 100g

produs

Ulei, untură, unt topit, seu 100Unt, margarină 65-82Slănină 70-75Smântână 20-35Brânzeturi grase 20-30Carne (porc, oaie, raţă, gâscă) 10-30Carne (vită, găină, curcă) 5-25Peşte gras (somn, morun, nisetru) 15-20Mezeluri 20-40Nuci, arahide 40-55Ciocolată, halva 20-35Măsline 35-50Dovleac (seminţe) 47,4Floarea soarelui (miez-seminţe) 32,3Castane 7Porumb 3-5Grâu, secară, orz 2Mazăre, fasole boabe 2Morcovi, varză albă 0,2Tomate 0,21Citrice 0,2-0,6

Acizii organici se găsesc atât în materiile prime vegetale cât şi în cele de origine animalã. Acizii organici mai răspîndiţi în regnul vegetal sunt: acidul acetic, acidul oxalic sub formă de săruri, acidul succinic, acidul malic, acidul tartric, acidul citric.

21

Acizii organici mai des întâlniţi în materiile prime de origine animală sunt acizii graşi şi acidul lactic.

Vitaminele sunt substanţe organice necesare în desfăşurarea proceselor vitale indispensabile organismului. Alături de enzime şi hormoni fac parte din grupul biocatalizatorilor. Rolul lor în procesele fiziologice este analog catalizatorilor în procesele chimice. Vitaminele sunt foarte răspîndite în regnul vegetal unde sunt sintetizate, dar se găsesc şi în materiile prime alimentare de origine animală.

Sursa principală de vitamine pentru organismul uman o constituie alimentele unde vitaminele se pot găsi fie sub formă activă, fie sub formă de provitamine care în organism sunt transformate în vitamine active. Unele vitamine sunt produse şi de flora intestinală. Datorită sensibilităţii vitaminelor faţă de unii agenţi cum sunt căldura, lumina, oxigenul, ele se distrug parţial în timpul procesului tehnologic de fabricare a produselor alimentare. Din acest motiv este necesară “vitaminizarea” unor produse alimentare finite (de exemplu pâinea albă). Vitaminele sub formă de extracte se adaugă şi unor alimente sărace în anumite vitamine pentru a le mări valoarea nutritivă (de exemplu margarina). În funcţie de caracterul solubilităţii lor, vitaminele se clasifică în două mari grupe:

-vitamine liposolubile (solubile în grăsimi), din care fac parte vitaminele A, D, E, F, K;

-vitamine hidrosolubile (solubile în apă), care cuprind vitaminele grupului B şi vitamina C:

B1 - tiamina sau aneurina;B2 - riboflavina;B6 - piridoxina;B12 - ciancobalamină;C - acidul ascorbic;H - biotina, este necesară pentru activitatea normală a unor

microorganisme (de exemplu drojdiile);PP – niacina sau vitamina antipelagroasă;Acid folic – acid pteroilglutamic;Acid pantotenic – vitamina B3;Acid para-aminobenzoic – vitamina H´ sau vitamina H2.

Vitamina C se distruge uşor în prezenţa razelor ultraviolete, a urmelor de Cu, Ag, Fe.

Enzimele sunt substanţe cu structură complexă produse de organismele vii. Ele au rol de biocatalizatori în reacţiile biochimice din organismele vii, dar pot acţiona şi în afara acestora în condiţii de pH, temperatură şi tărie ionică asemănătoare.

Produsele alimentare pot suferi modificări sub acţiunea enzimelor proprii sau a celor aparţinând microorganismelor.

22

Enzimele pot fi grupate în următoarele clase principale:-hidrolaze;-transferaze;-liaze;-ligaze (sintetaze);-oxireductaze;-izomeraze.Enzimele sunt holoproteine sau heteroproteine.Viteza reacţiei enzimatice este influenţată de: temperatură, pH, prezenţa

activatorilor şi inhibitorilor în mediul de reacţie, concentraţia substratului, natura şi concentraţia enzimei.

1.2. Materii prime vegetale

1.2.1. CerealeCerealele sunt plante din familia Graminee. Ele sunt cultivate pentru

seminţele lor bogate în amidon. Ca materii prime în industria alimentarã sunt utilizate urmãtoarele cereale: grâul, secara, porumbul, orzul, orezul, ovãzul, meiul şi hrişca. Cerealele ocupã pe glob cele mai mari suprafeţe dintre toate plantele de culturã. Astfel, 50% din suprafaţa arabilã a Terrei este cultivatã cu cereale. Fructul cerealelor este o cariopsã (fruct uscat indehiscent) care poate fi pãstrat în condiţii corespunzãtoare, perioade îndelungate de timp, de ordinul anilor. Grâul este cereala principalã din industria morãritului.

Porumbul este folosit în industria morãritului, amidonului, spirtului şi a berii.

Orzul este folosit la fabricarea malţului pentru bere şi a sladului pentru spirt. Sladul este un amestec biologic complex care se obţine din cereale, în special, din orz încolţit.

În general toate cerealele au trei pãrţi componente principale: învelişul bobului, endospermul şi embrionul.

Proporţia pãrţilor anatomice principale în seminţele de grâu, secarã, porumb şi orz este redatã în tabelul 1.5.

Tabelul 1.5.Proporţia părţilor anatomice principale în cereale

Cereale Înveliş, % Endosperm, % Embrion, %Grâu 14-18 79-84 2-4

Secarã 20-25 71-77 2,5-4Porumb 5-11 81-84 8-14

Orz 27-30 56-69 2,6-3

Calitatea cerealelor se caracterizeazã prin:

23

proprietãţile (caracteristicile) fizice; compoziţia chimicã; proprietãţile tehnologice de mãciniş şi panificaţie; comportarea în timpul pãstrãrii în diferite condiţii.

Caracteristicile fizice ale cerealelor sunt următoarele:-masa hectolitricã (masa unui volum de 1hl) exprimată în kg/hl;-greutatea a 1000 boabe (masa acestora exprimatã în g);-masa specificã (densitatea);-sticlozitatea;-duritatea.Compoziţia chimicã a boabelor de cereale depinde de soiul lor, de gradul

de maturitate la recoltare, gradul de umplere a bobului şi este influenţată de umiditatea şi compoziţia solului, cantitatea şi calitatea îngrãşãmintelor folosite, clima etc. Compoziţia chimicã a principalelor cereale este redatã în tabelul 1.6.

Tabelul 1.6.Compoziţia chimicã a boabelor pentru principalele cereale (%)

Produsul Umiditate Amidon CelulozãSubst.

proteice LipideSubst.

minerale

Grâu 12-16 58-76 2 7-25 1,6-2,5 1,68-2Secarã 12-16 57-62 2,5 7-16 1,6-2,5 1,79-1,9Porumb 12-20 60-70 2,2 5-16 4-5 1,2-1,8Orz 10-17 56-63 5 10-13 1,6-2,5 2,5

Umiditatea nu trebuie sã depãşeascã 14%, deoarece în caz contrar, în timpul conservãrii apar o serie de procese biochimice datorate accelerãrii respiraţiei însoţitã de procese enzimatice complexe, care duc la alterarea masei de boabe.

Amidonul este principalul constituient al bobului. Endospermul este format din celule mari, poliedrice, cu pereţii subţiri, pline cu granule de amidon, înconjurate de substanţe proteice. Amidonul se compune din douã substanţe amilopectina 80% şi amiloza 20%. Substanţele proteice cele mai importante din cereale sunt gliadina şi glutenina, deoarece genereazã gluten.

Glutenul este ca o masã elasticã şi vâscoasã care comunicã aluatului capacitatea de reţinere a gazelor ce se formeazã prin fermentarea acestuia precum şi alte însuşiri de panificaţie.

Lipidele sunt acumulate în procent mai mare în embrion şi în stratul aleuronic situat la exteriorul endospermului. În boabele de cereale se gãseşte un complex enzimatic format din amilaze, fosfataze şi lipaze. Cereale conţin vitaminele B1, B6, PP, E, acid pantotenic.

Înainte de depozitare, cerealele trebuie sã fie precurãţate deoarece corpii strãini, având umiditatea mai mare decât cerealele, îngreuneazã uscarea acestora

24

şi faciliteazã infecţiile cu microorganisme. Dacã cerealele au umiditate mai mare decât 14% (uneori umiditatea poate ajunge la 20%), ele trebuie uscate artificial pentru a se asigura conservabilitatea lor. Pentru uscare se folosesc diferite tipuri de uscãtoare cu aer cald cu funcţionare continuã prevãzute cu zone de preîncãlzire, uscare, şi rãcire, în care boabele nu trebuie sã depãşeascã temperatura de 50-550C, iar durata de uscare este de 60-90 min. La depozitarea cerealelor trebuie sã se ţinã seama cã acestea sunt organisme vegetale vii, a cãror produse de respiraţie (vapori de apã şi cãldurã) stimuleazã accelerarea procesului de respiraţie. La creşterea umiditãţii cu numai 2-3%, respiraţia creşte mult, iar la creşterea temperaturii cu 100C, respiraţia se accelereazã de circa 5 ori.

Principalele procese care au loc în timpul pãstrãrii cerealelor sunt:- respiraţia;- postmaturaţia;- germinarea;- autoîncãlzirea;- încingerea.Acestea pot fi evitate prin condiţionarea cerealelor înainte de depozitare şi

prin îndepãrtarea cãldurii degajate şi a CO2 în timpul depozitãrii. La întreprinderile de morãrit şi la fabricile de malţ depozitarea cerealelor se face în silozuri de beton.

1.2.2. Plante oleaginoaseSunt denumite plante oleaginoase plantele ale căror seminţe sau fructe

(măsline) au un conţinut ridicat de lipide (ulei). Ele constituie materia primă pentru fabricarea uleiurilor vegetale, şi sunt

cultivate, în principal pentru acest scop.Principalele plante oleaginoase sunt: floarea soarelui, inul pentru ulei,

ricinul, rapiţa, susanul, muştarul negru, iar în zonele tropicale şi subtropicale măslinul, cocotierul, palmierul de ulei.

Se obţin uleiuri vegetale şi din specii de plante din alte grupe fitotehnice cum sunt : soia, arahidele, bumbacul, porumbul (din germeni), macul, dovleacul, nucul, viţa de vie etc.

Uleiurile vegetale se obţin prin presare sau extragere cu solvenţi selectivi.Materialul care este supus presării se macină în prealabil şi se încălzeşte pentru a mări fluiditatea uleiului şi pentru a coagula substanţele proteice. Prin încălzire are loc ruperea şi distrugerea structurilor celulare a celulelor purtătoare de ulei.

Presarea se face în prese de diferite tipuri. Materialele rămase după prersare se numesc turte de presă, iar cele rămase după extracţia cu solvenţi se numesc şroturi.

25

Uleiurile vegetale se împart în două grupe: uleiuri alimentare şi uleiuri tehnice (industriale).

Uleiurile alimentare se obţin din: soia, floarea-soarelui, rapiţă, arahide, bumbac, cocotier, palmier, măslin, porumb, susan.

Uleiurile alimentare obţinute din plantele oleaginoase se folosesc în alimentaţie sau se utilizează în industria conservelor, la fabricarea margarinei, la obţinerea de lecitină. Uleiurile alimentare sunt folosite în industria săpunurilor şi în industria vopselelor.

Uleiurile industriale se obţin din seminţe de in, ricin, rapiţă, măslin.Uleiurile industriale sicative, care au un conţinut ridicat de acizi graşi polinesaturaţi (de exemplu acid linolenic cu trei duble legături) se folosesc pentru obţinerea de vopseluri, lacuri, culori pentru pictura în ulei, cerneluri tipografice etc.

Alte uleiuri industriale, nesicative, cum sunt cele de ricin se utilizează ca uleiuri de ungere a organelor de maşini în mişcare.

În general, toate seminţele oleaginoase se compun din două părţi distincte: miezul şi coaja. Miezul cuprinde embrionul, două cotiledoane, iar la unele seminţe (ricin, in) un endosperm.

Calitatea seminţelor oleaginoase este definită de masa hectolitrică, compoziţia chimică, proprietăţile tehnologice şi comportarea în timpul depozitării.

Masa hectolitrică a seminţelor de floarea soarelui este cuprinsă între 42-45 kg/hl, a boabelor de soia între 71-75 kg/hl, iar a seminţelor de rapiţă între 64-68 kg/hl.

Compoziţia chimică a unor seminţe oleaginoase cultivate la noi în ţară este prezentată în tabelul 1.7.

Tabelul 1.7.Compoziţia chimică a seminţelor oleaginoase

Produsul Umiditate,%

Ulei, %

Substanţe proteice,

%

Glucide inclusiv celuloză,

%

Substanţe minerale,

%

Floarea soarelui

9-11 43-48 18-20 23-33 2-3

Soia 11-15 16-20 30-36 23-29 3-6Rapiţă 6-8 33-44 25-28 21-26 3-5Inul pentru ulei

9-11 35-40 25-27 24-29 3-4

Uleiurile vegetale conţin acizi graşi saturaţi şi nesaturaţi (acid oleic, acid linolic şi linolenic).

26

Germenii de porumb reprezintă 10-12% din masa boabelor şi conţin 45-50% (cei recuperaţi din industria amidonului, unde au fost supuşi spălării) sau 18-30% (cei proveniţi din industria morăritului).

Seminţele de dovleac sunt conţinute în fructul dovleacului reprezentând 2-3% din masa acestuia şi se compun din 65-75% miez, 25-35% coajă. Conţinutul în ulei este 33-36%.

Celulele diferitelor materii prime oleaginoase au forme şi dimensiuni diferite, dar în principiu structura şi compoziţia sunt asemănătoare. Celula este înconjurată de o membrană, iar în interiorul ei se găseşte oleoplasma, granule de proteine (aleuron), nucleul şi alte componente. Oleoplasma este formată din citoplasma propriu-zisă şi din ulei dispersat omogen sub formă de incluziuni ultramicroscopice. Încălzirea seminţelor oleaginoase are loc mult mai uşor decât la cereale datorită conţinutului mare de substanţe nesaturate, care favorizează oxidarea nebiologică. De aceea umiditatea de echilibru la care trebuie păstrate seminţele oleaginoase este mai mică decât la cereale şi depinde de conţinutul în ulei al acestora conform relaţiei:

De exemplu: pentru seminţele cu un conţinut în ulei C=30%, umiditatea de păstrare calculată cu această relaţie este de 9,8%.

După recoltarea plantelor oleaginoase, se îndepărtează resturile vegetale, seminţele mici şi seci şi se usucă la umiditatea de păstrare, luându-se măsuri de protejare împotriva umezeli.

1.2.3. Sfecla de zahărSfecla de zahăr este o plantă bienală din care se extrage zahăr. Pentru

fabricarea zahărului se folosesc rădăcinile din primul an de dezvoltare a plantei. Rădăcina sfeclei de zahăr are forma conică sau cilindrică alungită, este albă şi are pe suprafaţă asperităţi. Masa rădăcinii variază între 200-2000g. La maturitate sfecla de zahăr conţine circa 75% apă şi 25% substanţă uscată reprezentată de zaharoză (în medie 17,5%), celuloză şi hemiceluloză (3,5%), substanţe pectice (2,4%), substanţe azotate (1,25%) şi substanţe minerale (0,1-1%).

1.2.4. Legumele şi fructeleLegumele şi fructele constituie materia primă principală pentru industria

conservelor vegetale. Legumele şi fructele provin de la mai multe familii de plante. Părţile comestibile ale legumelor pot fi:

-fructele: tomatele, pătlăgelele vinete, ardeii, castraveţii, dovlecei;-păstăi: fasole verde;-tuberculi: cartofi;-frunze: varză, salată, pătrunjel, spanac, lobodă, mărar, ştevie;-inflorescenţă: conopida;-bulbi: ceapa, usturoiul;

27

-rădăcini: morcovi, pătrunjel, ţelină, sfeclă roşie, ridiche.Legumele şi fructele se aseamănă din punct de vedere al compoziţiei. Ele

au conţinut ridicat de apă (72-95%), conţin glucide cu moleculă mică, celuloză, acizi organici (malic, citric, tartric şi oxalic) şi sunt sărace în proteine şi în lipide. Legumele şi fructele mai conţin substanţe minerale, vitamine, arome (uleiuri eterice), pigmenţi.

Fructele sunt împărţite în următoarele grupe în funcţie de structura lor: grupa speciilor cu seminţe sau seminţoase (pomoidae), caracterizată prin

fructe cărnoase, cu mai multe seminţe în lojele (căsuţa) fructului: măr, păr, gutui, păducel;

grupa speciilor de fructe cu sămburi tari sau sâmburoase, la care fructele sunt drupe cărnoase şi au un singur sâmbure: prun, cireş, vişin, cais, piersic, corcoduş;

grupa speciilor cu fructe bace: care au fructe cărnoase, cu miez zemos în care sunt incluse seminţele: agrişe, coacăze roşii, coacăze negre, afine, struguri;

grupa speciilor cu fructe poliachene: căpşuni, mure, fragi, zmeură care sunt compuse din calciu, receptacul, seminţe.În tabelele 1.8. şi 1.9. este redată compoziţia chimică medie a unor

legume şi fructe:

Tabelul 1.8Compoziţia chimică medie şi valoarea energetică a unor legume

Produsul Apă%

Zaharuri solubile

%

Ami-don%

Celu-loză,

%

Pro-tide,%

Lipide%

Acidi-tate%

Subst. min.%

Val.energetică,kcal/100g

produs

Mazăre verde

83 5,3 6,4 1,1 6,7 0,5 1,1 0,7 62,2

Fasole păstăi

88,8 0,3 5,8 1,4 2,4 - - 0,7 31,2

Tomate 94,0 2,8 0,3 0,8 0,8 0,5 0,5 0,7 16,5Morcovi 86 5,3 0,7 1,5 1,2 0,1 0,1 1,0 34,6Cartofi 77 1,2 15 1,0 2,0 0,2 0,2 1 83,6

Ardei gras 92,2 - 2,9 1,8 1,2 - - 0,5 20,3Vinete 91,3 3,1 - 1,2 0,6 0,17 0,17 0,5 21,4Ceapă 87 6,2 - 1,0 1,4 0,1 0,1 0,6 44,8Sfeclă 82 9,8 - 1,1 1,6 - - 1,1 41,2Varză albă

93 4,3 0,4 0,7 1,4 0,2 0,2 0,8 24,4

Conopidă 91 2,3 0,9 1,0 2,4 - - 0,9 25,3Spanac 93 0,1 - 0,9 2,3 - - 1,8 24

Salată 94 0,1 - 0,5 1,4 - - 0,9 17

28

Legumele conţin caroten (excepţie fac vinetele, ceapa), vitaminele C, B1, B2, B5. Legumele şi fructele pot fi păstrate în stare proaspătă sau pot fi conservate prin diferite procedee.

Tabelul 1. 9.Compoziţia chimică medie şi valoarea energetică a unor fructe

ProdusulApa

%

* Zaha-ruri so-lubile

%

**Acidi-

tate %

Protide%

Subst. pectice

%

Subst.tanante

%

Subst. minerale

%

Val. energ.Kcal/100g

Mere 77,8-88,5

7,59-16,4

0,16-1,27

0,18-0,72

0,23-1,14

0,06-0,31

0,1-0,42

46-84

Pere 79,19-85,5

8,23-15,22

0,1-0,59

0,24-0,63

0,14-0,71

0,07-0,26

0,14-0,54

51-83

Gutui 77,43-87,21

7,28-12,90

0,31-0,66

0,31-0,66

0,73-1,13

0,19-0,44

0,28-0,50

56,44-83,69

Caise 79,4-88,7

8,4-15,2

0,56-1,86

0,73-1,5

0,3-0,88 0,03-0,26

0,28-0,93

36,8-86,4

Piersici 79,40-88,70

5,42-12,93

0,29-1,40

0,40-1,37

0,27-0,72

0,02-0,39

0,31-0,75

34,07-76,42

Prune 86,6-91,4

9-16,05 0,39-2,07

0,22-1,07

0,35-0,95

0,06-0,25

0,23-0,65

52,6-105,9

Cireşe 73,51-86,85

7,70-16,82

0,49-1,37

0,54-1,41

0,06-0,39

0,06-0,30

0,19-0,62

43,16-98,40

Vişine 75,4-89,2

6,34-13,8

1,02-2,41

0,7-1,9 0,05-0,29

0,18-0,21

0,37-0,59

46,7-88,6

Căpşuni 77,83-88,55

4,55-9,70

0,70-1,34

0,36-1,23

0,10-0,51

0,12-0,20

0,31-0,70

24,49-50,44

Coacăzealbe

87,27-92,25

5,90-7,14

2,11-2,37

0,94-1,53

0,39-0,47

0,26-0,36

0,46-0,86

49,16-67,16

Coacăze roşii

81,32-85,51

7,16-9,30

1,40-2,80

1,04-1,51

0,40-0,61

0,30-0,60

033-0,68

59,96-68,40

Coacăze negre

81,05-84,22

5,39-9,30

1,64-3,20

1,41-1,74

0,58-0,93

0,59-0,91

0,40-0,78

55,12-75,80

Zmeură 84,40-85,90

4,50-6,50

0,90-1,60

0,85-1,40

0,50-0,90

0,13-0,30

0,58 40,00-41,10

Mure 88,00-88,10

2,90-7,10

1,00-2,20

0,85-1,10

0,40-1,60

- 0,50 38,20-43,00

Agrişe 84,90-89,20

8,7-9,50

2,10-2,30

0,85-0,90

- - 0,49 45,90-51,00

Afine 85,7-88,2

5,6-12,1

1,3-1,6 0,8-0,85

0,5-0,6 - 0,37 37,8-38,9

* -exprimat ca zahăr invertit**-exprimat ca acid malic

29

1.2.5. StruguriiStrugurii sunt fructele viţei de vie. Se cultivă soiuri de struguri pentru vin

şi pentru consum direct sau conservare. Strugurii sunt formaţi din boabe 93-97% şi ciorchini 3-7%. Boabele sunt formate din: pieliţă şi miez. Pieliţa, la rândul ei, este formată din două părţi principale: respectiv cuticula, partea exterioară a bobului care protejează bobul şi epiderma care permite fenomenul de transpiraţie a bobului.

Miezul este format din:-epicarp, situat în partea periferică a bobului, unde strugurele acumulează

zaharuri;-mezocarp, situat în partea centrală, unde se localizează cea mai mare

parte de zaharuri;-endocarpul, unde sunt localizate seminţele.

Pieliţa conţine 80% apă, restul fiind format din:-tanin 0,5-4%;-celuloză 4%;-substanţe extractive neazotoase 20%;-substanţe azotoase 2%;-lipide 0,1%;-cenuşă (substanţe minerale) 0,5-1%.

Miezul conţine:60-90% apă;5-21% glucide;0,2-0,6% substanţe minerale;0,5-2,5% acizi organici (malic şi tartric);10-40% substanţe extractive azotoase;0,4% substanţe azotoase.

Cantitatea de miez şi concentraţia lui în zaharuri depinde de soiul de viţă, climă, sol, mod de cultură, timpul de recoltare etc. În medie din 100 kg struguri rezultă:

65-75 litri must;15-25 kg tescovină (din pieliţe,seminţe);3-7 kg ciorchini.

1.2.6. TutunulTutunul se cultivă pentru frunze destinate industriei produselor pentru

fumat (ţigarete, ţigări foi, tutun pentru pipă).Din frunzele de tutun se extrage acidul nicotinic (vitamina PP) şi acid

citric (10-15% substanţă, uscată). Frunzele de tutun conţin atât compuşi organici ( 80% din substanţa uscată) cât şi compuşi minerali.Compuşii minerali sunt reprezentaţi de:

-zaharuri solubile 2-27%, care prin ardere formează acizi organici, aldehide, fenoli şi alte substanţe care îmbunătăţesc aroma şi gustul tutunului;

-celuloză (7-8%), are rol important în întreţinerea arderii;

30

-compuşi azotaţi formaţi din albumine (8%) şi alcaloizi (0,3-5%);- nicotina, este cel mai important dintre alcaloizi. Aceasta se găseşte în toate

organele plantei cu excepţia seminţelor.-acizi organici, se găsesc în proporţie mică în frunzele verzi, dar proporţia

lor creşte în urma procesului de fermentare până la 12-16%;-răşini şi uleiuri eterice în proporţie de 2-16%, respectiv 0,1-1%, imprimă

aromă tutunului. Calitatea tutunului este apreciată după mai multe criterii, subiective şi obiective. Criterile obiective sunt însuşirile frunzelor uscate şi combustibia. Criterile subiective sunt aroma, gustul şi acţiunea narcotică.

Combustia este criteriul care apreciază cât de bine, uniform şi fără flacără arde tutunul. La o ardere bună, cenuşa este albă.

Cenuşa este un amestec de substanţe minerale şi organice, incomplet arse sau condensate ca produş-i de piroliză.

Aprecierea combustiei ţigaretelor se poate face prin determinarea randamentului de ardere pe baza relaţiei:

m1 - cantitatea de substanţă organică incomplet arsă din scrum;m - cantitatea de substanţe organice din tutun.

1.2.7. HameiulHameiul se cultivă pentru inflorescenţele plantelor femele utilizate la

fabricarea berii pentru a-i, conferi aroma şi gustul specific. Compoziţia chimică a conurilor de hamei la maturitate tehnologică este: 75-80% apă, 20-25% substanţă uscată, din care 10-20% compuşi azotaţi, substanţe proteice (polipeptide, aminoacizi), 20-25% substanţe extractive neazotate (zaharuri, dextrine, lignine, pectine), 8-12% celuloză, 5-10% cenuşă, 2-8% tanin, 8-25% substanţe amare şi răşini, 0,2-0,5% ulei volatil.

Pentru industria berii prezintă importanţă substanţele amare, răşinile, uleiul volatil şi taninul. Acizii amari deţin un rol important în fabricarea berii dând gustul, spuma şi efectul conservant, antiseptic. Taninul are un rol important în limpezirea berii şi imprimarea culorii caracteristice.

1.2.8. Plante medicinale aromaticePlante medicinale aromatice conţin substanţe odorante şi sunt folosite în

industria cosmetică, alimentară, farmaceutică. În industria alimentară, unele plante medicinale şi aromatice sunt folosite pentru colorarea, aromatizarea şi obţinerea unor gusturi plăcute ale alimentelor.

Coriandrul conţine în fruct ulei volatil 0,2-1,7% folosit în aromatizarea mezelurilor şi a băuturilor.

Chimionul se cultivă pentru fruct care conţine 3-7% ulei volatil cu întrebuinţare în industria alimentară şi în medicină.

31

Fenicul conţine în fruct 2-7% ulei volatil folosit pentru aromatizarea băuturilor şi a bomboanelor.

Anasonul are aceleaşi utilizări ca şi feniculul.Menta se cultivă pentru partea aeriană (frunze), care în stare uscată

conţine 0,2-3,5% ulei volatil folosit în industria alimentară, farmaceutică şi cosmetică.

Angelica se cultivă pentru partea subterană care conţine ulei volatil cu miros plăcut şi gust aromat.

1.3. Materii prime de origine animală

1.3.1. CarneaCarnea este unul dintre cele mai importante alimente de origine animală

atât prin valoarea sa nutritivă cât şi prin amploarea consumului.Se foloseşte carnea următoarelor animale: bovine, porcine, ovine, păsări,

vânat.Carnea reprezintă ţesutul muscular şi ţesuturile cu care acesta vine în

legătură naturală: ţesut conjunctiv, cartilaginos, osos, adipos, vase şi nervi, la păsări fiind inclusă şi pielea.

Partea principală a cărnii o formează ţesutul muscular, care reprezintă 40-50% din masa corpului animal. După structură, ţesutul muscular poate fi: ţesut muscular striat (musculatura scheletului), ţesut muscular neted (musculatura organelor interne).

Din punct de vedere tehnologic, cea mai mare importanţă o are ţesutul muscular striat. Acesta este format din celule cilindrice sau prismatice alungite avînd lungimea de 40-50 mm şi grosimea 20-50 µm.

Compoziţia chimică medie a cărnii este următoarea: 72-75% apă şi 18-22% protide; 0,5-3,5% lipide; 0,8-1,8% substanţe minerale; 1,2% glicogen şi produşi de hidroliză ai acestuia; 1,6% azot neproteic şi 0,1% vitamine şi enzime.

Conţinutul în apă al cărnii depinde de vârsta animalului şi de starea lui de îngrăşare, variind între 48-79%. La animalele tinere conţinutul de apă este mai ridicat decât la cele bătrîne, iar la animalele îngrăşate conţinutul de apă al ţesutului muscular este mai scăzut decît la cele cu constituţie slabă sau medie. Ţesutul muscular conţine vitamine din grupul B şi enzime dintre care amintim enzime glicolitice, proteolitice şi lipaze.

Elementele minerale prezente în carne sunt P, K, Fe, Ca, Mg, Na, urme de Mn, Cu, Zn, Al.

Carnea de peşte diferă puţin în privinţa compoziţiei chimice de carnea de mamifere sau păsări.Compoziţia medie a cărnii de peşte este:

-apă 68-85%;-protide 15-22%;-lipide 0,3-31%;

32

-vitaminele A,B;-substanţe minerale 0,5-1,2%.

1.3.2. LapteleLaptele este un component de bază al alimentaţiei omului, în special a

copiilor. Laptele constituie materia primă pentru industria laptelui. Este prelucrat în special laptele de vacă, dar şi cel de oaie, bivoliţă.

Laptele este un sistem coloidal complex de lipide şi proteine într-o soluţie apoasă de săruri, lactoză, vitamine şi enzime.

Unele componente ca lactoză, săruri, vitamine hidrosolubile sunt dizolvate în apă, substanţele proteice se găsesc sub formă coloidală, iar lipidele sunt emulsionate sub formă de globule sferice avînd diametrul 0,1-10 µm.

Laptele de vacă conţine 87-89% apă; 4,5-5,2% glucide (lactoză); 3,6-4,25% lipide; 3,4% protide; 0,8-0,95% substanţe minerale, enzime şi vitamine.

Laptele conţine vitamina A, B2, B6, E, K, D3 şi în cantităţi mici vitamina C şi B1. Laptele proaspăt este slab acid având pH-ul 6,3-6,8. În industria laptelui, aciditatea se măsoară în grade Thörner notate °T care reprezintă volumul soluţiei NaOH 0,1N, exprimat în cm3, necesar pentru neutralizarea a 100cm3 lapte în prezenţa fenolftaleinei ca indicator.

Laptele proaspăt de vacă sau de capră are o aciditate cuprinsă între 15-19°T, laptele de oaie maxim 24°T, iar laptele de bivoliţă are aciditatea maximă 21°T.

Prin bogăţia în factori nutritivi şi apă, laptele constituie un mediu de cultură bun pentru dezvoltarea microorganismelor, fiind un aliment perisabil. Asupra laptelui acţionează în special microorganisme ca spreptococi sau lactobacili, care provoacă fermentaţia lactică prin care lactoza este transformată în acid lactic. Metabolizarea lactozei începe cu hidroliza acesteia de către lactază, enzimă elaborată de aceşti germeni, rezultând galactoză şi glucoză. Galactoza este apoi convertită în glucoză şi transformată cu concursul mai multor sisteme enzimatice în stadiul de acid lactic care imprimă aciditatea laptelui.

Lipidele din lapte sunt mai ales trigliceride care reprezintă 98% din totalul lipidelor, fosfolipide, steride (în special colesterol şi lecitină).

Substanţele proteice din lapte sunt cazeina, lactalbumina şi lactoglobulina.Cazeina se găseşte în lapte în proporţie de 2,7% sub formă de cazeinat de calciu. Cazeina este o fosfoproteidă ce conţine în moleculă toţi aminoacizii esenţiali în proporţii echilibrate, având o mare valoare nutritivă. În lapte, cazeina se află sub formă coloidală fiind precipitată cu acizi, săruri, (sulfat de magneziu, clorură de calciu) sau cu enzime. Soluţia care rămîne după separarea cazeinei este zerul care conţine lactalbumina şi lactoglobulina.

Sărurile minerale se găsesc în lapte sub forma fosfaţilor de calciu, potasiu, magneziu, a citraţilor de sodiu, magneziu, calciu şi a clorurilor de sodiu, calciu, potasiu.

33

Enzimele din lapte sunt amilaza, proteaza, catalaza, lipaze, esteraze.

1.3. 3. OuăleDin punct de vedere nutritiv, ouăle sunt alimente valoroase şi concentrate.

Ele ocupă un loc important în alimentaţia omului, fiind în acelaşi timp materie primă în industria alimentară (în industria produselor făinoase şi a biscuiţilor).Oul este format din:

10% coajă;59% albuş;30% gălbenuş,1% membrane cochiliene.

El conţine două sisteme coloidale diferite: un sistem apos ovoalbuminic (albuşul oului) şi unul lipoproteic cu conţinut scăzut de apă (gălbenuşul).

Ouăle conţin apă, substanţe proteice, lipide (trigliceride, fosfolipide, colesterol), substanţe minerale (P, S, K, Na, Cl, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, I) şi vitamine A, D, B2, B6, B12,E.

Compoziţia chimică a ouălor pentru diferite specii de păsări este prezentată în tabelul 1.10.

Tabelul 1.10.Compoziţia chimică a ouălor pentru diferite specii de păsări

SpeciaMasa

unui ou,g

Apa,%

Protide,%

Lipide,%

Subst. neazo-tate,%

Subst. mine-rale,%

Valoareenergetică,kcal/100g

Găină 58,1 72,5 13,3 11,6 1,5 1,1 91Raţă 72,6 70,1 13 14,5 1,4 1,0 131

Gâscă 161 70,4 13,9 13,3 1,3 1,1 136Curcă 83,2 72,6 13,2 11,7 1,7 0,8 131

Conservarea ouălor cu coajă se poate face prin următoarele metode:-refrigerare;-conservare în apă de var (4-5 luni) ;-conservare în soluţie de silicat de sodiu 3,5-10% (10 luni);-astuparea porilor cu grăsime sau cu uleiuri minerale (6 luni).

Conţinutul ouălor se poate conserva prin congelare sau uscare.Uscarea este cea mai bunã metodã de conservare a conţinutului ouălor

întrucât prezintă urmãtoarele avantaje:-ouăle pot fi manipulate şi depozitate fãrã costuri mari deoarece au masã

şi volum mic;-se pãstreazã o perioadã mare de timp;-pot fi dozate cu precizie.Dezavantajele produselor de ouã uscate constau în pierderea aromei de ou

proaspãt.

34

Se poate supune uscãrii albuşul şi gãlbenuşul separat sau împreunã.Tehnologia produselor uscate din ouã include urmãtoarele operaţii:

-spãlarea ouãlor în apã cu 100-200 ppm clor activ;-spargerea ouãlor şi separarea albuşului de gãlbenuş dacã acestea se usucã

separat;-filtrarea produselor pentru îndepãrtarea cojilor, a membranelor, şlazelor;-omogenizarea;-pasteurizarea;-dezahararea (îndepãrtarea glucozei), operaţie necesară în cazul albuşului,

realizată prin fermentare dirijatã cu microorganisme (bacili sau drojdii) sau prin tratare cu enzime glucoz-oxidazã şi catalazã;

-uscarea prin pulverizare într-un uscător turn în curent de aer cald; -răcirea la temperatură mai mică de 30°C prin transport pneumatic sau

prin amestecarea pulberi cu CO2;-ambalarea ermetică, de regulă sub atmosferă de CO2 .

1.4. Materii auxiliare pentru prepararea produselor alimentare

Calitatea şi compoziţia produselor alimentare sunt determinate, în principal, de materiile prime principale (fãinã, lapte, carne etc.).

Dar, în procesele tehnologice de obţinere a produselor alimentare se mai folosesc o serie de materii auxiliare (grãsimi, condimente, coloranţi, arome etc.) cu pondere mai puţin însemnatã ce contribuie la obţinerea şi definitivarea însuşirilor produsului alimentar.

Materiile auxiliare pot fi utilizate atât la prepararea produselor alimentare (sarea comestibilã, substanţe gelifiante, uleiul vegetal) cât şi la îmbunãtãţirea însuşirilor organoleptice ale produselor alimentare (condimente, coloranţi, arome, acizi alimentari).

Materiile auxiliare sunt folosite şi pentru condiţionarea şi stabilizarea produselor (dioxidul de sulf, substanţe decolorante, materiale filtrante, substanţe conservante).

35

2. TEHNOLOGIA CONSERVÃRII LEGUMELOR ŞI FRUCTELOR

Consumul fructelor şi al legumelor se poate face în stare proaspãtã sau acestea sunt supuse unor procedee de conservare pentru a împiedica alterarea lor.

2.1. Pãstrarea în stare proaspãtã a fructelor şi legumelor

O primã etapã a procesului de valorificare a legumelor şi fructelor este depozitarea acestora, respectiv introducerea şi menţinerea lor în spaţii de pãstrare special amenajate. Alegerea metodei de depozitare depinde de proprietãţile fizico-chimice şi fiziologice ale produsului şi de timpul de depozitare. În funcţie de comportarea lor în timpul depozitãrii, legumele şi fructele sunt de douã tipuri: materii prime cu duratã scurtã de depozitare, de 2-20 zile (cãpşuni, cireşe, vişine, caise, tomate, ardei etc) şi materii prime cu duratã lungã de depozitare de 30-300 zile (mere, nuci, ceapã, usturoi, cartofi, rãdãcinoase etc.).

Factorii care influenţeazã pãstrarea în stare proaspãtã a legumelor şi a fructelor sunt: temperatura de pãstrare, umiditatea relativă a aerului din spaţiul de păstrare, compoziţia atmosferei, ventilaţia, igiena depozitelor, lumina.

Alegerea temperaturii de păstrare trebuie astfel făcută, încît să se reducă la minim respiraţia aerobă, responsabilă de consumarea substanţelor de rezervă.

Umiditatea relativă a aerului din spaţiul de păstrare trebuie să fie de 85-95%, astfel încât să se reducă la minim pierderile prin respiraţie şi transpiraţie şi să nu se favorizeze dezvoltarea microorganismelor. Atmosfera din spaţiile de depozitare poate contribui la prelungirea duratei de păstrare a legumelor şi a fructelor dacă se reduce conţinutul de oxigen şi creşte conţinutul de CO2 ceea ce are ca efect reducerea intensităţii respiraţiei.

Lumina intensifică activitatea metabolică a legumelor şi fructelor şi de aceea depozitarea acestora se face la întuneric. Depozitarea temporară a legumelor şi fructelor în procesul de industrializare trebuie să fie cât mai scurtă sau chiar să fie suprimată, dacă este posibil.

O metodă modernă de tratare a fructelor pentru mărirea duratei de conservare este iradierea cu radiaţii ultraviolete. Ca sursă de radiaţii ultraviolete se folosesc lămpile cu vapori de mercur de joasă şi înaltă presiune. Instalaţia de iradiere a fructelor este formată dintr-o bandă transportoare deasupra căreia sunt instalate lămpi bactericide (lămpi cu vapori de mercur cu efect bactericid) cu o putere de 300 W/m2. Păstrarea legumelor şi a fructelor se realizează în diferite tipuri de depozite: cu izolare termică simplă, depozite cu incinte climatizate în funcţie de condiţiile de păstrare specifice pentru diferite legume şi fructe.

36

2.2. Pregătirea legumelor şi fructelor pentru prelucrare

Pentru majoritatea procedeelor de conservare aplicate în industria conservelor vegetale, operaţiile de pregătire (condiţionare) a materiei prime sunt aceleaşi: recepţia, sortarea, spălarea, calibrarea, sortarea calitativă, trierea, curăţirea, divizarea, opărirea, aburirea, fierberea, prăjirea. În funcţie de modul de conservare a legumelor sau a fructelor este necesar să se parcurgă toate aceste etape de pregătire sau doar o parte din ele.

Recepţia cuprinde controlul cantitativ şi calitativ al legumelor şi fructelor.

Sortarea are rolul de a elimina din masa produselor, exemplarele necorespunzãtoare, cu grad de coacere diferit faţã de celelalte produse, exemplarele zdrobite, alterate sau cu defecte. Dupã sortarea calitativã şi dupã calibrare (sortare dupã dimensiuni) se obţine un produs omogen din punct de vedere dimensional.

Calibrarea este necesarã pentru ca urmãtoarele operaţii (curãţire, divizare), ce se executã mecanic sã fie aplicate unor materii prime dintr-o anumitã clasã de mãrime, formã, greutate. Acest lucru uşureazã prelucrarea ulterioarã.

Calibrarea materiilor prime, corespunzãtor indicatorilor de calitate se realizeazã prin diferite metode: manual; dupã culoare, în instalaţii cu celule fotoelectrice; dupã proprietãţile aerodinamice, în curent de aer.

Spãlarea legumelor şi a fructelor urmãreşte îndepãrtarea impuritãţilor (pãmânt, praf, nisip), reducerea microflorei şi îndepãrtarea urmelor de pesticide. S-a constatat cã o bunã spãlare are o eficienţã asemãnãtoare cu tratarea termicã la 100ºC timp de 2-5 minute. De modul în care este realizatã spãlarea depinde într-o mãsurã apreciabilã calitatea produsului finit.

Spãlarea se poate realiza prin imersare, prin duşuri, prin frecarea produselor între ele şi de organele de transport. Pentru fructele cu texturã moale, spãlarea se face numai prin stropire.

Pentru a asigura o bunã eficacitate a spãlãrii, se recomandã ca operaţia sã decurgã în contracurent, astfel ca, în faza finalã a procesului, produsul sã vinã în contracurent cu apa cât mai curatã. Pentru îmbunãtãţirea operaţiei se pot adãuga substanţe detergente cu condiţia ca faza de clãtire sã fie cît mai intensã.

Apa de spãlare poate avea temperatura de circa 50ºC (în cazul bãilor de imersie) iar presiunea apei la duşuri poate fi de 10-20 atm. Pentru îndepãrtarea impuritãţilor vegetale uşoare se folosesc procedee de flotaţie.

Procedeul de spãlare se alege în funcţie de tipul legumei pentru a evita pierderile de substanţe solubile cu valoare nutritivã mare (vitamine, sãruri minerale, zaharuri etc.).

Datoritã diversitãţii materiei prime folosite în industria conservelor de legume şi fructe s-a construit o gamã mare de maşini de spãlat.

37

Pentru produsele impurificate cu pãmînt, ca de exemplu rãdãcinoasele, se recomandã maşini de spãlat cu tambur care permit o frecare suplimentarã. Produsele frunzoase (spanac) la care aderã o cantitate mare de nisip, se spalã în maşini cu debit mare de apã, în mod obişnuit în 2-4 etape.

Curãţirea. Aceastã operaţie are drept scop îndepãrtarea pãrţilor necomestibile sau greu digerabile ale materiei prime, obţinîndu-se produse cu grad ridicat de finisare.Curãţirea se poate executa:

-mecanic;-termic;-chimic;-manual.Curãţirea mecanicã se realizeazã cu diferite utilaje în funcţie de

caracteristicile legumelor ce urmeazã a fi prelucrate. Uneori curãţirea mecanicã este însoţitã de operaţia de spãlare, prin care se îndepãrteazã pãrţile necomestibile desprinse din legume.

Curãţirea termicã se poate realiza pe cale umedã (opãrire sau aburire) sau pe cale uscatã (arderea cojii). Curãţirea umedã se realizeazã prin tratarea materiei prime (cartofi, morcovi, sfeclã) cu abur sub presiune (10 atm.) până când se atinge o temperaturã ridicatã (100-200°C) timp de câteva secunde, urmatã de o trecere bruscã la presiunea atmosfericã şi spãlare cu duşuri reci puternice. Curãţirea termicã uscatã constã în carbonizarea pieliţei fructelor sau a legumelor, iar resturile sunt eliminate prin stropire cu apã a materiei prime. Arderea se poate realiza la flacãrã directã sau în cuptor electric. Acest procedeu este numit şi curãţire prin flambaj.

Curãţirea prin tratare la temperaturi reduse este bazatã pe faptul cã, prin trecerea produsului pe suprafeţe rãcite, la - 30°C ...- 40°C, se realizeazã o desprindere uşoarã a peliţei de pulpa fructului.

Curãţirea prin procedeul crioenzimatic constã în imersarea fructelor sau a legumelor într-o soluţie de saramurã rãcitã la -12°C, timp de 30-40 secunde. Se congeleazã numai pieliţa şi un strat de celule vecin cu ea. Microcristalele de gheaţã strãpung pieliţa, favorizând desprinderea ulterioarã. Produsul este apoi imersat în apã la 30-40°C. Astfel se realizeazã decongelarea stratului şi activizarea enzimelor pectolitice care hidrolizeazã substanţele pectice şi provoacã desprinderea pieliţei.

Curãţirea chimicã se realizeazã prin fierberea foarte scurtã (30-180 secunde) într-o soluţie diluatã de hidroxid de sodiu 3-7%. Are loc desprinderea uşoarã a pieliţei de pulpã fie prin rãcire bruscã fie printr-o prelucrare mecanicã. Excesul de alcalii se îndepãrteazã prin spãlare.

Divizarea se face dupã spãlare şi curãţire. Pentru divizare se folosesc diferite tipuri de agregate pentru tãierea în felii, cuburi, tãieţei, maşini de rãzuit, zdrobitoare etc. Divizarea este importantã pentru operaţiile tehnologice ulterioare (opãrire, aburire, fierbere, prãjire, deshidratare) deoarece durata

38

tratamentului termic este invers proporţionalã cu suprafaţa produsului care creşte prin divizare.

Opãrirea este o încãlzire de scurtã duratã (1-5 min) în apã la temperatura de 85-98ºC. Opãrirea se poate realiza şi cu abur, în acest caz pierderile de substanţe nutritive, sãruri minerale şi vitamine sunt mai mici.

Opãrirea se aplicã fructelor sau legumelor ca operaţie preliminarã conservãrii acestora prin congelare, deshidratare, sterilizare termicã.

Avantajele opãririi sunt urmãtoarele:-opãrirea asigurã inactivarea enzimelor, contribuind la pãstrarea

proprietãţilor organoleptice iniţiale;-prin opãrire se îndepãrteazã aerul şi gazele din ţesuturi, ceea ce

contribuie la reducerea presiunii interne din recipientele de conservare prin sterilizare;

-în urma opãririi are loc reducerea numãrului de microorganisme, se eliminã gustul şi mirosul nedorit al unor legume (varzã, conopidã), se fixeazã culoarea unor produse vegetale, se înmoaie textura permiţînd o aşezare mai bunã a produselor în recipientele de pãstrare (cutii, borcane etc.);

-prin opãrire sunt îmbunãtãţite procesele de osmozã care intervin în operaţiile ulterioare.

Dar, prin opãrire se pierd cantitãţi mari de substanţe hidrosolubile cu valoare nutritivã ridicatã, sãruri minerale, vitamine, glucide. Aceste pierderi cresc o datã cu durata şi temperatura de opãrire. Parametrii procesului de opãrire (durata şi temperatura apei) trebuie stabilite pentru fiecare produs în parte în funcţie de starea materiei prime şi de procedeul de conservare aplicat. Pentru fiecare produs existã o duratã optimã de opãrire. O supratratare determinã o creştere a pierderilor de substanţe solubile în apa de opãrire şi distrugerea pereţilor celulari. Parametrii optimi de lucru la opãrirea unor legume şi fructe sunt redaţi în tabelul 2.1.

Tabelul 2.1.Parametrii optimi la opãrirea unor legume şi fructe

Legume Tempera-turã,°C

Durata,Minute

Fructe Tempera-turã,°C

Durata,minute

Ardei gras 90 3 Caise 80-85 2Conopidã 100 2 Prune 100 1

Fasole pãstãi

90-95 2-5 Corcoduşe 90 1,5

Spanac 85 3-4 Mere felii 100 5-20Morcov 90 2-4 Gutui felii 100 5-20

Produsele cu suprafaţã mare sau cele divizate înregistreazã pierderi mai mari decât produsele cu suprafaţã micã. De exemplu, pentru spanac pierderile de

39

glucide şi substanţele minerale sunt de circa 50%, pentru varzã albã pierderile de substanţã uscatã sunt de 31%, la conopidã 25%. Opãrirea legumelor sau a fructelor se face în cazane cu manta (cazan duplicat) sau în opãritoare continue.

Apa folositã în procesul de opãrire trebuie sã aibã duritatea de cel mult 8°d şi sã aibã un conţinut mic de fier. În prezenţa fierului din apã, apar procese de îmbrunare datoritã reacţiei acestuia cu fenolii vegetali. Sãrurile de fier şi de cupru catalizeazã degradarea vitaminei C şi procesele de oxidare a grãsimilor.

Rãcirea legumelor şi a fructelor dupã opãrire este necesarã pentru a se evita înmuierea excesivã a ţesuturilor şi dezvoltarea microorganismelor remanente. Rãcirea se efectueazã cu apã rece la temperatura de circa 30 °C sau cu aer.

Aburirea constã în încãlzirea legumelor sau a fructelor folosind aburul ca agent termic. Operaţia de aburire este folositã înaintea congelãrii sau a uscãrii. Este o operaţie prin care are loc un tratament termic mai puţin intens care realizeazã inactivarea enzimelor, dar nu şi modificarea consistenţei produselor. Aburirea legumelor sau a fructelor se realizeazã în instalaţii continue, pe benzi transportoare.

Fierberea are drept scop înmuierea legumelor sau a fructelor în vederea prelucrãrii lor ulterioare. Durata fierberii depinde de tipul legumelor sau a fructelor, de stadiul de maturitate, gradul de mãrunţire şi de operaţiile ulterioare.

Alte procedee de inactivare a enzimelor folosesc aerul cald pentru tratarea legumelor şi a fructelor. În acest caz are loc şi o deshidratare. Când nu se doreşte deshidratarea produselor, aerul cald este saturat cu vapori de apã. Inactivarea enzimelor se mai poate realiza prin încãlzirea legumelor sau a fructelor cu curenţi de înaltã frecvenţã, urmatã de o rãcire imediatã.

Prãjirea se aplicã legumelor şi fructelor prin imersarea acestora în ulei fierbinte. Prin prãjire se îmbunãtãţeşte calitatea legumelor datoritã formãrii unei coloraţii specifice şi a unui gust plãcut. Prãjirea face sã creascã valoarea alimentarã datoritã evaporãrii apei şi îmbibãrii cu grãsimi a ţesuturilor. Prãjirea determinã şi o reducere importantã a microflorei.

Operaţia de prãjire are loc la temperatura de 130-160 °C. Durata de prãjire este de 10-20 minute şi depinde de urmãtorii factori: felul şi dimensiunile legumelor, cantitatea de apã de evaporat, temperatura uleiului.

În timpul prãjirii, datoritã temperaturii ridicate, are loc evaporarea apei din produs, reducerea volumului şi a greutãţii sale. Reducerea greutãţii produselor este de 40-70%, iar grãsimea (uleiul) este absorbit de produs în proporţie de 10-12%.

În timpul prãjirii, uleiul suferã o serie de transformãri degradative care, dupã o folosinţã îndelungatã, pot duce la schimbarea proprietãţilor fizico-chimice şi senzoriale, reducerea valorii alimentare şi chiar la efecte nocive. Transformãrile grãsimilor în timpul prãjirii sunt determinate de oxidarea termicã a acizilor graşi. În primul stadiu se formeazã peroxizi care se descompun uşor, rezultând aldehide, cetone, diverse substanţe oxidate şi condensate. Se formeazã

40

atât produşi volatili cât şi substanţe polimerizate. Cantitatea acestora depinde de temperatura de prãjire, durata procesului, prezenţa aerului şi a metalelor grele, natura grãsimii şi a produsului prãjit.

Pentru a evita degradarea înaintatã a uleiului care influenţeazã negativ calitatea produsului, se recomandã înlocuirea periodicã a uleiului din instalaţie. Nu se recomandã înlocuirea parţialã a uleiului, deoarece produsele de descompunere din uleiul degradat accelereazã degradarea uleiului proaspãt adãugat. Prãjirea legumelor se face atât în instalaţii de prãjire continue cât şi în cele discontinue. Legumele prãjite se rãcesc în aer liber prin menţinerea lor în tãvi perforate în care are loc şi eliminarea uleiului în exces.

2.3. Conservarea legumelor şi fructelor prin refrigerare

Refrigerarea constã în rãcirea produselor la temperaturi superioare punctului de congelare. Refrigerarea implicã utilizarea de temperaturi scãzute fãrã formarea de gheaţã în produse. Scãderea temperaturii împiedicã sau încetineşte desfãşurarea principalelor modificãri care au loc în produsele alimentare. Acţiunea temperaturilor scãzute se manifestã atât prin reducerea vitezelor de reacţie în produsele alimentare cât şi direct asupra unor agenţi modificatori. Agenţi modificatori pot fi agenţi biologici (microorganisme) sau agenţi biochimici (enzime). Refrigerarea fructelor şi a legumelor are urmãtoarele efecte favorabile:

-reducerea intensitãţii respiraţiei;-reducerea sau oprirea proceselor de maturare;-frânarea atacului microorganismelor.Refrigerarea are drept scop prelungirea duratei de pãstrare a legumelor şi

fructelor prin micşorarea metabolismului acestora şi prin încetinirea acţiunii agenţilor modificatori.

Conservarea prin refrigerare se face parcurgând urmãtoarele faze:-tratamente preliminare;-rãcirea (refrigerarea propriu-zisã);-depozitarea în stare refrigeratã;-reîncãlzire parţialã;-valorificare.Tratamentele preliminare pentru refrigerare constau în: sortare, calibrare,

spãlare, dezinfectare, ambalare etc.Pentru depozitare în stare refrigeratã se folosesc spaţii frigorifice în care

temperatura, umiditatea aerului şi intensitatea de circulaţie a aerului sunt menţinute constante, la anumite valori care diferã în funcţie de specie, soi, duratã de depozitare, destinaţie.Condiţiile de depozitare pentru conservarea legumelor şi a fructelor prin refrigerare sunt prezentate în tabelul 2.2.

41

Tabelul 2.2Condiţii de depozitare a legumelor şi a fructelor pentru conservarea prin

refrigerare

Legume, fructe Punct de congelare,

°C

Condiţii de depozitareTemperaturã,

°CUmiditatea relativã a aerului,

%

Durata de depozitare,

zile

Fasole verde 0,7 0-7 85-95 7-20Conopidã 0,8 0-1,5 85-90 20-50

Ceapã 0,8 -2-1,5 65-75 120-27oTomate coapte 0,6 0-7 85-90 7-28

Vinete 0,5 7-10 85-90 10Caise 1 -1-3 80-90 7-28

Cãpşuni 1 -0,5-1,5 85-90 1-5Mere 1,5 -1-5 80-95 60-240

Struguri 1 -1-0 85-90 20-150

2.4. Conservarea legumelor şi fructelor prin congelare

Congelarea constã în rãcirea la -25...-40°C în încãperi sau instalaţii de congelare rapidã. Procesul tehnologic al conservãrii fructelor şi a legumelor prin congelare cuprinde urmãtoarele operaţii principale:

-tratarea preliminarã;-congelarea;-depozitarea.Comportarea la conservare a legumelor şi a fructelor variazã în funcţie de

mulţi factori: soiul acestora, gradul de maturitate, tratarea preliminarã, condiţiile de congelare şi depozitare. Anumite legume nu se pot conserva prin congelare (salatã) sau se conservã nesatisfãcãtor (tomatele, unele soiuri de cãpşuni).

Tratarea preliminarã a fructelor şi a legumelor în vederea congelãrii cuprinde operaţiile de sortare, curãţare şi tratamente antienzimatice. În unele cazuri, dupã sortare are loc şi o divizare a produsului.

Tratamentele antienzimatice pentru legume constau în opãrirea acestora. Pentru unele dintre acestea (ceapã, pãtrunjel, mãrar, ardei gras) se poate renunţa la opãrire pentru a se evita diminuarea aromei naturale puternice.

Tratarea antienzimaticã se executã numai la unele fructe şi constã în opãrire (mere, pere), imersare în soluţii acide (caise, piersici, mere, pere), adaos de zahãr cristalizat sau sub formã de sirop, adaos de acid ascorbic în siropul de zahãr în care se imerseazã unele fructe (caise, piersici, mere, pere). Zahãrul accentueazã aroma specificã a fructelor şi se adaugã o parte la 3-5 pãrţi fructe. Zahãrul se dizolvã parţial în sucul extras din fructe datoritã osmozei.

42

Congelarea poate fi realizatã în flux discontinuu (în şarje), semicontinuu şi continuu. Din punct de vedere al sistemului de preluare a cãldurii de la produs, congelarea se poate realiza:

-în curent de aer;-prin contact cu suprafeţe metalice;-prin contact cu agenţi care se evaporã la preluarea cãldurii (azot lichid,

bioxid de carbon lichid).Durata congelãrii depinde de natura produsului, a ambalajului, de

grosimea produsului. Procedeul de congelare este de ordinul minutelor sau a orelor (30 secunde pânã la 10 ore). În funcţie de felul produsului şi de destinaţia sa, ambalarea se poate face înainte de congelare sau dupã congelare.

Dupã congelare, produsele sunt depozitate la temperaturi cuprinse între -15 şi -25°C, iar durata de pãstrare depinde de temperatura de pãstrare şi de tipul produsului.

2.5. Conservarea produselor vegetale prin acidifiere

Conservarea prin acidifiere a produselor vegetale se poate realiza prin:-acidifiere naturalã;-acidifiere artificialã;-acidifiere mixtã.

2.5.1. Conservarea prin acidifiere naturalãSe aplicã în mod obişnuit legumelor şi într-o proporţie mai micã fructelor.

Legumele care se pot conserva prin acidifiere naturalã sunt: varza, castraveţii, pãtlãgele roşii nematurizate (gogonele), pepenele roşu, ardeii, morcovii. Acidifierea naturalã are loc prin transformarea zaharurilor (glucidelor) din legume în acid lactic sub influenţa bacteriilor lactice, conform următoarei reacţii globale:

C6H12O6 2CH3 CH COOH + 28 kcal

OHÎn realitate transformãrile care au loc în cursul procesului de fermentaţie lacticã sunt mult mai complexe, iar la procesul respectiv participã concomitent diferite tipuri de bacterii lactice.

Varza muratã conţine 2-4% glucide necesare fermentaţiei lactice şi 30- 60 mg vitamina C la 100g produs. Procesul tehnologic cuprinde urmãtoarele operaţii:

-recepţia cantitativã şi calitativã;-sortarea;-pãstrarea câteva zile pentru înmuierea ţesuturilor;

43

-curãţirea de foile exterioare;-îndepãrtarea coceanului (o parte din cocean se mãrunţeşte şi se pune în

saramurã);-tocarea verzei;-fermentaţia în bazine cu saramurã 2-5,5% ;-tasarea verzei în bazine pentru realizarea mediului anaerob de fermentare

şi favorizarea difuziei externe a sucului celular.Datoritã imersãrii verzei în soluţia de NaCl, are loc plasmoliza foilor de

varzã şi eliberarea sucului celular. Prin creşterea valorii nutritive a zemii apar condiţii favorabile pentru fermentaţia lacticã. Procesul fermentativ se poate realiza cu ajutorul florei spontane prin autoînsãmânţare. La scarã industrialã, pentru prevenirea unor acidente de fermentare şi obţinerea unui produs având calitatea constantã, se procedeazã la însãmânţare folosind lichid în stadiul iniţial de fermentare (aciditate de maxim 0,3% acid lactic) prelevat dintr-o partidã anterioarã.

Aciditatea maximã este de 1,5-2 acid lactic, pH-ul de 4,1, temperatura de fermentare este de 20…25°C la început, iar apoi scãzutã la 14…18°C. În timpul fermentãrii saramura este recirculatã periodic de jos în sus cu ajutorul unor pompe pentru a uniformiza procesul de fermentare (pritocirea verzei). Dupã fermentare, varza poate fi lãsatã în bazine sau este trecutã în butoaie, borcane etc. Varza muratã are un conţinut bogat de vitamine:

-vitamina C 50-600 mg/kg,- caroten 15 g/100g,-vitamina B1 (tiaminã) 0,34 mg/kg,-vitamina B2 (riboflavinã) 0,42 mg/kg,-acid nicotinic 1,1mg/kg.

Varza muratã se poate depozita la temperaturi sub 10°C, timp de 4…5 luni.

Castraveţi muraţiSe recomandã pentru murare castraveţi de culoare verde închis şi formã

cilindricã, fără gust amar şi cu un conţinut de 1,5-2,2% zaharuri necesare fermentaţiei lactice. Procesul tehnologic de conservare a castraveţilor prin acidifiere naturalã cuprinde urmãtoarele operaţii:

-sortarea pe mãrimi;-spãlarea;-înţeparea pentru înlesnirea pãtrunderii saramurii;-aşezarea în recipiente (butoaie, borcane);-turnarea saramurii de concentraţie 6% NaCl. La saramurã se adaugã mãrar uscat, hrean, seminţe de muştar, frunze de

vişin pentru obţinerea unor produse plãcut condimentate;-fermentarea la 20-30°C în condiţii de anaerobiozã.

Durata fermentãrii este de 4-8 sãptãmâni, iar în acest timp aciditatea ajunge la 1,5-2% acid lactic, la care corespunde o valoare a pH –ului de maxim 4,1.

44

Dupã terminarea fermentaţiei, recipientele trebuie depozitate la temperaturi scãzute (0-5°C).

2.5.2. Conservarea produselor vegetale prin acidifiere cu acid aceticConservarea produselor vegetale prin acidifiere cu acid acetic se bazeazã

pe adãugarea de oţet alimentar, care, la concentraţie de pânã la 4% acid acetic are acţiune bacteoriostaticã, iar la concentraţii mai mari are acţiune bactericidã.

Murãturile în oţet trebuie sã aibã, dupã stabilirea echilibrului între soluţia de oţet şi apa din legume, o concentraţie finalã de 2-3% acid acetic pentru a se asigura conservarea lor.

Procesul tehnologic cuprinde aproximativ aceleaşi operaţii ca la murãturile fermentate lactic. Soluţia de conservare a legumelor se realizeazã din: oţet, sare (2-3%), zahãr (2-5%) şi mirodenii (piper, boabe de muştar, foi de dafin etc.). Aceastã soluţie se toarnã peste legumele aşezate în recipiente. Este recomandat ca soluţia sã fie fierbinte pentru a realiza sterilizarea legumelor şi pãtrunderea oţetului în celulele vegetale.

Legumele se considerã murate atunci când concentraţia în acid acetic atinge o valoare de echilibru. Dacã aceastã valoare este sub 2%, legumele sunt supuse unei pasteurizãri la 90-100°C circa 20 minute pentru a se asigura conservarea lor.

2.6. Tehnologia semifabricatelor din fructe

Semifabricatele din fructe şi legume se realizează în timpul campaniei de recoltare şi se tratează cu conservanţi chimici, putând fi prelucrate şi în extrasezon. Semifabricatele din fructe şi legume produse mai frecvent sunt:

-pulpe de fructe, nefierte sau fierte. Ele se obţin prin prelucrare mecanică, uneori şi termică a fructelor şi se prezintă ca fructe întregi, jumătăţi sau sferturi ce permit identificarea speciei din care au provenit;

-marcuri de fructe. Marcurile de fructe se obţin prin prelucrare mecanică şi termică a fructelor care sunt trecute printr-o pasatrice în scopul îndepărtării părţilor necomestibile.

Semifabricatele se prepară din fructe proaspete, recoltate la maturitate tehnologică.

Procesul tehnologic de fabricare a pulpelor de fructe cuprinde următoarele operaţii: sortarea, spălarea, curăţirea fructelor (îndepărtarea codiţelor pentru cireşe, vişine, a sâmburilor pentru caise, prune, vişine, cireşe etc., a cojii şi a casei seminţelor, pentru mere, pere, gutui), divizarea (pentru mere, gutui) şi conservarea.

Conservarea se realizează prin adăugarea în recipientele cu fructe (butoaie) a unei soluţii apoase de conservant. Drept conservant se foloseşte bioxidul de sulf. Acesta este considerat antiseptic universal, deoarece acţionează ca inhibitor al dezvoltării tuturor microorganismelor. Soluţia de SO2 se adaugă

45

în 2-3 etape în butoi în proporţie de 0,1-0,2%, în funcţie de durata conservării (0,1% pentru conservarea timp de 3 luni; 0,15 % pentru şase luni şi 0,24 % pentru conservarea timp de 24 de luni). Dezavantajul utilizării SO2 este decolorarea fructelor. Alţi conservanţi chimici folosiţi sunt benzoatul de sodiu, acidul formic şi acidul ascorbic. Pentru fructele cu textură moale, cum sunt căpşunile, se pot folosi săruri de calciu care întăresc textura prin formarea de pectat de calciu.

Butoaiele cu pulpe de fructe se depozitează în încăperi răcoroase şi aerisite. În cazul pulpelor de fructe fierte şi al marcurilor, intervin în plus operaţiile de fierbere (care înmoaie textura) şi de strecurare prin pasatrice. În acest fel se face o mai bună amestecare cu conservantul. Majoritatea pulpelor şi a marcurilor de fructe se folosesc la obţinerea produselor gelificate (gem, marmeladă). Semifabricatele din fructe se pot conserva şi prin sterilizare sau congelare.

2.7. Tehnologia sucurilor de fructe şi legume

Sucul de fructe este produsul obţinut, în general, prin presarea mecanicã a fructelor, nefermentat dar fermentabil, având caracteristicile fructului din care provine. Sucul de fructe poate fi obţinut şi din sucul concentrat, prin restabilirea procentului de apã pierdutã la concentrare şi prin restabilirea aromei prin adaos de aromã recuperatã la concentrare. Produsul se considerã nefermentat dacã concentraţia în alcool este mai micã de 3g/l, aciditatea volatilã (exprimatã ca acid acetic) este mai micã de 0,4g/l şi acidul lactic mai mic de 0,5g/l.

Sucurile de fructe sau de legume se obţin fie printr-un procedeu mecanic (presare, centrifugare) fie prin difuzie.

Ele sunt conservate prin concentrare, conservare chimicã sau pasteurizare. Se fabricã sucuri de fructe limpezi (fãrã particule în suspensie) şi sucuri cu pulpã (cu particule în suspensie) la care trebuie asiguratã stabilitatea suspensiilor. Sucurile de fructe sau de legume pot fi obţinute dintr-o singurã specie, sau prin cupajare (cînd se amestecã sucuri din mai multe specii de fructe şi legume).

2.7.1. Tehnologia sucurilor limpeziTehnologia sucurilor limpezi, care se obţin îndeosebi din fructe, cuprinde

patru operaţii principale: pregãtirea şi condiţionarea fructelor, extragerea sucului, limpezirea sucului brut şi conservarea.

Pregãtirea şi condiţionarea fructelor cuprinde operaţiile de spãlare, sortare, îndepãrtarea pãrţilor necomestibile. De obicei înainte de presare fructele sunt zdrobite sau rãzuite. Extragerea sucului se poate realiza prin presare, centrifugare şi prin difuzie.

46

Presarea este metoda cea mai folositã pentru obţinerea sucului. În unele cazuri înainte de presare are loc şi un tratament enzimatic preliminar pentru distrugerea substanţelor pectice.

Centrifugarea este operaţia prin care materia primã este supusã acceleraţiei centrifugale care este direct proporţionalã cu pãtratul vitezei unghiulare şi cu raza. Principalii factori care condiţioneazã extracţia sucului sunt:

-turaţia centrifugei;-durata centrifugãrii;-gradul de umplere a centrifugei;-gradul de mãrunţire a materiei prime.

S-a stabilit cã durata centrifugãrii are o influenţã predominantã faţã de viteza de centrifugare. Utilajele folosite pentru extragerea sucului sunt centrifugele filtrante cu ax vertical şi tambur filtrant conic perforat.

Difuzia. În cazul extragerii sucului de fructe prin difuzie se obţin randamente mari în suc şi o productivitate bunã. Sucurile de fructe obţinute prin difuzie sunt de bunã calitate, iar compoziţia chimicã nu diferã substanţial de a celor obţinute prin presare.

Limpezirea sucurilor de fructeSucul brut extras din fructe are o vâscozitate ridicatã şi conţine o cantitate

mare de particule în suspensie, care sedimenteazã încet. Pentru a se obţine sucuri limpezi trebuie eliminate suspensiile din suc. Limpezirea sucurilor se poate realiza pe cale enzimaticã şi prin centrifugare.

Limpezirea enzimaticã se bazeazã pe hidroliza substanţelor pectice ceea ce micşoreazã viscozitatea sucurilor şi uşureazã filtrarea lor. Limpezirea enzimaticã se recomandã pentru tratarea sucurilor bogate în substanţe pectice (mere, coacãze). În cazul obţinerii sucurilor concentrate, limpezirea enzimaticã este necesarã pentru a evita gelificarea acestora. Tratamentul enzimatic constã în adãugarea de preparate enzimatice pectolitice (0,5-2g/l) şi dureazã 2-6 ore la temperaturi de 20-30°C sau sub 2 ore la temperaturi de maximum 50°C.

Limpezirea prin centrifugare se bazeazã pe acţiunea forţei centrifuge, care duce la separarea rapidã a impuritãţilor, a suspensiilor şi a microorganismelor. Prin acest tratament nu se realizeazã o reducere a vâscozitãţii deoarece substanţele coloidale nu sedimenteazã.

Dupã operaţia de limpezire, sucurile de fructe nu sunt perfect limpezi. De aceea este necesarã filtrarea care asigurã transparenţa şi stabilitatea produsului. Ca materiale filtrante se folosesc: pânza, celuloza, azbestul şi pãmîntul de infuzori. Sucurile de fructe se filtreazã la temperatura camerei sau la rece, iar uneori se practicã o încãlzire la 50-60ºC pentru accelerarea procesului de filtrare.

Conservarea sucurilor se poate realiza prin diferite procedee: concentrare urmatã de rãcire şi depozitare, concentrare urmatã de uscare cu obţinere de praf

47

de fructe, pasteurizare şi ambalare sau ambalare şi pasteurizarea în sticle, conservarea chimicã.

În figura 2.1 este redatã schema tehnologicã generalã de conservare a sucurilor limpezi.

Concentrarea sucurilor de fructePentru depozitarea sucurilor de fructe, în practicã se aplicã 2 metode:-pasteurizarea sucurilor urmatã de depozitarea în condiţii aseptice;-concentrarea pânã la 65-75% substanţă uscată.Concentrarea se poate face prin crioconcentrare, osmozã inversã şi prin

evaporare. În funcţie de gradul de concentrare sucurile pot fi:-semiconcentrate, cu aproximativ 50ºBrix (unitate de măsură folosită în

special în industria zahărului pentru a exprima conţinutul de substanţă uscată a unei soluţii), cu densitatea de 1200 kg/m3 având un volum care reprezintã 1/4 din cel iniţial. Pãstrarea acestor sucuri se poate realiza în condiţii aseptice sau sub atmosferã de CO2 la 1...2 ºC;

-concentrate, cu 71-72°Brix cu densitatea aproximativ de 1350 kg/m3, volumul lor reprezentând 1/7 din cel iniţial. Aceste sucuri pot fi pãstrate la temperatura mediului ambiant atunci când depozitarea se face în condiţii aseptice sau sub atmosferã de CO2.

Criconcentrarea constã în cristalizarea unei pãrţi din apa conţinutã de o soluţie urmatã de separarea cristalelor de gheaţã din concentratul format. În lichidele alimentare apa formeazã cu celelalte componente un amestec eutectic. De aceea, prin rãcire, la temperaturi apropiate de temperatura punctului eutectic, apa se separã sub formã de cristale de gheaţã.

Concentrarea prin evaporare a sucurilor este însoţitã de recuperarea aromei şi trebuie sã fie condusã la temperaturi cât mai scãzute (mai mici de 80°C) pentru a se pãstra intacte componentele termolabile. În acelaşi timp concentrarea prin evaporare a sucurilor trebuie sã fie însoţitã de mãsuri adecvate de economisire a energiei cum sunt:

-folosirea condensatului şi a vaporilor secundari (rezultaţi din evaporarea sucului) pentru preîncãlzirea sucului proaspãt;

-schimb de cãldurã între produsul ce vine de la concentrare şi cel care iese de la concentrare;

-folosirea instalaţiei de concentrare cu mai multe trepte.În figura 2.2. este prezentatã o instalaţie de concentrare a sucului cu un

singur efect, având un evaporator cu curgere pelicularã a lichidului.

48

49

50

(de regulã 10...15°C), cu atât este mai bunã deplasarea turbulentã a lichidului realizatã de mişcarea vaporilor ce se degajã din suc. Sucul împreunã cu vaporii degajaţi sunt conduşi la separatorul 5, care în interior este asemãnãtor cu un ciclon, iar separarea lichidului de vaporii de apã se face sub acţiunea forţei centrifuge.

Sucul concentrat este preluat de pompa 7 şi poate fi recirculat la concentratorul 4 pânã cînd se atinge concentraţia de 70% substanţã uscatã, dupã care sucul concentrat este condus la rãcire.

Vaporii de apã din separatorul 5 ajung în condensatorul 6 unde sunt condensaţi cu apã rece. Se utilizeazã un condensator barometric 6, cu coloana de 11m care este imersatã în apa dintr-un bazin. Se poate folosi şi un condensator semibarometric. Apa din vasul inferior este evacuatã cu pompa 9.

Pompa de vacuum 8 conectatã la staţia de evaporare are rolul de a prelua gazele necondensabile şi aerul, respectiv de a menţine vidul necesar în instalaţie.

Concentrarea sucurilor într-o singurã treaptã de evaporare este neeconomicã din cauza consumului mare de cãldurã şi de apã de rãcire. Energia poate fi economisitã atunci când pentru concentrarea sucurilor se utilizeazã instalaţii cu mai multe trepte (efecte).

O asemenea instalaţie cu efect multiplu are între 2 şi 5 corpuri de evaporare, astfel încât aburul secundar din primul corp de evaporare este folosit în al doilea.

Aburul primar se foloseşte numai în primul corp de evaporare. Vaporii de la ultimul corp sunt condensaţi, astfel încât consumul de apã de rãcire este considerabil mai mic decât la instalaţia cu un singur corp de evacuare. Principiul de lucru la evaporarea cu efect multiplu se bazeazã pe faptul cã în fiecare stadiu presiunea este redusã şi astfel temperatura de fierbere a sucului devine mai scãzutã de la o etapã la alta. Dezavantajul evaporãrii în instalaţia cu efecte multiple este faptul cã diferenţa dintre temperatura agentului de încãlzire şi temperatura de evaporare a sucului este mai micã şi deci este necesarã o suprafaţã mare de schimb termic.

51

În figura 2.3 este prezentatã o instalaţie de evaporare cu efect multiplu folositã la concentrarea sucurilor.

Se observã cã diferenţa de temperaturã dintre un corp şi altul de evaporare este de aproximativ 15ºC, adicã în primul corp de evaporare temperatura este de 70°C, în al doilea de 55°C, iar în al treilea de 40ºC. Aburul primar de încãlzire introdus în primul corp are temperatura de 85ºC.

Recuperarea aromei la concentrarea sucurilorLa concentrarea sucurilor de fructe prin evaporare, compuşii de aromã

având o volatilitate mai mare decât apa sunt evaporaţi împreunã cu ea. Aceşti compuşi volatili dau aroma specificã fiecãrui suc de fructe. Aceşti compuşi se pierd în timpul concentrãrii prin evaporare. Pentru a se reda sucurilor concentrate aroma naturalã se face aşa-numita recuperare de aromã la începutul concentrãrii sau în tot timpul operaţiei de concentrare, în funcţie de conţinutul iniţial de substanţe de aromã din suc.

O unitate de recuperare a aromei este formatã în principiu din 2 unitãţi:-unitate de evaporare, în care componentele de aromã cu volatilitate mai

mare decât a vaporilor de apã sunt separate din suc prin evaporare;

52

70ºC 55ºC 40ºC

Condensat

Abur la 85ºC

Suc

1,2,3 – Corpuri de evaporare

12 3

Suc concentrat

Vapori către condensator

Fig. 2.3. Instalaţia de evaporare cu efect multiplu.

-unitatea de rectificare, în care compuşii de aromã sunt îmbogãţiţi în coloana de rectificare şi apoi separaţi de cei puţin volatili într-un condensator, iar gazele necondensabile sunt evacuate cu o pompã.

În figura 2.4 este reprezentată o instalaţie de recuperare a aromei la concentrarea sucurilor, care lucreazã în condiţii de presiune normalã.

Fig. 2.4.

Instalaţie de recuperare a aromei la concentrarea sucurilor

Procesul tehnologic se desfãşoarã astfel: sucul de fructe limpezit este pompat cu pompa 1 în schimbãtorul de cãldurã cu plãci 2, unde este preîncãlzit în vederea eliberãrii aromei.

53

1

2

3

4

5

6

7

8

910

11

12

Suc

Reflux

Concentrat de aromă

Gaze necondensabile

Apă

1,5 –pompe2 – schimbător de căldură cu plăci3 – evaporator4 – separator vapori-lichid6 – unitate de rectificare7 – serpentină de încălzire8 – vas de colectare a apei condensate9 – condensator10 – separator gaz-lichid11 – răcitor final12 – unitate de spălare a gazelor

Preîncãlzirea se face în contracurent cu sucul care se separã în separatorul vapori-lichid 4. Dupã încãlzire, sucul este trimis în evaporatorul 3, unde se evaporã aproximativ 20-30% apã. În separatorul 4 sucul concentrat este separat de vaporii care conţin aroma. Sucul concentrat este trimis cu pompa 5 în porţiunea de preîncãlzire a schimbãtorului de cãldurã 2, în timp ce vaporii de apã împreunã cu substanţele de aromã sunt conduşi la unitatea de rectificare 6 care lucreazã la 100...105º C. Încãlzirea unitãţii de rectificare 6, se face cu serpentina 7 montatã la partea inferioarã. Unitatea de rectificare 6 este o coloanã de rectificare umplutã cu inele Raschig. Faza de vapori se îmbogãţeşte în substanţe volatile, iar faza apoasã se îmbogãţeşte în substanţe mai puţin volatile. Fracţiunea uşor volatilã condenseazã în condensatorul 9, iar condensatul de aromã este trecut în separatorul 10. Cea mai mare parte a condensatului de aromã se readuce în partea superioarã a coloanei de rectificare 6 sub formã de reflux.

Partea superioarã a coloanei este rãcitã, astfel se mãreşte diferenţa de temperaturã şi presiune între partea inferioarã şi superioarã a coloanei, ceea ce mãreşte eficienţa separãrii.

În timpul procesului, refluxul se deplaseazã în contracurent cu fracţiunea volatilã care se ridicã în coloanã. Refluxul se eliminã la partea inferioarã a coloanei 6 formând apa de condensare care este colectatã în vasul 8. Apa de condensare conţine doar mici cantitãţi de substanţe volatile. O parte din condensatul de aromã, care nu este folositã ca reflux este rãcitã în rãcitorul final 11. În rãcitorul final 11 are loc rãcirea concentratului de aromã la +2°C. Gazele necondensabile (O2, N2, CO2) pot antrena şi unele substanţe de aromã, de aceea, ele sunt trimise la unitatea de spãlare 12. Spãlarea se face cu apã, apoi gazele sunt eliminate în aer. Din 100-200 litri de suc proaspãt rezultã 1-2 litri de concentrat de aromã.

2.7.2. Tehnologia sucurilor cu pulpã (nectare)Procesul tehnologic de fabricare a sucurilor cu pulpă cuprinde 2 categorii

de operaţii:-operaţii necesare obţinerii sucurilor cu pulpã;-operaţii de condiţionare a lor în vederea prelucrãrii.

Operaţiile din prima categorie sunt diferite depinzând de felul fructelor prelucrate.

Schema procesului tehnologic de fabricare a nectarului de fructe cu bace sau cu sâmburi este prezentată în figura 2.5.

Fructele cu seminţe (mere, pere, gutui) sunt supuse spãlãrii, sortãrii, dezintegrãrii (în mori coloidale). Pireul de fructe obţinut este trecut printr-un opãritor (cu melc şi încãlzit direct cu abur), iar masa opãritã este trecutã printr-o pasatrice cu ochiuri de 2mm diametru şi apoi printr-un extractor.

54

Fig. 2.5. Schema tehnologică de fabricare a nectarului de fructe

55

Fructe

Prespălare

Sortare

Spălare

Desâmburare

Răcire

Tăiere

Inactivarea enzimelor de macerare

Mărunţire

Încălzire

Macerare enzimatică

Dezaerare

Trecere prin pasatrice

Pasteurizare

Depozitare aseptică

Fructele cu sâmburi (caise, piersici, prune, vişine) dupã sortare, spãlare şi îndepãrtarea codiţelor, sunt aburite într-un opãritor continuu, iar masa caldã se trece printr-o pasatrice cu ochiuri de 4mm diametru şi apoi printr-un extractor.

Fructele bace (cãpşuni, agrişe, coacãze, zmeurã) sunt sortate şi spãlate, iar apoi trec la zdrobire, preîncãlzire şi extracţie.

Pentru evitarea îmbrunãrii şi a modificãrilor nedorite ale gustului, în masa de fructe se adaugã 0,05% acid ascorbic, fie în timpul prelucrãrii, fie în pireul obţinut.

Operaţiile de condiţionare în vederea conservãrii sunt comune tuturor speciilor de fructe şi constau în omogenizarea pronunţatã, concentrare, dezaerare sub vid la 40ºC, pasteurizarea în mod continuu la 130ºC, rãcire şi depozitare asepticã.

Unele procedee moderne includ şi o etapã de macerare enzimaticã, care are rolul de a transforma protopectina în pectinã, celulele rãmânând ca particule în suspensie. Dupã tratarea enzimaticã la 45ºC şi pH=3,5-5, maceratul este încãlzit rapid la 105ºC pentru inactivarea enzimelor şi apoi este trecut printr-o pasatrice.

Domeniul de utilizare al pulpelor de fructe este vast, ele se folosesc ca materii prime şi semifabricate pentru obţinerea de nectaruri, îngheţate, creme, iaurt cu fructe, jeleuri, pireuri de fructe pentru copii (baby foods).

Reţeta de fabricaţie pentru 100 kg nectar de fructe cu substanţã uscatã solubilã de minim 10 grade refractometrice este redatã în Tabelul 2.3.

Tabelul 2.3.Reţeta de fabricaţie pentru 100 kg nectar de fructe

Sortiment Reţeta de fabricaţie, kg

Piure de fructe Sirop de zahãr Acidkg s.u.s, % · kg s.u.s, % ascorbic citric

Nectar de caise

60 10 40 10 0,01 0,02

Nectar de gutui

40 7 60 14 0,01 0,02

Nectar de pere

40 10 60 11 0,01 0,05

Nectar de piersici

60 8 40 15 0,01 0,2

În industria conservelor vegetale prin s.u.s. se notează substanţã uscatã solubilã, exprimatã în procente sau în grade refractometrice.

56

2.8. Tehnologia produselor conservate cu ajutorul zahãrului

Conservarea cu ajutorul zahãrului este cunoscutã şi aplicatã în practicã de multã vreme. Se aplicã cu precãdere fructelor şi constã în adãugarea de zaharuri într-o astfel de proporţie încât presiunea osmoticã creatã în faza lichidã a produsului sã blocheze dezvoltarea microflorei de alterare.

Acţiunea conservantã a soluţiilor concentrate de zahãr este datoratã presiunii osmotice a soluţiilor hipertonice care determinã plasmoliza microorganismelor.

Cu cât presiunea osmoticã a soluţiilor de zahãr este mai ridicatã cu atât fenomenul de plasmolizã va fi mai pronunţat. În timpul plasmolizei se elibereazã apa liberã din celulele microorganismelor şi o parte din apa legatã coloidal în protoplasmã.

S-a stabilit cã, prin mãrirea cantitãţii de zahãr în faza lichidã a produsului de conservat, are loc creşterea presiunii osmotice şi, în acelaşi timp, scãderea activitãţii apei. Atunci când activitatea apei într-un anumit produs scade sub anumite limite, are loc perturbarea funcţiilor metabolice ale microorganismelor şi reducerea sau încetarea activitãţii vitale.

Dezvoltarea microorganismelor are loc atunci când activitatea apei are valoarea situată în intervalul 0,62-0,995.

Pentru aceeaşi concentraţie procentualã de zahãr, valoarea activitãţii apei este mai redusã atunci când zaharoza este înlocuitã prin monozaharide, deoarece în acest caz creşte concentraţia molarã. De aceea, în practicã, o parte din zahãrul adãugat este invertit. S-a observat cã pentru un raport zahãr invertit / zaharozã mare, conservabilitatea este mai bunã.

Valoarea activitãţii apei este determinatã nu numai de concentraţia de zaharuri din solutie ci şi de celelalte substanţe solubile. În mod practic, în produsele preparate cu ajutorul zahãrului, activitatea apei trebuie sã fie maxim 0,84.

La aceste valori ale activitãţii apei sunt inactivate drojdiile neosmofile şi bacteriile.

Pentru anihilarea mucegaiurilor şi a drojdiilor osmofile trebuie efectuate tratamente suplimentare cum sunt pasteurizarea sau antiseptizarea suprafeţei produsului finit.

2.8.1. Produse gelificateProdusele gelificate sunt: gemurile, marmelada şi jeleurile. Aceste

produse se caracterizeazã printr-o consistenţã solidã-elasticã datoratã formãrii unui gel de pectinã zahãr-acid.

Cele 3 grupe de produse se deosebesc prin forma sub care sunt încorporate fructele în produs: pireu în cazul marmeladei, pulpã (ca atare sau divizatã) în cazul gemurilor şi suc în cazul jeleurilor.

57

Mecanismul formãrii gelurilorPrincipalul component care participã la formarea gelului este pectina.

Substanţele pectice sunt polimeri ai acidului galacturonic în care legãturile sunt 1,4-glicozidice. Aceşti polimeri formeazã catene liniare având formula:

O

OH

COOH

O

OH

O

O

COOCH3

OH

OH

OO

OH

COOCH3

O

OH

n

Masa molecularã a substanţelor pectice variazã în limite largi (20000-300000) şi explicã însuşirile tipic coloidale şi de formare a gelurilor care le caracterizeazã. Proprietãţile gelificatoare ale pectinei cresc odatã cu creşterea masei moleculare, dar ele sunt influenţate şi de gradul de esterificare al grupelor carboxil şi de substanţele însoţitoare.

În funcţie de gradul de esterificare a grupelor carboxilice din moleculele acizilor poligalacturonici, pectinele se împart în:

-pectine puternic metoxilate, cu grad de esterificare mai mare de 50%;-pectine slab metoxilate, cu grad de esterificare mai mic de 50%.Gelul se formeazã datoritã apariţiei legãturilor de hidrogen între grupãrile

carboxilice şi hidroxilice ale moleculelor învecinate. Formarea acestor legături de hidrogen este redată în figura 2.6.

Fig. 2.6. Schema formării legăturilor de hidrogen în pectine

58

O

O

COOH

O

COOH

OOH

OH COOCH3

OH

OH

O O

COOCH3

OH

OH

OOH

O O

OH

C

O O

HH

CO O

OO

OO

OO

OOOH

COOCH3

O

H

OH

OH

COOH

OH

OH

OH

OH

O

Pectinele total esterificate sunt lipsite de capacitatea de gelificare, deoarece aceste pectine nu conţin aşa-numiţi “centri activi” (atomi de H din grupele hidroxil capabili să formeze legături de hidrogen). În practică s-a constatat că nu se pot obţine geluri cu pectine având gradul de esterificare mai mare de 85%.

În cazul când grupele carboxil sunt disociate, formarea gelului este împiedicată datorită fenomenului de repulsie electrostatică. Prin adaosul de acid valoarea pH-ului este corectată în limitele 2,8-3,2. În aceste condiţii se reduce gradul de disociere a grupelor carboxilice şi se creeză totodată condiţii favorabile pentru formarea legăturilor de hidrogen.

2.8.1.1. Tehnologia fabricãrii marmeladeiMarmelada se obţine din fructe proaspete sau conservate, transformate în

marcuri şi fierte cu adaos de zahãr şi facultativ cu adaos de pectinã şi acizi alimentari. Din punct de vedere calitativ marmelada poate fi:

-marmeladã extra, preparatã dintr-o singurã specie de fructe;-marmeladã superioarã, preparatã dintr-un amestec de fructe din care

minimum 30% sunt din speciile nobile (vişine, zmeurã, caise etc.);-marmeladã din amestec de fructe.Datoritã conţinutului ridicat de pectinã, marcul de mere este un

constituent nelipsit al marmeladelor din amestec de fructe, proporţia putând sã ajungã pânã la 70% din totalul fructelor. În cazul folosirii de semifabricate din fructe (marcuri) conservate cu ajutorul bioxidului de sulf, operaţia preliminarã obligatorie în procesul de fabricare a marmeladei este desulfitarea respectiv eliminarea bioxidului de sulf.

Desulfitarea se poate realiza termic prin încãlzire sau pe cale chimicã prin oxidarea cu un agent oxidant cum este apa oxigenatã şi transformarea acidului sulfuric rezultat în compuşi insolubili care se separã prin filtrare.

SO2 + H2O H2SO3

H2SO3 + H2O2 H2SO4 + H2OH2SO4 + CaCO3 CaSO4 + H2O + CO2

Desulfitarea chimicã se poate aplica sucurilor de fructe, dar deoarece are loc decolorarea sucurilor, se recomandã desulfitarea prin procedeul mixt care constã în fierbere urmatã de oxidarea cu perhidrol a SO2 rezidual.

Procesul tehnologic de fabricare a marmeladei cuprinde urmãtoarele etape:

-prepararea marcului;-dozarea zahãrului şi a acidului alimentar;-fierberea sub vid pentru evaporarea apei;-dozarea pectinei;

59

-rãcirea la 50-60°C;-umplerea recipientelor.Marmelada se poate ambala în borcane de sticlã, lãdiţe de lemn cãptuşite

cu hârtie etc.Conţinutul în substanţe solubile (extractul refractometric) al marmeladelor

trebuie sã fie de minim 64%, iar aciditatea trebuie sã fie cuprinsã între 0,5-1,8% exprimatã ca acid malic.

Reţeta de bazã pentru obţinerea a 100 kg marmeladă este urmãtoarea:100 kg marc de fructe cu 10% extract refractometric (care conţine 10 kg

substanţe solubile) şi 55 kg zahãr (55 kg substanţe solubile). Dupã evaporarea a 55 kg apã se obtin 100 kg marmeladã cu 65% extract refractometric (65 kg substanţe solubile).

2.8.1.2. Tehnologia fabricării jeleurilorJeleurile sunt produse gelificate obţinute prin fierberea sucurilor de fructe

cu zahãr, cu sau fãrã adaos de pectinã şi acizi alimentari.Pentru fabricarea jeleurilor se folosesc sucuri provenind din fructe cu

aromã şi culoare pregnantã de cele mai multe ori preconservate sau concentrate. Sucurile folosite la obţinerea jeleurilor trebuie sã fie limpezi, iar în acest scop se aplicã limpezirea enzimaticã.

Procesul tehnologic de fabricare a jeleurilor cuprinde douã etape principale:

-fabricarea sucurilor de fructe care constă în parcurgerea operaţiilor: spãlare, divizare, fierbere, presare, separarea sucului, limpezire;

-prepararea jeleurilor care cuprinde operaţiile: alcãtuirea şarjelor, fierbere, concentrare, dozare în recipiente, închidere, pasteurizare.

Se fabricã jeleuri de cãpşuni, gutui, mure, vişine, coacãze, zmeurã, cãtinã albã.Reţeta de fabricaţie pentru 100 kg jeleu de vişine cu substanţã uscatã de 61 grade refractometrice cuprinde:

-60 kg de suc de vişine de 10 grade refractometrice;-54 kg zahãr;-2 kg pectinã.

2.8.2. Produse negelificate

2.8.2.1. Tehnologia fabricării dulceţiiDulceaţa de fructe este un produs obţinut prin fierberea fructelor în sirop

de zahăr până la obţinerea unei consistenţe vâscoase. Dulceaţa se poate considera un sirop concentrat în care sunt înglobate fructele. Dulceţurile se prepară numai din fructe proaspete dintr-o singură specie de fructe.

Procesul tehnologic de fabricare a dulceţii cuprinde următoarele operaţii:

60

operaţii specifice de pregătire a fructelor respectiv spălare, sortare-curăţare, divizare pentru fructele seminţoase, întărirea texturii la fructele moi (cu apă de var), opărirea fructelor tari; prepararea dulceţii; răcire; dozarea în recipiente; închidere; pasteurizare; depozitare.

Prepararea dulceţii este operaţia cea mai importantă din procesul tehnologic şi se poate realiza prin mai multe procedee:

-difuzia fructelor în sirop de zahăr concentrat timp de 2-8 ore. Acest procedeu se aplică atât fructelor cu textură moale pentru a se evita destrămarea, cât şi fructelor cu textură tare (fructe verzi) pentru a se evita zbârcirea. După efectuarea difuziei are loc concentrarea produsului până la 72 grade refractometrice;

-fierberea fructelor în apă şi concentrarea prin adaos de zahăr;-fierberea fructelor în sirop de zahăr concentrat de aproximativ 70 grade

refractometrice;-concentrarea discontinuă a produsului, care constă în fierberea fructelor

cu zahăr sau în sirop de zahăr, cu 2-3 întreruperi de câte 5-10 minute, până la atingerea concentraţiei finale.

Fierberea este procesul care influenţează cel mai mult calitatea produsului finit. La fierberea fructelor în sirop de zahăr are loc un proces complex de difuzie şi osmoză. Difuzia este descrisă de relaţia lui Fick:

unde:

-viteza de difuzie a zahărului, g/s ; D -coeficient de difuziune,

A -suprafaţa (aria) de difuziune, cm2

-gradientul de concentraţie, g/cm4 , ( )

Coeficientul de difuziune D este definit de formula lui Einstein:

unde:

-raza particulei care difuzează;-vâscozitatea soluţiei;

R -constanta gazelor;T -temperatura absolută;N -numărul lui Avogadro.Din relaţiile anterioare se pot trage următoarele concluzii practice:

61

- viteza de difuziune creşte cu suprafaţa fructelor supuse procesului de fierbere, fapt ce explică de ce procesul decurge mai rapid în cazul fructelor divizate;

- creşterea temperaturii accelerează procesul de difuziune a zahărului, valoarea maximă înregistrându-se în apropierea teperaturii de 100ºC. Dar, la 100ºC, are loc fierberea, iar presiunea de vapori creată în interiorul fructelor se opune procesului de difuziune. Prin menţinerea mai îndelungată a amestecului sirop de zahăr-fructe la temperatura de 100ºC, creşterea substanţei uscate din fructe se va realiza prin evaporarea apei conţinute şi mai puţin prin difuzia zahărului, ceea ce va determina contractarea ţesuturilor (zbârcirea fructelor). Pentru prevenirea acestui neajuns, în practică se recurge la fierbere perioade scurte de timp (circa 10 minute) alternând cu perioade în care se întrerupe încălzirea;

- viteza de difuziune variază în sens invers cu mărimea particulei care difuzează. Astfel zaharoza difuzează mai greu decât glucoza sau zahărul invertit. De aceea operaţia de invertire a zaharozei, care se realizează în timpul fierberii dulceţii, este utilă atât pentru prevenirea fenomenului de zaharisire cât şi pentru realizarea unei difuzii acelerate;

- creşterea viscozităţii soluţiei, are drept efect scăderea vitezei de difuziune.

În tabelul 2.4. sunt prezentate câteva exemple de reţete de fabricare a unor sortimente de dulceaţă cu substanţă uscată solubilă de minim 65 grade refractometrice

62

Tabelul 2.4

Exemple de reţete de fabricare a diferitelor sortimente de dulceaţă

SortimentulCondiţii

speciale pentru materia primă

Curăţire şi sortare

DivizareTratamente termice

preliminareMetoda de preparare a dulceţii

Reţeta de fabricare în kg, pentru 100 kg dulceaţă

Fructe ZahărAcid citric

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Dulceaţă de afine

Afine din soiuri de culoare neagră

Îndepãrtarea frunzuliţelor la spãlare prin imersie

- -Difuzia fructelor în sirop de zahãr fierbinte (T=65C) şi cu concentraţia de 70 grade refractometrice, timp de 4 ore, fierbere lentã

60 63 0,3

Dulceaţã de caise

Caise din soiuri intens colorate şi cu aromă pronunţată

Îndepãrtarea codiţelor şi a sâmburilor

JumãtãţiImersia în apa de var sau în soluţie de clorurã de calciu 1%, timp 20 minute

Fierberea fructelor în sirop de zahãr şi concentrarea cu 2-3 întreruperi timp de 5-10 minute

55 62 0,3

Dulceaţã de caise verzi sau de prune

verzi

Fructe verzi cu sâmbure format dar, nelemnificat

Îndepãrtarea codiţelor

Înţeparea fructelor

Opãrire la T=95 C, t=10minute

Difuzia fructelor în sirop fierbinte (T=65ºC) şi cu concentratia de 60 grade refractometrice timp de 4 ore, şi fierbere lentã, cu 2-3 întreruperi, timp de 5-10 min

50 66 0,4

Obs. Se adaugă 1-2g etilvanilină în produsul concentrat

Dulceaţã de cãpşuni

Căpşuni mici şi mijlocii (20-30mm) intens colorate şi aromate

Îndepãrtarea pedunculului

-Imersia în apa de var sau în soluţie de clorurã de calciu 1%, timp 30 minute

Difuzia fructelor cu zahãr cristal şi fierberea fructelor în sirop cu concentraţia de 70 grade refractometrice şi concentrarea lentã, cu 2-3 întreruperi, timp de 5-10 minute

65 64 0,2

-continuare Tabel 2.4.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Dulceaţã de piersici

Piersici cu pulpa fermă în stadiul de maturitate în pârgă

Îndepărtarea sâmburilor şi decojire chimică cu solutie 5% NaOH şi neutralizare cu soluţie 0,5% HCl

Jumătăţi sau sferturi

Imersia fructelor în apa de var sau în

clorură de calciu 1%, timp 15 minute

Fierberea fructelor în sirop de zahăr cu 2-3 întreruperi, timp

de 5-10 min65 63 0,5

Dulceaţã de prune

Prune vinete de mărime mijlocie

Îndepãrtarea pedunculului şi sâmburilor

JumãtãţiImersia fructelor în apa de var sau în clorurã de calciu 1%, timp 10 minute

Fierberea fructelor în sirop de zahãr cu 2-3 întreruperi, timp de 5-10 min 65 63 0,4

Dulceaţã de

trandafiri

Trandafiri de culoare roşie-rubinie

Îndepãrtarea sepalelor şi receptacolului

- Frecarea petalelor cu acid citric

Fierberea petalelor cu apã şi concentrarea cu adaos de zahãr

12 66 0,7

Dulceaţã de vişine

-

Îndepãrta-rea codiţelor şi sâmburilor

- -Fierberea fructelor cu adaos de zahãr şi concentrarea lentã în prima fazã 65 63 -

64

2.8.2.2. Tehnologia siropurilor de fructeSiropurile de fructe sunt produse obţinute prin dizolvarea zahărului în

sucurile rezultate prin presarea directă a fructelor. Dizolvarea zahărului se poate face la cald sau la rece.

Procesul tehnologic de obţinere a siropurilor de fructe se desfăşoară în 2 etape:

-obţinerea sucului de fructe;-prepararea siropului.Prepararea siropului cuprinde următoarele faze tehnologice: desulfitarea,

în cazul sucurilor conservate cu SO2, dizolvarea zahărului în sucul de fructe, filtrarea siropului la cald, umplerea recipienţilor, depozitarea.

Desulfitarea sucurilor conservate cu dioxid de sulf se realizează prin fierbere la presiune atmosferică sau sub vid.

Dizolvarea zahărului în sucul de fructe se face prin fierbere în recipiente deschise, fierbere sub vid la 50ºC, şi la sfîrşit la 65-70ºC, sau dizolvarea la rece în percolatoare cu funcţionare continuă în care sucul străbate un strat de zahăr şi se îmbogăţeşte treptat până la saturare (circa 65%). Conservarea siropurilor este asigurată de conţinutul ridicat de zahăr.

2.9. Tehnologia conservelor de legume şi fructe termosterilizate

Conservarea prin termosterilizareTermosterilizarea reprezintă procesul de distrugere a microorganismelor

din produsele alimentare cu ajutorul căldurii.Prin sterilizare se urmăreşte distrugerea tuturor microorganismelor, atât a

formelor vegetative cât şi a sporilor acestora, a toxinelor microbiene şi inactivarea enzimelor tisulare şi microbiene din produsele alimentare.

Spre deosebire de termosterilizare, pasteurizarea are drept scop distrugerea microorganismelor, a formelor vegetative, şi în special a celor patogene, inactivarea enzimelor responsabile de modificări biochimice nedorite, în scopul de a asigura stabilitatea biologicã a produsului finit.

Dezvoltarea microorganismelor este puternic influenţată de temperatura mediului ambiant. Cu cât aceasta este mai apropiată de temperatura optimă de dezvoltare, cu atât viteza de creştere şi înmulţire devine mai mare, atingînd maximul la temperatura optimă. Dacă temperatura mediului ambiant continuă să crească, se observă o rapidă scădere a vitezei de dezvoltare terminând prin inhibarea totală a creşterii şi moartea celulelor.

Distrugerea microorganismelor sub acţiunea căldurii este similară cu o reacţie chimică de ordinul I, a cărei expresie matematică este următoarea:

unde:c- concentraţia reactantului care se descompune;

65

lgN

0-lg

Nt

k- constantă de viteză;

- viteza de scădere a concentraţiei.

Distrugerea microorganismelor în timpul încãlzirii la o temperaturã datã (suficient de ridicatã pentru a exercita un efect letal) se poate asimila cu o reacţie chimicã de ordinul I.

Numãrul de microorganisme care supravieţuiesc, notat cu N (numãrul de supravieţuitori), depinde de timpul (durata) încãlzirii la o temperaturã datã T, iar reprezentarea graficã a funcţiei N=f(t) este numitã curba de supravieţuire.

În cazul încãlzirii unei suspensii de celule sau de spori cu un numãr cunoscut de germeni viabili, numãrul de supravieţuitori variazã în raport cu durata de încãlzire conform ecuaţiei:

în care:N0-numãrul iniţial de celule (spori), comparabil cu C0;Nt-numãrul de celule (spori) care supravieţuiesc dupã epuizarea timpului de încãlzire t, comparabil cu C;t-timpul de încãlzire.

Se noteazã: , iar ecuaţia anterioară devine:

sau )

-este intervalul de timp (durata) în care are loc reducerea decimalã (de zece ori ) a populaţiei microbiene, în minute la temperatura T.

Ecuaţia reprezentatã grafic în coordonate semilogaritmice în figura 2.7. este o dreaptã a cãrei pantã este 1/ .

N0NtDT100101102

103

104

105

66

Fig. 2.7. Curba de supravieţuire, în coordonate semilogaritmice

Din figura 2.7. se poate observa cã DT este timpul necesar pentru ca pe curba de supravieţuire sã se parcurgã un ciclu logaritmic, deci timpul necesar ca populaţia microbianã sã scadã cu 90 % pe un ciclu logaritmic.

S-a demonstrat cã între temperaturã şi durata de distrugere a microorganismelor existã o relaţie logaritmicã:

= ref

unde:DTref -timpul de reducere decimalã a populaţiei microbiene la temperatura

de referinţã Tref;DT -timpul de reducere decimalã (de zece ori) a populaţiei microbiene la

temperatura T;Z -intervalul de temperaturã (numãr de grade Celsius) necesare pentru a

schimba valoarea lui D cu un factor de 10. Z este caracteristic pentru fiecare suşe de microorganisme.

Relaţia de mai sus ne aratã cã ridicarea temperaturii de sterilizare în progresie aritmeticã determinã reducerea timpului de sterilizare în progresie geometricã. Drept temperaturi de referinţã sunt considerate de obicei urmãtoarele temperaturi: 60ºC; 100ºC; 121,1ºC.

Valorile lui DT la 60ºC; 100ºC şi 121,1ºC sunt tabelate, dar ele se pot determina şi experimental.

Ecuaţia curbei de supravieţuire se poate exprima şi ca

, unde este numit factor de inactivare.

Pornind de la această ecuaţie se pot face următoarele observaţii:

Durata încălzirii la temperatură constantă, D

67

-reducerea microorganismelor sub acţiunea cãldurii depinde de numãrul de microorganisme existente iniţial în produs. Deci, pentru a se asigura produse cu o bunã conservabilitate, trebuie sã se reducã la minim numãrul de microorganisme pe care le conţine produsul înainte de sterilizare, printr-o igienã şi tratamente corespunzãtoare;

-teoretic nu este posibil sã se atingã sterilizarea absolutã, deoarece curba de supravieţuire este logaritmicã şi tinde asimptotic spre zero.

Compoziţia chimicã a mediului influenţeazã şi ea procesul de distrugere termicã. Pentru majoritatea bacteriilor sporulate, termorezistenţa maximã este la pH 7, iar micşorarea pH-ului provoacã o descreştere a rezistenţei la cãldurã.

Acest fenomen se explicã prin modificarea reacţiei intracelulare, favorizarea hidrolizei parţiale a membranei, denaturarea conţinutului protoplasmei, modificarea gradului de disociere a substanţelor în protoplasmã şi modificarea potenţialului de oxido-reducere.

S-a constatat că, în cazul sterilizării produselor alimentare, cu cât pH-ul este mai scăzut, cu atât distrugerea microorganismelor este mai eficace. În acest fel se explică faptul că produsele care au aciditate ridicată (caise, vişine, prune, tomate) având pH-ul mai mic de 4,5 pot fi conservate prin tratare termică la temperaturi mai mici de 100ºC. Produsele cu pH-ul mai mare de 4,6 pot fi conservate numai printr-o tratare termică la temperaturi mai mari de 100ºC, temperatura fiind cu atât mai ridicată, cu cât pH-ul este mai mare.

Prezenţa unor substanţe cu acţiune antibiotică, existente în produs, în mod natural ca fitoncide sau adăugarea unor substanţe antiseptice, favorizează efectul de sterilizare.

2.9.1. Tehnologia conservelor sterilizate de legumePrin sterilizare se pot conserva toate tipurile de legume prelucrate sub

diferite forme. Sortimentele de conserve de legume sunt cuprinse în următoarele grupe:

-conserve de legume în apă şi bulion;-conserve de legume în ulei;-conserve de legume în oţet.

Procedeul tehnologic cuprinde următoarele faze: spălare-sortare-curăţare-divizare-tratamente termice preliminare (opărire,

răcire, prăjire); prepararea lichidului de acoperire (saramură, bulion, sos tomat, soluţie de

oţet sau apă); spălarea recipientelor-umplere-preîncălzire-marcare-închidere-sterilizare-

condiţionarea recipientelor pline-depozitare.

68

Prepararea saramurii se face cu ajutorul percolatoarelor. Acestea sunt rezervoare metalice în care se introduce sare în strat cu grosimea de 1m peste care curge apa. Sub stratul de sare se gãseşte un filtru de pânzã pentru separarea impuritãţilor. Dupã ce apa strãbate stratul de sare se obţine o soluţie saturatã de sare ce conţine 318 g de NaCl la litru. Saramura concentratã se trece în alt bazin, prevãzut cu sistem de încãlzire (serpentinã cu abur), unde se dilueazã pânã la concentraţia doritã (1,5-2%) şi se încãlzeşte la 85...90°C.

Spălarea recipientelor are drept scop îndepărtarea impurităţilor şi a microorganismelor de pe recipiente. Spălarea se execută înainte de umplerea recipientelor pentru a le feri de o nouă impurificare.

Umplerea recipientelor trebuie realizată ţinând seama de necesitatea menţinerii unui anumit raport între partea solidă şi lichidul de acoperire. Umplerea recipientelor cu legume şi lichid de umplere se face lãsând un spaţiu de 5-15% din volumul recipientului în funcţie de temperatura de umplere şi de felul conservelor.

Preîncãlzirea (exhaustarea) recipientelor pline are drept scop îndepãrtarea aerului din ţesuturi precum şi ridicarea temperaturii iniţiale a conţinutului recipientelor. Exhaustarea se realizeazã cu abur sau cu apã caldã. Recipientele preîncãlzite trebuie închise imediat, pentru a evita contractarea fazei lichide şi deci înglobarea de aer. Exhaustarea se realizeazã în aparate continue speciale, temperatura produsului variind între 80-95°C timp de 2-10 minute. Închiderea ermeticã a recipientelor se poate realiza la presiunea atmosfericã sau sub vid (250-300 mmHg) realizat în recipient.

Marcarea capacelor are drept scop identificarea conservelor dupã data fabricaţiei.

Sterilizarea conservelor se poate executa în bãi de apã la 100°C pentru anumite tipuri de conserve sau în autoclave de sterilizare care realizeazã temperaturi mai mari de 100°C cu ajutorul aburului. Regimul de sterilizare, (respectiv temperatura şi durata de sterilizare) depinde de pH-ul tipului de conserve şi de tipul ambalajului.

Rãcirea conservelor se poate realiza în aer, prin duşuri cu apã sau prin imersie în apã, şi are drept scop împiedicarea degradãrii produselor conservate.

Etichetarea şi ambalarea se realizeazã dupã uscarea cu aer cald a recipientelor sterilizate. Etichetele cuprind denumirea produsului, a producãtorului, data fabricaţiei etc.

2.9.2. Tehnologia conservelor sterilizate de fructeCompoturile sunt conserve din fructe întregi sau divizate, acoperite de

sirop de zahãr, ambalate ermetic şi conservate prin sterilizare. Zahãrul nu are rol conservant, ci numai îndulcitor. De regulã, compoturile se fabricã dintr-o singurã specie şi poartã denumirea fructului din care provin. În cazul folosirii mai multor fructe, compotul este denumit "asortat".

69

Procesul tehnologic de fabricare a compoturilor cuprinde următoarele operaţiile:

- sortarea fructelor- spãlarea;- curãţirea;- divizarea;- opãrirea fructelor; prepararea siropului de zahãr (90-100ºC);- umplerea recipientelor, preîncãlzirea recipientelor pline, dar

neînchise (exhaustarea) pentru eliminarea aerului;- închiderea ermeticã;- sterilizarea recipientelor (la 100ºC);- rãcirea recipientelor.

3. TEHNOLOGIA ZAHÃRULUI ŞI A PRODUSELOR ZAHAROASE

3.1. Tehnologia zahãrului

Zahãrul este unul din alimentele cele mai rãspândite şi este în acelaşi timp materie primã pentru industria alimentarã, chimicã, farmaceuticã, fermentativã.

Zahãrul rafinat este singurul produs chimic pur consumat în cantitãţi mari ca aliment. În organismul uman zahãrul este asimilat complet, iar energia produsã este eliberatã rapid. Prin ardere zahãrul produce aproximativ 4000 kcal/kg. Consumul de zahãr este recomandat celor care fac eforturi mari într-un interval de timp scurt (sportivii). Dar, consumul excesiv de zahãr determinã numeroase neajunsuri pentru organismul uman, ca de exemplu: caria dentarã, obezitatea, decalcifierea sistemului osos, diabetul zaharat, maladii cardiovasculare, maladii psihice etc.

3.1.1. Proprietãţile fizico-chimice ale zaharozeiZahãrul este o substanţã aproape purã care conţine 99,6-99,8% zaharozã,

0,2-0,3% substanţe minerale şi 0,1-0,15% umiditate. Zaharoza este o dizaharidã formatã din glucozã şi fructozã. Are formula molecularã C12H22O11.

Sub influenţa acizilor, zaharoza reacţioneazã cu apa (hidrolizează) formând glucozã şi fructozã. Zaharoza este o substanţã optic activã dextrogirã datorită atomilor de carbon asimetrici conţinuţi. Rotaţia specificã, la 20ºC pentru zaharoză este:

Rotaţia specificã a planului luminii polarizate este determinatã cu urmãtoarele relaţii:

-pentru lichide pure:

70

-pentru soluţii:

unde,-reprezintã rotaţia specificã a substanţei; indicii din afara parantezei se

referã la temperatura de lucru (de obicei 20ºC) şi la lungimea de undã a radiaţiei luminoase folosite (de obicei linia D a sodiului având =5893Å);

- reprezintã unghiul citit la polarimetru; l - este lungimea stratului de lichid în decimetri;d - densitatea substanţei;c - concentraţia substanţei exprimatã în numãrul de grame de substanţã în

100 cm3 soluţie .În urma hidrolizei zaharozei, sensul de rotaţie al luminii polarizate se

schimbã, amestecul echimolecular de glucozã şi fructozã fiind levogir, deoarece fructoza este puternic levogirã.

Mai departe sunt prezentate unele propietãţi fizice ale cristalelor de zaharozã importante pentru procesul de fabricare a acesteia.

Temperatura de topire a zaharozei pure este 185-186°C. Prin încãlzirea atentã a zaharozei pure la punctul de topire se obţine o masã vâscoasã. La ridicarea temperaturii sau la prelungirea încãlzirii, zaharoza se descompune. Rãcirea treptatã a zaharozei topite, duce la transformarea ei într-o masã sticloasã, în care se produce imediat solidificarea obţinându-se starea amorfã.

Solubilitatea zaharozei în apã este foarte mare şi creşte cu temperatura.Solubilitatea zaharozei în apã în funcţie de temperaturã este redatã în tabelul 3.1.

Cãldura de dizolvareLa dizolvarea zaharozei cristalizate în apã se consumã cãldurã.

Cãldura de dizolvare a zaharozei, calculatã la diluţie infinitã la 25ºC este -1,455 kcal/mol. Cãldura de dizolvare a ultimei pãrţi de zaharozã pentru a produce soluţia saturatã este -2,5 kcal/mol la 30ºC şi de -7,8 kcal/mol la 57ºC.

Cãldura specificã a zaharozei cristalizate variazã cu temperatura în conformitate cu relaţia:

C= 0,2387 + 0,00173t

t - temperatura, în ºCC-cãldura specificã, în cal/gram.

Tabelul 3.1. Solubilitatea zaharozei în apă la temperaturi de 0···100°C

Temperatura,(°C)

Solubilitatea,(gzaharozã în 100g

apã)

Temperatura,(°C)

Solubilitatea,(gzaharozã în 100g

apã)0 179 60 287

10 190 70 320

71

20 204 80 362

30 219 90 415

40 238 100 487

50 260

Puterea de îndulcire a zaharurilor s-a stabilit organoleptic prin metoda statisticã, considerându-se convenţional puterea de îndulcire a zaharozei 100. Senzaţia de dulce, scade la creşterea temperaturii. Puterea de îndulcire a unor zaharuri în comparaţie cu zaharoza este prezentă în tabelul 3.2.

Tabelul 3.2. Puterea de îndulcire a unor zaharuri în raport cu zaharoza

Denumirea zahãrului Puterea de îndulcire în raport cu zaharozala 18-21°C la 40°C

Zaharoza 100 100D-Fructoza 128,5 100D-Glucoza 57,3 55,9

Maltoza 33,6 33,3

3.1.2. Materia primã pentru fabricarea zahãruluiPlantele folosite pentru obţinerea zahãrului sunt trestia de zahãr şi sfecla

de zahãr. Sfecla de zahãr face parte din specia Beta vulgaris, familia Chenopodiaceae. Soiurile cultivate de Beta vulgaris sunt urmãtoarele:

-sfecla cultivatã pentru folosirea frunzelor şi a peţiolurilor;-sfecla comestibilã, a cãrei rãdãcinã este coloratã şi are un conţinut de

zahãr 6-12%;-sfecla furajerã cu rãdãcina mare şi conţinut de zahãr de 3-10%;-sfecla de zahãr.

Iniţial sfecla de zahãr conţinea 8-10% zahãr, dar în urma ameliorãrilor succesive, s-a ajuns la o concentraţie de zahãr de 14-20%.

Sfecla de zahãr este o plantã bienalã. În primul an de vegetaţie, din seminţe se dezvoltã planta alcãtuitã din rãdãcinã şi frunze. În al doilea an de vegetaţie se planteazã rãdãcina, iar din ea cresc frunze, se formeazã tulpina, florile şi fructele. Pentru fabricarea zahãrului se foloseşte rãdãcina din primul an de vegetaţie. Pãrţile principale ale rãdãcinii sfeclei de zahãr sunt urmãtoarele:

capul sfeclei cu frunze şi muguri, care se îndepãrteazã la recoltare deoarece are un conţinut scãzut de zahãr;

gâtul sfeclei numit şi colet;

72

corpul sfeclei (rãdãcina propriu-zisã) cu perişori şi rãdãcinile laterale.Din punct de vedere morfologic, rãdãcina sfeclei are la exterior epiderma

formatã din mai multe straturi de celule cu pereţi îngroşaţi care sunt impermeabile pentru apã. Spre interior este situat un ţesut fibros, care împreunã cu fasciculul de vase libero-lemnoase dau rezistenţa rãdãcinii şi ţesutul de parenchim (ţesut care are rol de depozitare sau de susţinere) în celulele cãruia se gãseşte sucul ce conţine zaharoza.

Principalele caracteristici ale sfeclei de zahãr, care determinã calitatea tehnologicã a acesteia sunt: compoziţia chimicã (conţinutul de zahãr, cantitatea şi calitatea nezahãrului din sucul celular), conţinutul de impuritãţi, gradul de alterare (determinat de bolile care survin în timpul dezvoltãrii plantei şi de gradul de rãnire la recoltare, manipulare şi transport), modulul de elasticitate, rezistenţa la tãiere, coeficientul de difuzie etc. Compoziţia chimicã medie a sfeclei de zahãr este reprezentatã în figura 3.1.

73

3.1.3. Procesul tehnologic de fabricare a zahãruluiPrincipalele faze ale procesului tehnologic de fabricare a zahãrului din

sfeclã sunt:-pregãtirea sfeclei în vederea extragerii zahãrului;-extragerea prin difuzie a zahãrului din tãieţeii de sfeclã;

Sfeclă100%

Apă75%

Substanţă uscată 25%

Zahăr 17,5%

Nectar 7,5%

Pulpă 5%

Substanţe nezaharoase în suc 2,5%

Substanţe organice

2%

Substanţe anorganice

0,5%:

Substanţe organice cu azot 1,1%

Substanţe organice fără azot

0,9%:

Compuşi solubili cu azot:

Substanţe proteice:

KNaCaMgFeMnNiZn

-zahăr invertit-rafinoză-pectine-acizi organici-subst. colorante-grăsimi-saponine-răşini-substanţe odorante-vitamine-enzime

-albumine-alte proteine-proteide

-amide-amine-amino-acizi-betaina-colină-lecitina

Fig.3.1. Compoziţia chimică a sfeclei de zahăr.

74

-purificarea zemii de difuzie;-concentrarea zemii subţiri prin evaporare;-fierberea şi cristalizarea zahãrului.

Alte operaţii care contribuie la desfãşurarea procesului tehnologic sunt:-obţinerea varului şi a CO2 necesare pentru purificarea zemii de difuzie;-condiţionarea şi depozitarea zahãrului;-producerea energiei termice.

Procesul tehnologic este prezentat schematic în figura 3.2.

3.1.3.1. Pregãtirea sfeclei pentru extragerea zahãruluiAceastã fazã a procesului tehnologic de fabricare a zahãrului cuprinde

urmãtoarele operaţii: descãrcarea sfeclei din mijloacele de transport, transportul sfeclei în hala de fabricaţie, depozitarea de scurtã duratã, spãlarea sfeclei, dezinfectarea sfeclei spãlate, tãierea sfeclei şi obţinerea tãieţeilor de sfeclã.

Descãrcarea sfeclei din mijloacele de transportSfecla de zahãr transportatã la fabricã este recepţionatã cantitativ şi

calitativ şi apoi este descãrcatã mecanic sau hidraulic.Descãrcarea mecanicã a sfeclei de zahãr se numeşte şi "descărcare

uscatã" deoarece se realizeazã fãrã a utiliza forţa unui curent de apã. Sfecla de zahãr care este destinatã depozitãrii trebuie descãrcatã numai prin mijloace mecanice. Descãrcarea mecanicã se realizeazã prin bascularea cuvei mijlocului de transport, folosind sistemul propriu de basculare al acestuia, sau cu ajutorul unor platforme basculante pe care sunt aşezate camioanele care nu sunt prevãzute cu sistem propriu de basculare. Pentru descãrcarea vagoanelor sunt folosite instalaţii cu macara mobilã sau fixã prevãzutã cu cupe de descãrcare.

Descãrcarea hidraulicã sau umedã a sfeclei de zahãr se face cu ajutorul unui jet de apã cu o presiune de 4 atmosfere. Sub acţiunea jetului de apã sfecla este dirijatã în canalele hidraulice destinate transportului sfeclei la hala de fabricaţie.

75

Fig.3.2. Schema generalã a procesului tehnologic de fabricare a zahãrului.

Apă Sfeclă de zahăr

Lapte de var Bioxid de carbon

Bioxid de sulf

Depozitare

Transport hidraulic

Spălare

Tăiere

Zeamă de difuzie

Evaporare

Purificare

Zeamă groasă

Difuziune

Fierbere şi cristalizare

Masă groasă, produs I

Centrifugare

Spălare

Zahăr tos Sirop albSirop verde

Centrifugare

Fierbere şi cristalizare

Masă groasă, produs II

MelasăZahăr brut

BorhotApă de golire

76

Depozitarea de scurtã duratã a sfeclei de zahãr este necesarã pentru a se asigura alimentarea ritmicã şi la capacitate a fabricii, timp de 2-3 zile. Sfecla se depoziteazã în silozurile fabricii. Acestea sunt construcţii de beton de mare capacitate, sub formã celularã, cu pereţii laterali fãrã acoperiş şi cu pardoseala sub formã de plan înclinat pentru a se asigura alunecarea sfeclei de la margini spre centrul celulei. Prin centru, celula este strãbãtutã de un şanţ acoperit cu grãtare metalice, numit "canal hidraulic", prin care circulã apã şi care se continuã cu canalul hidraulic general al fabricii prin care se transportã hidraulic sfecla pânã la peretele exterior al halei de fabricaţie. Pentru ca sfecla sã poatã pãtrunde în interiorul canalului hidraulic, grãtarele metalice se îndepãrteazã pe mãsurã ce se avanseazã în masa grãmezii de sfeclã depozitatã.

Transportul sfecleiSfecla descãrcatã pe cale umedã şi sfecla din silozurile fabricii se

transportã pânã la hala de fabricaţie cu ajutorul unui curent de apã care circulã prin canalul hidraulic. Sfecla poate fi transportatã cu apã deoarece are masa specificã 1,05-1,08 kg/dm3 apropiatã de cea a apei care conţine suspensii fine.

Apa utilizatã pentru transportul hidraulic al sfeclei are un circuit închis şi este purificatã prin separarea prin decantare a impuritãţilor grosiere antrenate. În decantoare, apa este alcalinizatã şi clorinatã.

Cantitatea de apã necesarã pentru transportul hidraulic al sfeclei este de 6,5-10 ori mai mare decât cantitatea de sfeclã.

Temperatura apei nu trebuie sã depãşeascã 20ºC pentru a se evita pierderile de zahãr din sfeclă în apa de transport.

La 20ºC, pierderile de zahãr în timpul transportului sunt 0,01-0,02%.Ridicarea sfeclei la maşina de spãlatCanalul de transport hidraulic al sfeclei de zahãr este construit cu o

anumitã pantã necesarã pentru a asigura curgerea liberã a amestecului de apã şi sfeclã. Adâncimea canalului hidraulic creşte în funcţie de lungimea sa şi de numãrul coturilor existente în întregul traseu de transport hidraulic al sfeclei.

Se creeazã astfel o mare diferenţã între nivelul sfeclei din canalul hidraulic, care este în exteriorul halei de fabricaţie, şi maşina de spãlat sfeclã. Aceasta este primul utilaj principal din hala de fabricaţie şi se monteazã de obicei la cota +7m. Ridicarea sfeclei din canalul hidraulic pânã la nivelul la care se face alimentarea maşinii de spãlat se face cu roata elevatoare sau cu pompa de sfeclã.

Spãlarea sfeclei este necesarã pentru îndepãrtarea impuritãţilor aderente la corpul sfeclei (pãmânt, nisip, argilã) şi a celor transportate de apã o datã cu sfecla. Spãlarea se face în instalaţii de spãlare a sfeclei de zahãr dotate cu mai multe compartimente. Sfecla spãlatã este clãtitã cu apã clorinatã.

Clorinarea sfeclei are drept scop dezinfectarea epidermei rãdãcinii pentru a se distruge microorganismele de pe suprafaţa sfeclei care pot genera fermentaţii nedorite pe parcursul prelucrării.

77

Tãierea sfeclei pentru obţinerea tãieţeilor de sfeclãTãierea sfeclei este operaţia de mãrunţire a sfeclei care este transformatã

în tãieţei subţiri. Scopul acestei operaţii este de a mãri suprafaţa de contact a sfeclei cu apa de extracţie astfel încât difuzia zahãrului din sucul celular al sfeclei în apã sã aibã loc cât mai rapid şi mai complet. Tãierea sfeclei se realizeazã în maşini speciale de tãiat dotate cu cuţite adecvate.

S-a constatat cã forma de tãiere cea mai indicatã este aceea de jgheab cu secţiunea în "V". Aceastã formã a tãieţeilor asigurã spãlarea pe toate feţele, în comparaţie cu cei plaţi care se lipesc, nelãsând spaţii pentru circulaţia zemii de difuzie.

3.1.3.2. Extracţia zahãrului din sfeclã prin difuzieZahãrul din sfecla transformatã în tãieţei este extras prin difuzia acestuia

în apa caldã acidulatã la pH de 5,8-6,2.Difuzia este un fenomen fizic prin care moleculele substanţelor dizolvate

trec în acea parte a soluţiei în care concentraţia lor este mai scãzutã, pânã când, în întreaga soluţie repartizarea lor devine uniformã.

În sfecla de zahãr, zaharoza se aflã dizolvată în sucul celular din vacuola aflatã în centrul celulelor din ţesutul rãdãcinii. Trecerea moleculelor de zahãr prin membrana celulelor în mediul înconjurãtor este, în mod normal, împiedicatã de masa de citoplasmã mãrginitã de o peliculã exoplasmaticã semipermeabilã ce înconjoarã vacuola. Citoplasma este numai parţial permeabilã. Ea permite doar apei sã o traverseze, iar pentru celelalte substanţe nu este permeabilã. De aceea zaharoza şi celelalte substanţe dizolvate nu o pot traversa decât dupã pierderea calitãţii de semipermeabilitate.

La o temperaturã mai mare de 70ºC, pelicula exoplasmaticã este distrusã, citoplasma este coagulatã şi distrusã, sucul celular din vacuolă ia locul citoplasmei şi, deoarece ajunge în contact cu membrana permeabilã a celulei, trece în mediul înconjurãtor printr-un proces de difuzie. Denaturarea citoplasmei celulei este numitã plasmolizã.

În figura 3.3. este prezentatã structura celularã a ţesutului sfeclei înainte şi dupã plasmoliza citoplasmei.

Temperatura la care are loc extragerea zaharozei din tãieţei, este un parametru important al procesului. Pentru a se obţine un grad de plasmolizã corespunzãtor, temperatura tãieţeilor trebuie ridicatã la minimum 60ºC, dar nu trebuie sã depãşeascã 80ºC, întrucât peste aceastã temperaturã apar modificãri în pereţii celulari. Pentru sfecla de zahãr proaspãtã, ajunsã la maturitate tehnologicã, temperatura de 80ºC este optimã pentru realizarea plasmolizei.Dupã realizarea plasmolizei urmeazã difuzia propriu-zisã care dureazã 60-70 min.

78

Extracţia zaharozei se realizeazã în douã etape:-în etapa I are loc migrarea zaharozei din ţesutul sfeclei la interfaţa solid-

lichid;-în etapa II-a are loc trecerea zaharozei de pe interfaţa solid-lichid în faza

lichidã (în apa de extracţie). Viteza etapei a doua este determinatã de gradientul de concentraţie şi de natura curgerii lichidului de extraţie.

În ambele etape extracţia zahãrului are loc, în principal, prin procese de difuzie datorate gradientului de concentraţie a zaharozei (la interfaţa solid-lichid, respectiv în interiorul tãieţeilor de sfeclã).

Din punct de vedere matematic, procesul de difuzie este descris de legea I a lui Fick, a cãrei ecuaţie este:

-este viteza de difuzie a zahãrului din tãieţeii de sfeclã în apa de

extracţie;qc -cantitatea de zahãr difuzatã în unitatea de timp;D -coeficientul de difuzie a zahãrului din ţesutul tãieţeilor de sfeclã în apa de extracţie;A -suprafaţa de contact solid-lichid, respectiv suprafaţa de contact dintre tãieţeii de sfeclã şi apã de extracţie;dx -grosimea stratului de difuzie.Prin integrarea ecuaţiei se obţine:

1

22

1

a) b)

Fig. 3.3. Celula de sfeclã înainte de denaturarea citoplasmei a) şi dupã denaturarea membranei exoplasmatice şi a citoplasmei b).

1-perete celular2-membrană celulară 3-citoplasmă4- vacuolă5-spaţii intercelulare

5

33

4

4

5

79

Ck -concentraţia de zahãr din tãieţeii de sfeclã, în %;Cx -concentraţia de zahãr din lichidul care înconjoarã tãieţeii de sfeclã în timpul procesului de extracţie a zahãrului; -lungimea medie a drumului parcurs de moleculele care difuzeazã.Coeficientul de difuzie se calculeazã cu relaţia lui Einstein:

în care:

K0-coeficient care depinde de natura dizolvantului;T -temperatura absolutã la care se realizeazã extracţia, în K; -viscozitatea dinamicã a solventului, în cP.

Lungimea medie a drumului parcurs se determină cu relaţia:

a -grosimea medie a tăieţeilor;Din procesul de difuzie rezultã zeama de difuzie şi tãieţeii de sfeclã

epuizaţi numiţi borhot.Factorii care influenţeazã desfãşurarea procesului de extracţie a zahãrului

din sfeclã sunt prezentaţi şi analizaţi în continuare.Calitatea tehnologică a sfeclei prelucratePrelucrarea unei sfecle necorespunzãtoare din punct de vedere calitativ,

respectiv sfeclã care nu a ajuns la maturitatea tehnologicã, sfeclã îngheţatã, veştejitã, spãlatã necorespunzãtor, lignificatã etc. duce la obţinerea unei zemi cu puritate redusã datoritã unei mari cantitãţi de nezahãr din sfeclã.

SutirajulCantitatea de zeamã de difuzie care se extrage din instalaţie (sutirajul)

variazã între 105-130% din masa sfeclei. Cu cât sutirajul este mai mare, cu atât este mai redusã cantitatea de zahãr din borhot. Dar, dacã se depãşeşte 130%, creşte cantitatea de nezahãr extras şi se înrãutãţeşte calitatea zemii de difuzie.

Temperatura de difuzieTemperatura influenţeazã plasmoliza ţesutului celular, viteza de difuzie şi

activitatea microorganismelor. Pentru a se realiza plasmoliza în condiţii optime este necesarã încãlzirea zemii la 80ºC.

Referitor la viteza de difuzie, se ştie cã aceasta creşte cu temperatura, deci ar trebui sã se lucreze la temperaturi cât se poate de ridicate. Dar, creşterea temperaturii este limitatã de solubilizarea substanţelor pectice constituiente ale pereţilor celulari. Temperaturile prea înalte (peste 80ºC) duc la modificarea structurii tãieţeilor determinând înfundarea canalelor capilare, iar acest fenomen are ca efect creşterea pierderilor la difuzie şi încetinirea procesului de extragere a zahãrului.

Din punct de vedere microbiologic, temperatura în instalaţia de difuzie trebuie menţinutã peste 70ºC, deoarece în aceste condiţii sunt inactivate microorganismele care provoacã pierderi de zahãr.

80

Timpul de difuziePrin creşterea timpului de difuzie, egalizarea concentraţiei zahãrului între

tãieţei şi zeamã se face mai complet. Dar, odatã cu creşterea timpului de difuzie, scade diferenţa dintre concentraţia de zahãr din tãieţei şi din zeama de difuzie şi deci scade şi viteza de difuzie a zahãrului. La vitezã micã de difuzie, ar trebui sã se prelungeascã foarte mult timpul de difuzie. Dar, acesta nu poate fi prelungit peste anumite limite deoarece are loc trecerea în zeama de difuzie a unei cantitãţi tot mai mari de pectine şi saponine. Datoritã solubilizãrii protopectinei are loc şi înmuierea tãieţeilor, ceea ce produce anomalii în funcţionarea aparatelor de difuzie (are loc înfundarea sitelor). Timpul optim de difuzie este de 1 orã.

Valoarea pH-uluiExperimental, s-a stabilit cã la pH 5, cantitatea de substanţe pectice

solubilizate este minimã. Dar, la pH 5 are loc corodarea difuzorului (aparatul în care are loc extracţia zahãrului prin difuzie) şi de aceea se lucreazã la pH 6.

Calitatea apei de difuzieÎn fabricile de zahãr, se urmãreşte minimizarea consumurilor de cãldurã şi

de apã proaspãtã. La difuzie se foloseşte condensatul de la separatoarele de condens şi apa care provine de la presarea borhotului.

Apa de condens are pH-ul 7,5-9 şi, pentru a fi utilizatã la difuzie, trebuie corectat pH-ul prin introducerea de SO2.

Apa de la presarea borhotului este o soluţie diluatã de zahãr şi conţine 0,4% pulpã. Aceastã apã constituie un mediu favorabil pentru infecţiile microbiene şi de aceea, înainte de a fi introdusã la difuzie trebuie tratatã termic şi sulfitatã.

Condiţiile hidrodinamice în care se desfãşoarã difuziaPentru intensificarea transferului de substanţã, la interfaţa solid-lichid este

necesarã reînnoirea permanentã a peliculei de lichid în contact cu tãieţeii printr-o agitare continuã a amestecului zeamã de difuzie-tãieţei în regim turbulent.

Instalaţiile în care are loc difuziaInstalaţiile în care are loc procesul de difuzie sunt de două tipuri:

-baterii de difuzie cu funcţionare discontinuã; -instalaţii de difuzie cu funcţionare continuã.

În urma operaţiei de difuzie se obţine zeama de difuzie, borhotul şi apele de golire. Puritatea zemii de difuzie depinde de calitatea sfeclei şi de modul în care a fost condusã difuzia şi variazã între 84 şi 90%.

Sutirajul (cantitatea de zeamã care se extrage din instalaţia de difuzie, exprimatã în kilograme şi raportatã la 100 kg de sfeclã prelucratã) are valoarea de 105-125%.

Borhotul este format din tãieţeii din care s-a extras zahãrul şi este egal, în medie, cu 90% din masa sfeclei.

Apele de golire sunt un produs care rezultã numai din bateriile de difuzie şi reprezintã în medie 120% din masa sfeclei.

81

Ecuaţia bilanţului de materiale pentru o baterie de difuzie este:

T+A=S+B+A1

T -cantitatea de sfeclãA -cantitatea de apãS -sutirajulB -cantitatea de borhotA1 -masa apei de golire

Exemple:a) -în cazul bateriilor de difuzie ecuaţia bilanţului de materiale pentru 100

kg tăieţei şi un sutiraj de 110% este: 100 kg +A=110+90+120; rezultă A=220 kg (A-cantitatea de apă

introdusă în bateria de difuzie);b) -la instalaţiile continue de difuzie ecuaţia bilanţului de materiale pentru

100 kg tãieţei şi un sutiraj de 130% este:T+A=S+BA=130+90-100=120kg

3.1.3.3. Purificarea zemii de difuzieZeama de difuzie este o soluţie apoasã, coloratã în brun-deschis sau brun-

închis, având un conţinut de 16-18% substanţã uscatã, din care 1,5-2,5% îl constituie nezahãrul. Zeama de difuzie are o puritate de 83-91%.

Prin operaţia de purificare se urmãreşte îndepãrtarea prin metode fizico-chimice a nezahãrului din zeama de difuzie care îngreuneazã concentrarea şi cristalizarea zaharozei.

Nezahãrul este format din substanţe coloidale, saponine şi substanţe colorate.

Substanţele cu caracter coloidal formeazã prin concentrare, soluţii vâscoase care împiedicã cristalizarea, saponinele produc spumã abundentã, iar substanţele colorate din zeamã duc la impurificarea cristalelor de zaharozã. Suspensiile fine din zeamã îngreuneazã filtrarea acesteia.

Zeama de difuzie este acidã. Dacă substanţele cu caracter acid nu sunt eliminate în decursul operaţiei de concentrare, o parte din zahãr este invertit, ceea ce duce la pierderi de zahãr.

Pentru a preveni neajunsurile date de nezahãrul prezent în zeama de difuzie, aceasta trebuie purificatã.

Procedeul de purificare cel mai des folosit este procedeul calco-carbonic în care sunt folosite oxidul de calciu şi bioxidul de carbon. Aceste substanţe se obţin prin arderea pietrei de var în cuptoare. Aceste cuptoare intrã în dotarea fabricilor de zahãr.

Procedeul calco-carbonic constã în tratarea zemii de difuzie cu hidroxid de calciu, care are rolul de a realiza coagularea substanţelor coloidale şi descompunerea substanţelor nezaharoase. Apoi, zeama se trateazã cu bioxid de

82

carbon, pentru precipitarea unor componenţi ai nezahãrului şi pentru îndepãrtarea laptelui de var sub formã de carbonaţi. Precipitatul format are de asemenea rol de adsorbant pentru substanţele coloidale şi colorate din zeamã.

Un alt procedeu de purificare se bazează pe schimbul ionic. Prin metoda purificãrii cu schimbãtori de ioni se obţin zemuri cu puritate de 95-98%. Dar, din considerente economice, purificarea prin schimb ionic se executã dupã purificarea calco-carbonicã pentru asigurarea unei înalte purificãri a zemii de difuzie.

Operaţiile procesului de purificare sunt: predefecare, defecare, carbonatare (saturare cu CO2), decantare, filtrare a zemii pentru îndepãrtarea precipitatului şi sulfitare.

Schema tehnologicã a procesului de purificare calco-carbonicã a zemii de difuzie este redatã în figura 3.4.

Predefecarea are drept scop îndepãrtarea coloizilor din zeama de difuzie. Se obţine o cantitate de precipitat de 0,5-1% din cantitatea de zeamã.

Predefecarea se realizeazã în aparate simple, cu agitator sau cu circulaţie turbionarã pentru a se realiza amestecarea zemii cu hidroxidul de calciu. Zeama staţionează în predefecator circa 5 minute (pauzã de reacţie) dupã care zeama este încãlzitã cu ajutorul schimbãtoarelor de cãldurã la 80-85°C. Încãlzirea zemii predefecate are drept scop stabilizarea coloizilor precipitaţi.

Defecarea are drept obiectiv eliminarea compuşilor din zeama de difuzie care reacţioneazã cu ionii Ca2+ şi OH-. Al doilea obiectiv al operaţiei de defecare este de a crea condiţiile pentru ca la saturaţie sã se formeze precipitatul de carbonat de calciu, cu proprietãţi adsorbante. Prin defecare are loc şi distrugerea microorganismelor sub acţiunea varului şi a temperaturii ridicate.

Aparatele în care are loc defecarea sunt recipienţi cilindrici în care sunt montate agitatoare, pentru a se realiza o amestecare bunã a zemii de difuzie cu laptele de var.

Carbonatarea I-a are drept scop formarea de precipitat cu excesul de lapte de var şi bioxidul de carbon.

Aparatele în care are loc carbonatarea pot fi continue sau discontinue şi constau în recipiente cilindrice în care se distribuie bioxidul de carbon în zeama de difuzie. Separarea precipitatului de carbonat de calciu se face prin decantare, în decantoare continue şi prin filtrare.

83

evacuare

Zeamã de difuzie

Predefecare

Încãlzire

Defecare

Carbonatare I

Încãlzire

Decantare

Zeamã îngroşatã (nãmol)

Filtrare sub vid

Zeamã Nãmol spãlat

Filtrare de control

Nãmol nespãlatZeamã limpede

Încãlzire

Carbonatare II

Filtrare

Nãmol nespãlat Zeamã filtratã

Decalcifiere

Sulfitare

Filtrare

Zeamã subţire

Fig. 3.4.. Schema tehnologicã de purificare a zemii de difuzie.

CaO

CaO

CO2

CO2

84

Carbonatarea II-a are rolul de a precipita excesul de Ca(OH)2 cu bioxid de carbon şi de a scădea la minimum posibil cantitatea de săruri de calciu conţinute în zeama subţire.

Filtrarea efectuată după carbonatarea II-a urmăreşte îndepărtarea precipitatului de carbonat de calciu din zeamă.

Decalcifierea are ca scop eliminarea din zeamă a bicarbonaţilor de calciu solubili care la temperaturi ridicate se descompun conform relaţiei:

Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

Sulfitarea este operaţia de tratare a zemii cu SO2 gazos. În general se utilizeazã SO2 din butelii în care acesta se gãseşte în stare lichidã.

Scopul sulfitãrii este de a decolora zeama prin reducerea substanţelor colorante la derivaţii incolori şi de a micşora alcalinitatea zemii.

3.1.3.4. Concentrarea zemii subţiri prin evaporareZeama subţire rezultatã în urma purificãrii, are concentraţia de 12-16%

substanţã uscatã şi este concentratã prin procesul de evaporare pânã la 60-65% substanţã uscatã. Zeama concentratã este numitã zeamã groasã sau sirop concentrat.

Evaporarea apei se poate realiza în instalaţii de evaporare cu efect multiplu sau în concentratoare cu vacuum.

3.1.3.5. Fierberea şi cristalizarea zahãruluiFierberea şi cristalizarea se realizeazã în aparate cu vacuum, unde are loc

evaporarea apei şi se obţine masa groasã care este o suspensie de cristale de zahãr în sirop de zahãr.

Formarea cristalelor se poate realiza prin rãcire bruscã (şoc termic), agitare mecanică (şoc mecanic) sau prin însãmânţare de cristale (zahãr pudrã sau suspensie de zahãr pudrã în alcool etilic).

Separarea cristalelor de zahăr de siropul intercristalin se face prin centrifugare.

Centrifugele sunt aparate cu tambur orizontal sau vertical ce se roteşte cu o viteză mare. Cristalele de zahăr rămân pe sita tamburului, iar siropul intercristalin este eliminat din tambur. Acest sirop se numeşte sirop verde şi este trimis în rezervoare.

Pentru obţinerea unor cristale pure de zahăr este necesar să se îndepărteze filmul de sirop aderent la suprafaţa cristalelor. Filmul de sirop este înlăturat prin tratarea cristalelor de zahăr cu apă caldă sau cu abur, iar operaţia este numită albirea zahărului. Siropul rezultat are o concentraţie mai mare decât siropul-mamă şi este numit sirop-alb sau sirop bogat. Siropul alb este trimis în alt rezervor. Albirea zahărului este realizată în centrifugă.

85

3.1.3.6. Uscarea zahărului tosDupă centrifugare, zahărul are o umiditate de 0,5-2%, în funcţie de

mărimea cristalelor. Transportul zahărului de la centrifuge la uscătoare se face cu transportoare oscilante şi elevatoare.

Prin uscare se realizează o umiditate de 0,05%. Instalaţiile de uscare pot fi: uscătoare turn, uscătoare cu turbină.

3.1.3.7. Cernerea, ambalarea şi depozitarea zahăruluiDupă uscare, zahărul este sortat pe un transportor oscilant, prevăzut cu o

serie de site cu ochiuri din ce în ce mai mici, rezultând zahăr cu cristale de diferite mărimi.

Ambalarea zahărului se face în saci sau în pungi de hârtie de diferite mărimi. Cântărirea se face cu ajutorul cântarelor manuale sau automate.

Depozitarea se face în încăperi în care cu aer condiţionat. Depozitarea zahărului se poate face în saci sau în vrac.

3.1.3.8. Fierberea şi cristalizarea produsului finalDupă centrifugarea masei groase I se obţine zahăr tos, sirop verde şi sirop

alb.Siropul verde şi siropul alb conţin o cantitate importantă de zahăr şi, de

aceea, sunt supuse procesului de fierbere pentru a se ajunge la concentraţia optimă, iar apoi are loc însămânţarea cu cristale rezultând noi cantităţi de zahăr. Operaţia se repetă şi în acest mod siropurile se epuizează tot mai mult. Siropul intercristalin din ultima masă rezultată reprezintă melasa care constituie deşeul secţiei de rafinare a zahărului.

Melasa este un sirop având puritate de 60%, din care nu este economic să se extragă zahăr prin fierbere şi cristalizare. Melasa conţine tot nezahărul care nu a fost îndepărtat la purificare şi care s-a mai format până la produsul final.

Melasele au un conţinut de zahăr de circa 50%. În medie se obţin 4 kg melasă la 100 kg sfeclă. Melasa poate fi folosită ca furaj sau la fabricarea alcoolului.

3.1.3.9. Obţinerea laptelui de var, a bioxidului de carbon şi a bioxidului de sulf

Laptele de var şi bioxidul de carbon sunt folosite în procesul de purificare a zemii de difuzie. Acestea sunt obţinute prin arderea pietrei de var (calcarul) în cuptoare speciale folosind drept combustibil cocsul sau gazul metan. Piatra de var folosită trebuie să aibă un conţinut de 96% CaCO3. Cocsul folosit la ardere trebuie să aibă un conţinut mic de substanţe minerale (maxim 10-12%). Consumul de cocs este 8-9% din masa pietrei de var cu care se alimentează cuptorul.

Prin descompunerea carbonatului de calciu în cuptor rezultă oxidul de calciu şi bioxidul de carbon, care este folosit la operaţia de carbonatare.

86

Cuptoarele de var sunt verticale, alimentarea pietrei de var şi a cocsului se face pe la partea superioară. La partea inferioară rezultă varul, din care prin amestecare cu apă rezultă laptele de var. Laptele de var este trecut prin site pentru a se reţine nisipul şi impurităţile.

Amestecul de gaze care se formează în cuptor este absorbit pe la partea superioară a cuptorului cu ajutorul unor ventilatoare, este răcit şi purificat prin stropire cu apă. După separarea picăturilor de apă antrenate, gazul este refulat în aparatele de carbonatare.

3.2. Tehnologia produselor zaharoase

Produsele zaharoase, numite şi dulciuri, sunt produse alimentare cu gust dulce, valoare alimentarã şi stimulativã ridicatã, aspect estetic atrãgãtor. Ele conţin într-o proporţie ridicatã, în medie 90%, zahãr şi monoglucide.

Produsele zaharoase se pot obţine într-o gamã largã de sortimente deoarece materiile prime folosite la obţinerea lor pot fi combinate în diferite moduri. Produsele zaharoase se clasificã în: produse de caramelaj, drajeuri, caramele, ciocolatã, halva, rahat.

Produsele zaharoase au o valoare caloricã ridicatã datoritã conţinutului lor ridicat de glucide şi sunt uşor asimilabile în organism. 100g de bomboane furnizeazã organismului 300-420 kcal, iar ciocolata sau halvaua au o valoare energeticã şi mai ridicatã (450-600 kcal/100g produs).

Dulciurile au în general o duratã mare de pãstrare.Materiile prime de bazã folosite la fabricarea produselor zaharoase sunt:

zahãrul, glucoza, zahãrul invertit, laptele praf, laptele concentrat, grãsimile (untul de cacao, untul din laptele de vacã, margarina).

Materiile auxiliare sunt: amidonul, fructele sub formã de gemuri, paste, fructe confiate, fructe în alcool, sâmburii cu conţinut ridicat de lipide cum sunt cei de nuci, alune, caise, migdale, arahide, floarea soarelui. Alte materii auxiliare sunt acizii alimentari (acidul citric, acidul tartric), lecitina care are rol de emulgator, agar-agar (substanţã gelifiantã), coloranţi alimentari, arome.

Produsele zaharoase se obţin prin diferite tratamente termice: coacere, uscare, prãjire, fierbere aplicate unor amestecuri obţinute dupã diferite reţete.

3.2.1. Fabricarea produselor de caramelajProdusele de caramelaj se obţin din masa de caramel care este un

semifabricat vâscos şi cu aspect sticlos rezultat în urma operaţiei de fierbere a soluţiei de zahãr cu sirop de glucozã. Masa de caramel este plasticã la temperatura de 70ºC putând fi modelatã în diferite forme.

Produsele de caramelaj se clasifică după urmãtoarele criterii astfel: dupã consistenţã:  - produsele de caramelaj tari (bomboane sticloase)

-moi (caramele);

87

dupã compoziţie: -neumplute, care pot fi simple sau cu adaosuri (lapte, cafea, malţ etc.)

-umplute cu marmeladã, sirop, fructe, miere etc.Procesul tehnologic de fabricare a produselor de caramelaj cuprinde

urmãtoarele etape principale:-prepararea siropului de bomboane;-prepararea masei de caramel;-prelucrarea masei de caramel;-prepararea umpluturilor;-formarea şi rãcirea produselor de caramelaj;-ambalarea şi depozitarea produselor finite.

3.2.1.1. Fabricarea bomboanelorPrincipalele produse pe bază de masă de caramel sunt bomboanele

sticloase care pot fi neumplute sau umplute.Schema tehnologicã a procesului de fabricare a bomboanelor umplute este

redatã în figura 3.5.La prepararea siropului de bomboane sunt parcurse urmãtoarele etape:

dizolvarea zahãrului în apã (apa reprezintã 25% din cantitatea de zahãr); concentrarea prin fierbere până la circa 80% substanţă uscată, adăugarea

glucozei lichide; continuarea fierberii până la 81-86% substanţă uscată.

Glucoza poate fi înlocuită parţial sau total cu zahăr invertit. La fabricarea produselor de caramelaj este necesar să se adauge glucoză sau zahăr invertit pentru a evita cristalizarea zahărului.

Siropul de bomboane este supus concentrării în aparate de fierbere sub vid până când se ajunge la 98-99% substanţă uscată.

Concentrarea se efectuează la presiunea de 650-700 mmHg. Temperatura de fierbere în aceste condiţii este 110-130ºC. Masa de caramel fierbinte are aspect de sticlă topită, este foarte vâscoasă şi se întăreşte la răcire.

După fierbere, masa de caramel este răcită rapid la 80-90ºC. Dacă răcirea se face lent masa de caramel poate să cristalizeze. Masa de caramel cristalizată nu mai prezintă plasticitate, devine opacă şi necorespunzătoare pentru prelucrările ulterioare.

Masa de caramel pentru fabricarea bomboanelor neumplute (dropsuri) trebuie să aibă umiditatea de 1-1,5%, iar cea destinată bomboanelor umplute 2-3% umiditate. Compoziţia medie a masei de caramel preparată cu glucoză lichidă este: 58% zaharoză, 20% dextrine, 10% glucoză, 7% maltoză, 3% fructoză şi 2% apă.

După răcirea la 80ºC urmează etapa de prelucrare a masei de caramel care cuprinde operaţiile de acidulare, adăugarea coloranţilor alimentari, aromatizarea, omogenizarea masei astfel obţinute, frământarea şi tragerea.

88

Acizi alimentari

Miez de nucã GlucozãZahãr Apã

Dozare

Dizolvare

Filtrare

Sirop pentru bomboane

Concentrare

Masa caramel

Rãcire omogenizare frãmântare

Rolare calibrare ştanţare

Rãcire

Ambalare

Cântãrire

Bomboane

Încãlzire

Tragere

Deşeuri recuperate

Prãjire

Mãcinare

Amestecare

Conşare

Pralina

Fig. 3.5 Schema tehnologicã de fabricare a bomboanelor umplute.

89

Operaţia de tragere se execută pentru masa destinată formării învelişului exterior al bomboanelor umplute, care trebuie să aibă un aspect mătăsos, opac.

Pentru acidulare se foloseşte acid citric, tartric sau lactic.Bomboanele umplute conţin diverse umpluturi. Acestea reprezintă 20-

30% din masa bomboanelor şi trebuie să îndeplinească o serie de condiţii:- să fie omogene, să aibă la 60ºC o viscozitate care să asigure formarea

în condiţii bune a bomboanelor;- să prezinte stabilitate fizico-chimică şi microbiologică în timpul

păstrării (să nu cristalizeze, să nu fermenteze, să nu râncezească)- să nu dizolve învelişul bomoanei în decursul păstrării.În ultima parte a procesului tehnologic are loc formarea bomboanelor

prin rulare, calibrare, ştanţare şi răcire.Rularea masei de caramel se realizează pe maşina de rulat care este

prevăzută cu patru role lungi conice, care se învârtesc în jurul axei proprii şi îşi schimbă sensul după fiecare rotaţie. În interiorul maşini de rulat, masa de caramel ia forma unui sul tronconic care se lungeşte din ce în ce mai mult până când atinge forma unui fitil cu diametrul de 25-30 mm. Maşina de calibrat fitilul este compusă din patru perechi de discuri, care au rolul de a subţia treptat fitilul pentru a facilita formarea bomboanelor. Maşina de formare a bomboanelor are ca organ principal de lucru ştanţa, care poate fi cu disc de tăiere sau cu clapete articulate de tăiere.

Rãcirea bomboanelor se face cu aer rece distribuit de un ventilator printr-un sistem tubular deasupra a trei benzi suprapuse care transportã bomboanele.

Dupã rãcire, bomboanele sunt ambalate. În funcţie de sortimentul de bomboane, acestea pot fi învelite individual cu ajutorul maşinilor de ambalat şi apoi trecute la ambalarea în pungi, sau pot fi ambalate cu maşini speciale direct în pungi din celofan sau în pungi din materiale plastice termosudabile.

Depozitarea produselor de caramelaj ridicã probleme legate de stabilitatea lor în timpul pãstrãrii deoarece au caracter higroscopic. Higroscopicitatea masei de bomboane depinde de natura glucidelor.

Zahãrul invertit, fructoza şi maltoza sunt cele mai higroscopice glucide. Dacã umiditatea relativã a aerului creşte peste 50%, bomboanele încep sã absoarbã umiditate şi când ajunge 4,5% umiditate încep sã devinã uşor lipicioase şi îşi pierd aspectul comercial. Dacã umiditatea relativã este mai ridicatã, bomboanele devin lipicioase, se înmoaie şi, atunci când conţinutul lor de apã depãşeşte 18%, se transformă într-o masã fluidã. Din acest motiv, bomboanele trebuie depozitate în spaţii cu temperatura constantã la o umiditate relativã a aerului scãzutã.

3.2.1.2. Fabricarea caramelelorCaramelele sunt produse de caramelaj cu consistenţã moale sau semitare.

În compoziţia lor intrã: zahãr, glucozã, lapte, unt sau grãsimi vegetale

90

solidificate şi alte adaosuri ca de exemplu pudrã de cacao, cafea, arome, coji de citrice, fructe.

Procesul tehnologic este asemãnãtor cu al produselor de caramelaj tari dar, masa de caramel este concentratã mai puţin iar umiditatea medie a caramelelor este de circa 5%.

3.2.1.3. Fabricarea drajeurilorDrajeurile sunt produse zaharoase obţinute prin acoperirea (drajarea) unui

miez de zahăr sau de alune cu un înveliş din sirop de zahăr şi adaosuri sau cu un înveliş din ciocolată.

Procesul tehnologic cuprinde următoarele operaţii: prepararea nucleelor sau a interioarelor; drajarea; finisarea învelişurilor; lustruirea.

Nucleele reprezintă 40% din masa drajeurilor şi pot fi tari, moi sau fragile.

3.2.2. Fabricarea halvaleiHalvaua este un produs cu masã fibroasã stratificatã şi cu valoare

alimentarã ridicatã. Halvaua conţine 30-35% glucide, 30-35% lipide şi 15-20% protide. Halvaua se fabricã din seminţe de floarea soarelui sau de susan. Sortimentele de halva sunt: halva simplã şi halva marmoratã cu pudrã de cacao.

Procesul tehnologic de fabricare a halvalei cuprinde urmãtoarele etape principale:

- prepararea tahânului;- prepararea halviţei;- frãmântarea halvalei.

Prepararea tahânuluiPrepararea tahânului cuprinde operaţiile necesare pentru obţinerea miezului

seminţelor de floarea soarelui care sunt similare cu cele din industria uleiurilor vegetale respectiv: curãţirea, sortarea şi decojirea seminţelor, spãlarea şi uscarea miezului. Ultimele două operaţii sunt necesare deoarece dupã decojire miezul de floarea soarelui are un conţinut ridicat de impuritãţi, circa 7-8%, format din coji, spãrturi, seminţe seci, etc. Aceste impuritãţi sunt îndepãrtate prin spãlare cu apã în maşini de construcţie specialã în care are loc decantatarea miezului.

Dupã operaţia de spãlare, miezul conţine circa 40% apã care se îndepãrteazã parţial prin centrifugare.

Dupã centrifugare miezul de floarea soarelui, care conţine 28-30% apã,este supus prãjirii la 115-120°C. Aceastã operaţie are drept scop reducerea umiditãţii la 1-2% şi transformarea structurii miezului.

91

Miezul este rãcit la circa 50°C şi apoi este supus mãcinãrii. Prin mãcinarea miezului se obţine tahânul care este o masã uleioasã semilichidã cu consistenţã de pastã. Tahânul conţine 60-65% ulei.

Prepararea halviţeiHalviţa este un produs rezultat din sirop concentrat de zahãr şi glucozã cu

95% substanţã uscatã şi 33% substanţe reducãtoare, care se malaxeazã energic cu spuma obţinutã din extractul de ciunin. Extractul de ciunin se obţine prin fierberea rãdãcinilor plantei numitã ciunin sau sãpunel.

Frãmântarea halvaleiFrãmântarea este operaţia finalã prin care se realizează amestecarea

uniformã a componentelor de bazã care sunt tahânul şi halviţa pentru a se obţine o structurã fibroasã, stratificatã şi uniformã. Tahânul şi halviţa se amestecã în proporţie de 54% tahân şi 46% halviţã. Masa de halva este introdusã în forme şi apoi rãcitã.

3.2.3. Tehnologia fabricãrii ciocolateiCiocolata şi produsele de ciocolatã sunt produse zaharoase caracterizate

prin valoare alimentarã ridicatã şi proprietãţi gustative superioare. Ciocolata conţine glucide, proteine, lipide, mici cantitãţi de treobrominã, cafeinã, acizi organici, substanţe tanante, pigmenţi, uleiuri eterice, substanţe minerale.

În stare finitã, ciocolata se prezintã ca un corp solid cu rezistenţã micã la rupere. La temperatura de 30-32°C se topeşte devenind o pastã, iar la 37-40°C devine fluidã.

Materiile prime de bazã sunt boabele de cacao şi zahãrul, iar materiile prime auxiliare sunt reprezentate de cafea, lapte, alune, nuci, fructe etc.

Boabele de cacao sunt seminţele arborelui de cacao care se cultivã în zonele ecuatoriale şi tropicale. Boabele de cacao ajunse la maturitate, fermentate şi uscate au structura asemãnãtoare cu cea a seminţelor oleaginoase. Coaja, care reprezintã 11-12% din masa boabelor, este fragilã şi se îndepãrteazã uşor. Miezul este poros, prezintã încreţituri şi se desface prin comprimare uşoarã în mai multe fracţiuni. Boabele de cacao au în interior culoarea de la roşu-brun deschis la brun închis. Ele au un miros plãcut şi gust amar, puţin astringent.

Compoziţia boabelor de cacao depinde de sortimentul de boabe, de maturitatea acestora la recoltare, de modul în care s-a realizat fermentarea şi uscarea în ţãrile de origine.

Compoziţia procentualã medie a boabelor de cacao este prezentatã mai în tabelul 3.3.

Tabelul 3.3. Compoziţia procentualã medie a boabelor de cacao

Umiditate Unt de cacao

Protide Glucide Taninuri şi acizi

Pectinã şi coloranţi

Treo-brominã

Substanţe minerale

6 50 11 17 8,5 3 1,5 3

92

Untul de cacao este o componentã importantã a boabelor. La temperatura camerei, el este solid şi fraged şi imprimã ciocolatei aceste proprietãţi. Untul de cacao poate fi pãstrat timp îndelungat fãrã sã râncezeascã. Prin solidificare îşi micşoreazã volumul, ceea ce permite scoaterea uşoarã a ciocolatei din forme.

Procesul tehnologic de fabricare a ciocolatei cuprinde trei etape importante:

prepararea masei de cacao; prepararea masei de ciocolatã; modelarea ciocolatei.

Schema tehnologicã de fabricare a ciocolatei, a pudrei şi a untului de cacao este prezentatã în figura 3.6.

3.2.3.1. Prepararea masei de cacaoÎn prima etapã se realizeazã îndepãrtarea impuritãţilor din boabele de

cacao, accentuarea calitãţilor gustative şi transformarea boabelor prin mãcinare în masa de cacao. Aceastã etapã cuprinde urmãtoarele operaţii:

- curãţirea şi selectarea boabelor de cacao;- prãjirea boabelor;- concasarea şi decorticarea boabelor de csacao;- mãcinarea crupelor (miezului) de cacao şi obţinerea masei de

cacao.Boabele de cacao au diferite mãrimi şi de aceea este necesară sortarea pe

categorii în boabe mari, mijlocii şi boabe mici. Boabele mari au atins maturitatea, sunt coapte, au aroma cea mai bunã şi conţin cel mai ridicat procent de unt de cacao. Prãjirea boabelor de cacao se face pe categorii de boabe. În caz contrar, boabele mici ating mai repede gradul de prãjire. Prãjirea este operaţie importantã pentru obţinerea unor produse de calitate. În decursul acestei operaţii au loc urmãtoarele transformãri fizice şi chimice:

reducerea umiditãţii de la 6-8% la 2-3%; îndepãrtarea unor substanţe volatile cu gust şi miros neplãcut; atenuarea gustului astringent şi amar al boabelor datoritã micşorãrii

conţinutului de substanţe tanante; îmbunãtãţirea culorii; miezul se contractã şi coaja se sparge mai uşor.

Prãjirea boabelor de cacao se realizeazã în utilaje numite prãjitoare care sunt de douã tipuri:

-discontinue, la care se folosesc gaze de ardere pentru încãlzire;-continue, cu aer cald.Temperatura de prãjire este 140-150ºC. Dupã prãjire are loc rãcirea

boabelor la 30ºC pentru a se evita râncezirea acestora dacã sunt stocate înainte de prelucrarea ulterioarã.

93

Lecitină Boabe de cacaoZahăr pudră Substanţe alcaline

Recepţie cantitativă şi calitativă

Curăţire-selectare

Prăjire-răcire

Depozitarea sorturilor

Concasare-decorticare

Turnare forme

Masa de ciocolată

Temperare

Conşare (finisare)

Mărunţire fină

Amestecare

Masa de cacao

Măcinare

Amestecarea sorturilor

Trepidare

Ciocolată

Demulare

Ambalare

Răcire

Tratare

Presare

Filtrare

Măcinare

ConcasareTurnare

Răcire

Răcire

Cernere

Ambalare

Pudră de cacao

Unt de cacao

Unt de cacao

Turte de cacao

Fig. 3.6. Schema tehnologică de fabricare a ciocolatei.

94

Operaţiile de concasare (sfãrâmare) a boabelor are ca scop sfãrâmarea miezului în particule (crupe şi griş), iar decorticarea are ca obiectiv îndepãrtarea cojilor şi a germenilor. Germenii sunt foarte duri, nu pot fi mãcinaţi fin şi au un gust neplãcut aspru-astringent şi amar.

Maşina de concasat boabe este formatã din doi cilindri riflaţi (cu şanţuri pe suprafaţã) care se rotesc în sens contrar cu viteze diferite. Amestecul de crupe, coji şi germeni este separat în 7-8 fracţiuni, cu o sitã planã prevãzutã cu ochiuri de dimensiuni diferite.

Boabele de cacao sfãrâmate sunt depozitate în buncãre diferite, dupã varietãţile din care provin şi dupã mãrimea particulelor lor.

La stabilirea reţetelor pentru fiecare sortiment de ciocolatã se stabilesc proporţiile în care se amestecã diversele varietãţi de boabe. Prin amestecarea sorturilor de boabe se urmãreşte asigurarea gustului şi a aromei specifice pentru fiecare sortiment de ciocolatã.

Amestecarea se face în buncãrul de amestec dupã care are loc mãcinarea crupelor şi a grişului. Prin mãcinare se realizeazã dezintegrarea ţesutului celular şi a pereţilor celulelor pentru a se elibera untul de cacao. Celulele miezului conţin unt de cacao, granule de amidon şi proteine. Prin mãcinarea miezului boabelor de cacao se obţine masa de cacao. Aceasta este fluidã, având un conţinut de unt de cacao de circa 55%.

Pentru mãcinarea crupelor de cacao sunt folosite mori de diferite tipuri: mori cu pietre, mori cu discuri verticale, mori cu valţuri, mori combinate cu discuri şi valţuri.

3.2.3.2. Prepararea masei de ciocolatã Pentru prepararea masei de ciocolată sunt efectuate urmãtoarele operaţii:

amestecarea componenţilor (zahãr, masã de cacao, unt de cacao); mãrunţirea finã; finisarea masei de ciocolatã.

Prin amestecarea componeţilor ciocolatei respectiv a masei de cacao cu zahãr pudrã şi unt de cacao se obţine masa de ciocolatã. Când se fabricã diferite sortimente de ciocolatã se adaugã lapte praf, cafea, arome etc. în conformitate cu reţeta. Operaţia de amestecare se executã discontinuu sau continuu.

Mãrunţirea finã are ca scop uniformizarea mãrimii particulelor solide de zahãr şi cacao. Masa de ciocolatã obţinutã prin amestecarea componenţilor este grosierã, neomogenã şi produce o senzaţie de asprime în gurã, fiind necesarã mãrunţirea finã. Operaţia de mãrunţire finã se realizeazã cu ajutorul maşinilor cu valţuri numite şi broeze. Aceste maşini sunt prevãzute cu sistem de rãcire a valţurilor, necesar pentru a se evita supraîncãlzirea masei de ciocolatã.

Finisarea sau conşarea constã în amestecarea sau frecarea masei de ciocolatã timp de cel puţin 24 ore, la temperaturi cuprinse între 45-70ºC. În acest timp se adaugã unt de cacao. În urma conşãrii scade viscozitatea şi umiditatea masei de ciocolatã, se micşoreazã uşor densitatea şi aciditatea masei, ciocolata

95

devine mai finã cu aromã şi gust plãcut. În decursul conşãrii se adaugã lecitinã pentru a se realiza o scãdere a viscozitãţii. Lecitina mãreşte fluiditatea masei având rol de emulgator. Maşinile pentru finisarea masei de ciocolatã sunt în general cu funcţionare discontinuã.

3.2.3.3. Modelarea ciocolateiModelarea ciocolatei cuprinde următoarele operaţii:

temperarea ciocolatei; turnarea în forme (mularea); trepidarea; rãcirea; scoaterea din forme; ambalarea.

Temperarea ciocolatei constã într-un tratament termic şi mecanic, prin care se urmãreşte a se crea condiţiile necesare pentru rãcirea masei de ciocolatã, astfel încât sã se formeze germenii de cristalizare în faza lichidã a untului de cacao sub formã de cristale stabile. Cu cât numãrul germenilor cristalini formaţi este mai mare, cu atât dimensiunile cristalelor sunt mai mici, ceea ce determinã o structurã finã a ciocolatei.

În cazul procedeului clasic de temperare prin amestecare şi rãcire, masa de ciocolatã suferã un proces de rãcire la 25-27ºC urmat de unul de încãlzire la 31-33ºC. Aceastã succesiune de procese se repetã de mai multe ori, pentru a se crea cât mai mulţi germeni de cristalizare. O ciocolatã bine temperatã are o structurã regulatã în care untul de cacao este repartizat uniform fãrã aglomerãri care sã formeze zone albe, este casantã, are o suprafaţã lucioasã, granulaţia este finã şi omogenã, iar aroma este plãcutã.

Pentru temperarea masei de ciocolatã se folosesc maşini cu funcţionare continuã numite temperatoare. Temperatorul este o conductã cu pereţi dubli în care se aflã un transportor elicoidal special. Partea principalã de lucru este împãrţitã în trei zone de rãcire. Fiecare din cele trei zone sunt alimentate independent cu agent termic în funcţie de temperatura masei de ciocolatã din zona respectivã.

Mularea sau modelarea ciocolatei se realizeazã cu maşini de dozat şi turnat.

Dupã temperare, masa de ciocolatã având temperatura de 32-33ºC se toarnã în forme de diferite dimensiuni care trebuie sã fie preîncãlzite la o temperaturã cu 2ºC mai micã decât temperatura ciocolatei.

Formele în care s-a turnat ciocolata sunt supuse operaţiei de trepidare timp de 2-3 minute pe mese vibratoare. Datoritã oscilaţiilor produse de mesele vibratoare, care ajung la 1000 vibraţii/min, ciocolata este repartizatã uniform în forme, iar bulele de aer care se aflã în masa de ciocolatã sunt eliminate. Mesele vibratoare au funcţionare continuã.

96

Rãcirea ciocolatei în forme se realizeazã în instalaţii tunel-bandã sau dulap în care se menţine o temperaturã de 6-8ºC. În aceste condiţii are loc cristalizarea finã şi uniformã a untului de cacao, iar ciocolata va prezenta o suprafaţã lucioasã şi se va putea scoate uşor din forme datoritã micşorãrii volumului untului de cacao prin rãcire şi solidificare.

În cazul rãcirii cu instalaţiile de tip tunel-bandã circulaţia formelor se face pe orizontalã, iar la instalaţiile de tip dulap, formele circulã pe verticalã. Aerul rece este rãcit de vaporizatorul unei instalaţii frigorifice şi este refulat de un ventilator peste formele de ciocolatã. Aerul rece circulã în contracurent cu formele de ciocolatã.

Fabricile moderne de ciocolatã sunt dotate cu agregate complexe continue, automatizate care înlocuiesc maşinile individuale care executã diferite operaţii tehnologice (turnare, vibrare, rãcire etc.). Aceste agregate au productivitate mare şi necesitã personal de deservire redus.

Dupã rãcire, ciocolata este scoasã din forme cu ajutorul unui dispozitiv, care face parte din agregatul de mulare şi rãcire. Spaţiul în care se face demularea trebuie sã aibã o temperaturã de maxim 18-20°C şi o umiditate relativã a aerului de 65-70%. Dacã umiditatea relativã a aerului depãşeşte aceastã valoare, are loc condensarea vaporilor de apã pe suprafaţa ciocolatei care are o temperaturã de 6-8°C ceea ce duce la dispariţia luciului şi albirea ciocolatei. Pentru evitarea acestor fenomene, dupã demulare, ciocolata este încãlzitã treptat de la 6-8°C la 16-17°C prin trecerea printr-un tunel dupã care ciocolata este introdusã în camera de ambalare.

Ambalarea produselor de ciocolatã se realizeazã cu ajutorul maşinilor automate de diferite tipuri care asigurã ambalarea tabletelor, batoanelor, monedelor etc. Pentru ambalare se foloseşte hârtia ceratã sau folia de staniol (sau de aluminiu), peste care se pune hârtia de prezentare. Produsele învelite individual se ambaleazã ulterior în cutii de carton.

Depozitarea produselor de ciocolatã se face în încãperi în care temperatura aerului sã nu depãşeascã 18°C, iar umiditatea relativã a aerului sã fie sub 65%.

4. TEHNOLOGIA ULEIURILOR VEGETALE COMESTIBILE

4.1. Materii prime pentru obţinerea uleiurilor vegetale

Uleiurile vegetale comestibile se obţin din plante oleaginoase şi din diverse subproduse oleaginoase obţinute în alte ramuri ale industriei alimentare.

Principalele plante oleaginoase cultivate în ţara noastrã sunt: floarea soarelui, soia, rapiţa, inul, ricinul etc.

Alte materii prime pentru obţinerea uleiurilor vegetale sunt:

97

-germenii de porumb rezultaţi ca subprodus în industria morãritului sau cei rezultaţi la fabricarea amidonului şi a alcoolului;

-seminţele de dovleac;-sâmburii de struguri obţinuţi ca deşeuri în industria vinului;-seminţele de tomate rezultate ca deşeuri în industria conservelor.Seminţele oleaginoase se compun din douã pãrţi distincte: miezul şi coaja.

Miezul este constituit din embrion şi endosperm. Embrionul este prevãzut cu unul sau douã cotiledoane. În cotiledoane şi endosperm se gãsesc rezervele de substanţe hrãnitoare, proporţiile variind în funcţie de natura seminţelor.

În seminţele de floarea soarelui şi soia partea cea mai bogatã în substanţe hrãnitoare se gãseşte în cotiledoane, în timp ce endospermul are forma unui strat foarte subţire. Raportul dintre miez şi coajă (pericarp) variazã în funcţie de specia de plantã oleaginoasã. În cazul seminţelor de floarea soarelui conţinutul de coajã reprezintã 15-28% din totalul masei de seminţe, iar pentru seminţele de soia procentul de coajã este 7-12.

Seminţele de floarea soarelui conţin 43-48% ulei, cele de soia conţin 16-20% ulei. Germenii de porumb rezultaţi la fabricarea amidonului conţin 45-50% ulei, iar cei recuperaţi din industria morãritului conţin 18-30% ulei. Seminţele de dovleac conţin 33-36% ulei, sâmburii de struguri 10-18% ulei, iar seminţele de tomate 25-26% ulei.

4.2. Procesul tehnologic de fabricare a uleiurilor vegetale

Procesul tehnologic de fabricare a uleiurilor vegetale comestibile cuprinde urmãtoarele faze principale:

-prelucrarea preliminarã a materiilor prime oleaginoase;-decojirea;-mãcinarea seminţelor oleaginoase;-tratamentul hidrotermic şi presarea mãcinãturii oleaginoase;-extracţia uleiului cu dizolvanţi;-rafinarea uleiurilor brute de presã şi de extracţie.

4.2.1. Prelucrarea preliminarã a materiilor prime oleaginoasePrelucrarea preliminarã a materiilor prime oleaginoase constã în operaţii

tehnologice de pregãtire a seminţelor pentru depozitarea în condiţii normale fãrã pericol de degradare, respectiv în îndepãrtarea impuritãţilor grosiere (curãţirea) şi a excesului de umiditate (uscarea).

Depozitarea seminţelor oleaginoaseMateriile prime oleaginoase utilizate în fabricile de ulei din România au

cu precãdere caracter de producţie sezonierã, excepţie fãcând doar germenii de porumb care se produc permanent în morile de porumb cu degerminare. De aceea, depozitarea materiilor prime oleaginoase se face pe perioade lungi de

98

timp, în care pot apare, în condiţii neprielnice, grave deprecieri calitative şi pierderi cantitative.

În fabricile de ulei seminţele oleaginoase sunt depozitate în silozuri celulare cilindrice din beton armat.

Pentru realizarea unor condiţii optime de depozitare a seminţelor oleaginoase este necesar ca acestea sã fie aduse în stare de anabiozã parţialã când procesele biochimice sunt neglijabile. În caz contrar, prin intensificarea proceselor vitale (în special a respiraţiei), se poate ajunge pânã la faza de germinare, cu consumarea rapidã a substanţelor de rezervã respectiv a uleiului şi a substanţelor proteice din seminţe. Intensitatea respiraţiei este redusã la umiditate scăzută, dar creşte odatã cu ridicarea acesteia.

Umiditatea la care are loc intensificarea accentuatã a respiraţiei se numeşte umiditate criticã. În cazul seminţelor de floarea soarelui umiditatea criticã de depozitare este de 7,5%, iar pentru soia este de 12%.

Curãţirea seminţelor oleaginoase se realizeazã în douã etape:- precurãţirea, efectuatã înainte de depozitare când se eliminã circa

50% din impuritãţile iniţiale;- postcurãţirea care are loc înainte de introducerea în fabricaţie în urma

cãreia conţinutul de impuritãţi este redus la 0,3-0,4%. Impuritãţile din seminţele oleaginoase pot fi: impuritãţi metalice (cuie,

bucãţi de metal etc.), impuritãţi minerale (pãmânt, pietre, praf), impuritãţi organice neoleaginoase (paie, pleavã) şi impuritãţi organice oleaginoase (seminţe seci, carbonizate, spãrturi, seminţe din alte soiuri).

Curãţirea trebuie efectuatã deoarece impuritãţile existente în seminţe uzeazã utilajele, aduc o încãrcãturã mai mare de microorganisme, o umiditate mai mare. Curãţirea seminţelor oleaginoase are loc prin separarea impuritãţilor pe baza diferenţelor de mãrime dintre masa de seminţe şi impuritãţi (cernere) şi pe baza proprietãţilor aerodinamice (separare pneumaticã). Utilajele pentru curãţirea seminţelor oleaginoase sunt: site cu mişcare vibratorie, vibroaspirator, separatorul-aspirator numit şi tarar cu aspiraţie, separatori magnetici pentru separarea impuritãţilor feroase.

Uscarea are rolul de a asigura o valoare scãzutã a umiditaţii seminţelor oleaginoase. Umiditatea acestora trebuie sã fie mai micã decât umiditatea criticã de depozitare astfel ca sã fie evitate germinarea şi autoîncãlzirea seminţelor în timpul depozitãrii.

Influenţa umiditãţii seminţelor asupra proceselor chimice care au loc în timpul depozitãrii seminţelor de floarea soarelui este reprezentată în figura 4.1.

Operaţia de uscare trebuie realizatã astfel ca temperatura în masa de seminţe sã nu depãşeascã 60°C deoarece peste aceastã temperaturã are loc denaturarea proteinelor din seminţe şi creşte indicele de peroxid al uleiurilor.

Agenţii de uscare utilizaţi sunt aerul cald sau un amestec de aer cu gaze de ardere. La majoritatea uscãtoarelor transmiterea cãldurii de la agentul de uscare la seminţe se face prin convecţie, dar se folosesc şi uscãtoare pentru soia

99

şi şrot, în care materialul supus uscãrii se încãlzeşte prin conducţie respectiv prin contactul cu ţevile unui fascicul tubular prin care circulã abur de joasã presiune.

Utilajele folosite la uscarea seminţelor sunt: uscãtoare de tip rotativ cu tambur metalic orizontal, coloane verticale cu mai multe zone (de alimentare, preîncãlzire, uscare, rãcire, evacuare), uscãtor cu fascicul tubular, uscãtoare de seminţe în strat fluidizat, uscãtoare cu curenţi de înaltã frecvenţã.

Fig. 4.1. Stări fiziologice ale seminţelor de floarea-soarelui în funcţie de umiditatea acestora exprimată în %

4.2.2. Decojirea seminţelor oleaginoaseDecojirea sau decorticarea se executã în special în cazul seminţelor

oleaginoase care conţin o cantitate mai mare de coajã care nu aderã intim la miez.

Se supun decojirii în special seminţele de floarea soarelui care conţin 25-30% coajã. Seminţele de soia conţin 8-10% coajã şi de regulã nu sunt decorticate. Boabele de soia sunt decorticate numai atunci când se urmãreşte ca din şrotul rezultat dupã extracţia uleiului să se extragă proteine destinate alimentaţiei omului.

0 5 10 20 30 40

50

7,5

Zona de umiditate favorabilã depozitãrii

Zonã de umiditate nefavorabilã depozitãrii

Umiditatea necesarã pentru începerea germinãrii

Slabe procese de degradare care se intensificã cu creşterea umiditãţii

Stare de anabiozã

Procese de degradare care se intensificã brusc la creşterea umiditãţii

Stare intermediarã

Apariţia proceselor de sintezã

Germinare

Umiditateaseminţelor

%

Umiditatea critică de depozitare

100

În cazul decojirii seminţelor de floarea soarelui, la separarea miezului de coajã, se lasã în miez circa 8% coajã, aceasta fiind necesarã pentru a asigura buna desfãşurare a procesului de presare şi extracţie.

Procesul de decojire constã în succesiunea a douã faze:-spargerea cu detaşarea cojii de miez;-separarea cojilor din amestecul rezultat.

Spargerea şi detaşarea cojii de miez se poate realiza prin lovire şi prin frecare.Decojirea prin lovire este aplicatã în cazul seminţelor de floarea soarelui,

iar decojirea prin frecare se aplicã seminţelor de soia fiind realizată cu ajutorul valţurilor prevãzute cu cilindrii rifluiţi (cu crestături pe suprafaţă).

Decojirea prin lovire se realizeazã în toba de spargere care este un utilaj având ca organ principal de lucru un tambur rotativ cu palete. Toba de spargere este acoperitã pe 2/3 din suprafaţa interioarã cu vergele metalice semirotunde. Spargerea şi detaşarea cojii de pe miez are loc prin lovirea seminţelor în cilindrul metalic al tobei de cãtre paletele tamburului. Datoritã lovirii, sãmânţa este proiectatã spre suprafaţa ondulatã fixã a tobei.

4.2.3. Mãcinarea materiilor prime oleaginoasePrin mãcinare are loc deschiderea a 70-80% din celulele seminţelor

oleaginoase ceea ce facilitează eliberarea uleiului la presare. Prin presare se poate extrage numai uleiul din celulele deschise. Uleiul din celulele care nu au fost deschise se poate recupera numai prin extracţie cu solvenţi.

Pentru mãcinare se folosesc concasoarele, mori cu valţuri sau mori cu ciocãnele.

4.2.4. Tratamentul hidrotermic al mãcinãturii oleaginoaseTratamentul hidrotermic al mãcinãturii oleaginoase decurge în două

etape: umectarea materialului pânã la o umiditate optimã. Umectarea se

face cu apã sau abur; uscarea pânã la o anumitã umiditate consideratã optimã.

Din materiile prime oleaginoase care au un conţinut de ulei mai mare de 25% nu se poate obţine ulei numai prin extracţie cu dizolvanţi, fiind necesarã efectuarea unei presãri preliminare. Pentru ca procesul de obţinere a uleiului brut sã decurgã corespunzãtor, atât înainte de presare cât şi înainte de extracţie materialul oleaginos este supus unui tratament hidrotermic.

În cazul obţinerii uleiului brut prin presare, tratamentul hidrotermic are drept scop modificarea proprietãţilor fizico-chimice ale componentelor mãcinãturii în vederea obţinerii unui randament maxim la presare.

Prãjirea înaintea extracţiei cu dizolvanţi are drept obiectiv obţinerea unui material stabil la acţiunea curentului de dizolvant.

În decursul tratamentului hidrotermic, sub influenţa umiditãţii, particulele hidrofile se lipesc şi are loc agregarea mãcinãturii.

101

Particulele mari, astfel formate, nu se desfac la o acţiune mecanicã moderatã, sau sub acţiunea curentului de dizolvant, astfel încât presarea, respectiv extracţia, au loc cu randament mai bun. În plus, prin agregare mãcinãtura îşi modificã proprietãţile reologice presându-se mult mai bine.

Tratamentul hidrotermic se efectueazã în utilaje numite prãjitoare care sunt de formã cilindricã şi conţin 2-6 compartimente multietajate. Grosimea stratului de material în compartiment este de circa 300 mm, iar durata prãjirii este de circa 45 minute. Umectarea se realizeazã în primul compartiment al prãjitorului. În urma umectãrii, se formeazã douã faze: faza solidã formatã din proteine cu un caracter hidrofil şi faza lichidã constituitã din ulei şi apã. Atât uleiul cât şi apa umecteazã faza solidã, dar deoarece tensiunea superficialã a apei este mai mare, ea umecteazã mai bine, deci se interpune între faza solidã şi ulei reducând astfel forţele ce reţin uleiul. Faza solidã se îmbibã cu apã, îşi mãreşte volumul, ceea ce provoacã micşorarea diametrelor capilarelor şi microcapilarelor, obligând uleiul sã iasã la suprafaţã. Datoritã încãlzirii uleiul devine mai puţin vâscos şi este uşor eliberat din capilarele materialului la presare. În procesul de prãjire are loc şi o continuare a deschiderii unor celule ale ţesutului oleaginos, datoritã creşterii tensiunii interne prin ridicarea temperaturii.

4.2.5. Presarea mãcinãturii oleaginoase Presarea se executã cu ajutorul preselor mecanice.În general, se supun presãrii numai materiile prime cu peste 30% ulei aşa

cum sunt seminţele de floarea soarelui. În cazul presãrii moderate, în turtele de presã (brochen) rãmâne 12-22% ulei care se separã ulterior prin extracţie.

Presa mecanicã are ca şi componente principale camera de presare, şurubul elicoidal (axul melcat) şi dispozitivul pentru colectarea uleiului.

Efectul de separare a uleiului este determinat de creşterea treptatã a presiunii în camera de presare şi depinde de durata presãrii.

Durata presãrii depinde de caracteristicile fizico-chimice ale mãcinãturii, caracteristicile constructive şi funcţionale ale presei şi de grosimea brochenului la ieşirea din presã. Durata presãrii poate avea valori între 40 şi 200 secunde. În timpul presãrii mãcinãtura oleaginoasã suferã o serie de modificãri fizice şi chimice:

-datoritã încãlzirii mãcinãturii în urma transformãrii în cãldurã a energiei mecanice consumate pentru învingerea forţelor de frecare are loc reducerea umiditãţii mãcinãturii oleaginoase cu 0,4-1,2%;

o parte din fosfatide trec din faza de gel în ulei; la temperaturi peste 110ºC se formeazã combinaţii melanoidinice

prin interacţiunea grupãrilor amino libere ale proteinelor cu glucide, având ca efect închiderea la culoare a mãcinãturii şi a uleiului rezultat la presare;

102

peste 120ºC are loc conjugarea dublelor legãturi ale acidului linoleic;

creşte conţinutul de compuşi oxidaţi stabili reducându-se indicele de iod.

Majoritatea acestor transformãri chimice, care au loc în timpul presãrii sunt o continuare a transformãrilor care au loc în timpul tratamentului hidrotermic.

În funcţie de tipul de presã folosit, în turtele de presã rãmâne un conţinut de ulei de 12-20% care se separã ulterior prin extracţie.

Uleiul obţinut prin presare conţine mãcinãturã, suspensii şi urme de apã. Pentru evitarea degradãrii rapide, aceste impurităţi sunt îndepãrtate prin urmãtoarele operaţii:

-separarea resturilor grosiere de mãcinãturã oleaginoasã antrenate la presare prin sedimentare, filtrare sau centrifugare;

-eliminarea umiditãţii în exces prin evaporare (uscare);-separarea impuritãţilor cu dimensiuni mici prin filtrare.

4.2.6. Extracţia uleiului cu dizolvanţiExtracţia este operaţia prin care, dintr-un amestec de substanţe, se separã

unul din componenţi prin solubilizarea acestuia într-un dizolvant în care ceilalţi componenţi nu se solubilizeazã. Extracţia uleiului este un proces de extracţie solid-lichid. Pentru a se realiza extracţia uleiului, materialul oleaginos (faza solidã) este amestecat cu solventul (faza lichidã). Uleiul formeazã o soluţie cu dizolvantul. Aceastã soluţie este numitã miscelã. Materialul degresat din care a fost extras uleiul se numeşte şrot.

Extragerea se utilizeazã ca metodã independentã pentru obţinerea uleiului din materii prime cu conţinut mai mic de ulei (soia, germeni de porumb) sau se utilizeazã în completarea presãrii pentru obţinerea uleiului din floarea soarelui prin schema presare-extracţie. În acest caz se supune extracţiei brochenul provenit din seminţele de floarea soarelui.

În urma extracţiei, şrotul de floarea soarelui are un conţinut de ulei de 0,7%, iar şrotul de soia de 1%.

Dizolvanţii utilizaţi la extracţie trebuie sã fie nepolari, hidrofobi, cu constanta dielectricã apropiatã de a uleiurilor. Ideal, un solvent ar trebui sã îndeplineascã urmãtoarele condiţii:

-sã dizolve repede şi uşor uleiul fãrã sã extragã alte substanţe care se gãsesc în seminţe;

-sã nu fie corozivi pentru aparatura necesară în procesul tehnologic;-sã nu lase, dupã distilare, miros strãin şi substanţe dãunãtoare în ulei;-sã aibã compoziţia omogenã, stabilã, un punct de fierbere constant şi nu

prea ridicat, capacitate caloricã şi cãldura latentã cât mai scãzute;-să nu fie miscibil cu apa şi să nu formeze cu aceasta un amestec cu punct

de fierbere constant;-sã nu-şi schimbe compoziţia şi proprietãţile la depozitare;

103

-sã nu fie dãunãtor pentru personalul de deservire;-sã fie ieftin.

Dizolvanţii utilizaţi în industria uleiului sunt: Hexanul are intervalul de fierbere 63...69ºC şi lasă dupã evaporare

un reziduu mic (0,0016%). Benzina de extracţie are intervalul de fierbere 65...68ºC.

Concentraţia periculoasã în aer este de 47-270 g/m3. În amestec cu aerul, benzina se aprinde la 250ºC; vaporii de benzinã se aprind uşor sau fac explozie în prezenţa unei scântei sau a unui corp incandescent. Benzina lasã o cantitate mai mare de reziduu în şrot decât hexanul.

Acetona este folositã la purificarea lecitinei şi la separarea ei din uleiul iniţial.

Extracţia uleiului cu dizolvanţi este o operaţie tipicã de transfer de masã în care rolul preponderent îl au fenomenele de difuzie. În funcţie de modul în care are loc procesul se disting: difuzia molecularã, difuzia prin convecţie şi difuzia prin membrane celulare.

Pentru analiza procesului de extracţie se considerã o particulã de material oleaginos introdusã într-un curent de dizolvant. Practic, etapele procesului de extracţie a uleiului sunt urmãtoarele:

-umectarea particulei de mãcinãturã oleaginoasã cu dizolvant şi antrenarea uleiului ce se gãseşte în stare liberã spre suprafaţa particulei;

-pãtrunderea dizolvantului în interiorul particulei şi egalizarea concentraţiilor de dizolvant;

-deplasarea uleiului din interiorul particulei spre exterior;-trecerea uleiului de pe suprafaţa particulei în stratul limitã de difuzie ce

înconjoarã particula. Schematic, extracţiei uleiului este redată în figura 4.2.

Fig. 4.2. Schema extracţiei uleiului dintr-o particulă de material oleaginos.

Datoritã difuziei moleculare ce are loc în interiorul particulei, concentraţia iniţialã în ulei C atinge valoarea C1 la o oarecare distanţã de exterior egală cu l/n

C1

l

C1

l/n l/n

C

C2 C2

C′ C′ C″C″

104

şi într-un anumit timp. Mãrimea n este un coeficient de corecţie care se considerã egal cu 5,88. La exteriorul particulei concentraţia de ulei este C'.

Ţinând seama cã la suprafaţa sa exterioarã particula este spãlatã în permanenţã de dizolvant, pe aceastã suprafaţã are loc trecerea de la difuzia molecularã (din interiorul particulei) la difuzia prin convecţie. Aceastã fazã de trecere se desfãşoarã pe o distanţã de lungime variabilã numită strat limitã. La suprafaţa stratului limitã, concentraţia soluţiei de ulei în dizolvant (concentraţia miscelei) este C''. Se considerã C2 concentraţia din interiorul fluxului de miscelã.

Prin aplicarea legilor difuziei în cele trei etape ale procesului rezultã următoare relaţii pentru cantitatea de ulei care difuzează (G):

-corespunzãtor difuziei în interiorul particulei:

G-cantitatea de substanţã (ulei) care difuzeazã;Dint-coeficientul de difuziune în interiorul particulei;-lungimea particulei de material oleaginos introdusă într-un curent de dizolvant.

-corespunzãtor difuziei din interiorul stratului limitã:

D-coeficient de difuzie moleculară;δ-grosimea stratului limită.

-corespunzãtor difuziei prin convecţie de la exteriorul particulei:

-coeficient de difuziune prin convecţie.Transferul de substanţă prin cele 3 etape va fi:

în care -este coeficientul de transfer de substanţă egal cu:

Coeficientul de transfer de substanţă reprezintă cantitatea de ulei difuzată prin unitatea de suprafaţă în unitatea de timp şi caracterizează procesul de extracţie în totalitatea fazelor sale şi în condiţiile unei diferenţe de concentraţie egală cu unu.

Metode de extracţieÎn principiu, extragerea uleiului din diverse materii prime oleaginoase

constă în spălarea cu dizolvant a măcinăturii într-un vas de tratament care se realizează într-o singură treaptă sau în mai multe trepte. Se disting trei moduri de realizare a extracţiei: simplă, multiplă şi extracţie continuă.

În prezent se aplicã extracţia multiplã (în trepte) sau extracţia continuã.

105

Utilajele folosite pentru extracţia uleiului sunt: extractorul cu bandã (tip De Smet), extractorul rotativ cu sitã fixã (tip Carusel), extractorul rotativ cu sitã rabatabilã (tip Rotocel).

4.2.7. Distilarea misceleiLa ieşirea din extractor, miscela conţine între 18-30% ulei, în funcţie de

instalaţia utilizatã şi este supusã unor operaţii de purificare în scopul îndepãrtãrii resturilor mecanice (mãcinãturã) prin: decantare, filtrare, centrifugare.

Recuperarea dizolvantului din miscelã se realizeazã prin distilare. Distilarea are loc în peliculã pentru a mãri suprafaţa de separare şi sub vid pentru a se reduce temperatura de distilare.Operaţia de distilare a miscelei se executã în douã etape:

-predistilare, care se realizeazã în schimbãtoare de cãldurã multitubulare;-distilarea finalã, care se realizeazã într-o coloanã verticalã de distilare, în

care miscela este distribuitã uniform sub formã de picãturi, cu ajutorul unui dispozitiv de pulverizare. Dizolvantul rezultat la distilarea miscelei se recupereazã cu ajutorul condensatoarelor de suprafaţã şi a separatoarelor apã-dizolvant.

Recuperarea dizolvantului din şrotDupã extracţie, în mãcinãtura din care a fost extras uleiul numită şrot,

rãmâne o cantitate mare de dizolvant care variazã între 25-50%. Operaţia de îndepãrtare a dizolvantului (de obicei benzina de extracţie) se numeşte dezbenzinare sau desolventizare. Operaţia de dezbenzinare are loc concomitent cu o prãjire umedã numitã toastare. Pentru şrotul de soia, toastarea este necesarã pentru a se inactiva unele substanţe cu efect antinutriţional cum sunt: ureaza, lipoxidaza, saponina, etc.

Aparatul în care are loc toastarea se numeşte toaster şi are 4-9 compartimente. În primele 2-3 compartimente are loc încãlzirea la 90°C iar, umectarea se face direct cu abur. Concomitent cu umectarea şrotului până la 12% pentru floarea soarelui şi la 20% pentru soia, are loc şi o intensã dezbenzinare. În compartimentele urmãtoare continuã încãlzirea realizată indirect (prin convecţie) pânã la 110-115°C. Desolventizarea trebuie sã asigure un conţinut de benzinã în şrot de maximum 0,1% şi un conţinut de apã de 8-9%. Înainte de depozitare şroturile se rãcesc la 35°C pentru a se împiedica autoaprinderea lor.

4.2.8. Rafinarea uleiurilor vegetaleUleiurile vegetale brute de presã şi de extracţie conţin pe lângã trigliceride

şi alte substanţe de însoţire ca: acizi graşi liberi, mucilagii, ceruri, gliceride cu punct de topire ridicat, substanţe odorante etc.

Aceste substanţe, prezente în proporţie de 1-4% transmit uleiurilor culoare, gust şi miros neplãcut şi micşoreazã stabilitatea în timp a uleiurilor.

106

Pentru a îmbunãtãţi calitatea uleiurilor, substanţele de însoţire sunt îndepãrtate prin operaţiile de rafinare.

4.2.8.1. Desmucilaginarea (delecitinizarea)Mucilagiile sunt amestecuri de fosfatide, glucide şi albuminoide.

Îndepãrtarea mucilagiilor (desmucilaginarea) este necesarã din urmãtoarele motive:

uleiurile nedemucilaginate spumeazã în timpul operaţiei de neutralizare;

prin răcire şi sub influenţa umidităţii, mucilagiile precipită şi trec în sediment conferind instabilitate la păstrarea uleiului;

folosirea uleiurilor nedemucilaginate sau parţial demucilaginate provoacă inactivarea catalizatorilor la fabricarea grăsimilor hidrogenate.

Mucilagiile constituie materia primã din care, în urma unor tratamente, se obţine lecitina (amestec de minimum 55% fosfatide, maxim 40% ulei, aciditate liberã, apã şi impuritãţi).

Desmucilaginarea se realizeazã prin hidratarea uleiului şi se bazeazã pe faptul cã, în prezenţa apei, la cald, are loc reducerea solubilităţii în ulei a fosfatidelor şi a albuminoidelor care precipitã în flocoane ce pot fi separate prin centrifugare.

Pentru activarea procesului de hidratare se adaugă mici cantitãţi de acid citric sau acid fosforic. În procesul de hidratare este important sã se asigure un contact intim între apã şi ulei, ceea ce se realizeazã în practicã printr-o agitare intensã.

Temperatura de desmucilaginare este situatã între 55-75ºC. La temperaturã mai scãzutã, viscozitatea uleiului este prea mare pentru a se realiza separarea cu randamente bune, iar la o temperaturã mai ridicatã nu se realizeazã precipitarea completã a mucilagiilor.

Instalaţia de desmucilaginare cuprinde: schimbãtorul de cãldurã cu plãci, aparatul de hidratare şi separatorul centrifugal.

4.2.8.2. Neutralizarea uleiurilorPentru obţinerea de uleiuri comestibile este necesarã eliminarea aciditãţii

conferite de acizii graşi liberi. Prin neutralizare, aciditatea liberã (exprimatã în acid oleic) scade în cazul uleiului de floarea soarelui pânã la maximum 0,1-0,35%, cât este impus prin normativele în vigoare.Eliminarea acizilor graşi liberi din uleiuri se poate realiza prin diferite metode:

-neutralizarea alcalinã, care constã în combinarea acizilor graşi cu soluţii alcaline (NaOH, Na2CO3);

-neutralizare prin distilare, care constă în antrenarea acizilor graşi liberi cu abur direct sub vid;

-neutralizarea prin esterificare, care constă în combinarea acizilor graşi liberi cu glicerină şi reconstituirea gliceridelor.

107

4.2.8.3. Spălarea uleiurilorSpãlarea uleiurilor este necesarã pentru îndepãrtarea excesului de alcalii.Dacã se lucreazã cu apã de duritate ridicatã se formeazã sãpun de calciu

solubil în ulei şi insolubil în apã, ceea ce duce la creşterea conţinutului de sãpun în uleiul rafinat. În faza de spãlare este recomandat sã se menţinã temperatura uleiului între 85-90ºC. Prima spãlare se face cu soluţie salinã 4-5% şi apoi cu apã.

4.2.8.4. Uscarea uleiurilorUleiul spălat conţine 0,1-0,2% apă şi urme de săpun. Răcit la temperatura

camerei, uleiul spălat se tulbură deoarece solubilitatea apei în ulei scade odată cu scăderea temperaturii.

Operaţia de uscare se execută în aparate cilindrice verticale prin pulverizarea uleiului. După uscare conţinutul de apă din ulei este sub 0,05%.

4.2.8.5. Decolorarea uleiurilor (albirea)Calitatea uleiului este dată şi de aspectul strălucitor şi limpede al acestuia.

În urma operaţiilor anterioare, uleiul este închis la culoare. Decolorarea se realizează cu pământuri decolorante activate cu acizi minerali, la care, uneori se adaugă cărbune decolorant. Decolorarea se bazează pe adsorbţia substanţelor colorate pe adsorbanţi reprezentaţi de pământurile decolorante sau cărbune. Adsorbţia fizică este însoţită de chemosorţie şi de procese oxidative.

4.2.8.6. Vinterizarea uleiurilorVinterizarea (deceruirea) uleiurilor are drept scop eliminarea cerurilor şi a

gliceridelor acizilor graşi saturaţi care se solidificã la temperaturi mai mici de 15-20ºC, producând tulburarea uleiurilor. Cerurile sunt esteri ai acizilor graşi cu alcooli superiori. În uleiuri, ele provin mai ales din coaja seminţelor.

Vinterizarea constã în cristalizarea gliceridelor solide şi a cerurilor urmatã de o separare a lor prin filtrare la temperaturi apropiate de 0ºC.

Cristalizarea se realizeazã prin introducerea în ulei a germenilor de cristalizare de kieselgur sub formã de praf fin pe care se aglomereazã microcristale de gliceride şi ceruri care apoi încep sã creascã. (Kieselgurul este numit şi pãmânt de infuzorii şi provine din scoici microscopice de diatomee, ceea ce explică porozitatea mare a acestui material). Din punct de vedere chimic, kieselgurul este bioxid de siliciu hidratat. Se foloseşte ca izolator termic şi ca adsorbant.

Procesul de vinterizare în flux continuu decurge astfel: se executã o prerãcire la 20-22ºC, urmatã de o rãcire la 5-7ºC, după care are loc introducerea germenilor de cristalizare (kieselgur) şi amestecarea timp de 4 ore. Apoi uleiul se încãlzeşte brusc la 12-16ºC şi se filtreazã sub presiune (3 atm.).

108

4.2.8.7. Dezodorizarea uleiurilorDezodorizarea uleiurilor este ultima fazã a procesului de rafinare a

acestora şi urmãreşte eliminarea substanţelor care imprimã uleiurilor gust şi miros neplãcut. Este o operaţie obligatorie pentru uleiurile comestibile.

Eliminarea gustului şi a mirosului la uleiuri se face prin antrenarea cu abur la presiune redusã şi la temperaturã relativ ridicatã (185-200°C pentru uleiurile vegetale). Pentru antrenarea substanţelor volatile, temperatura aburului de injecţie trebuie sã fie cu 30-35°C peste temperatura uleiului.

Dezodorizarea se realizeazã în aparate în care are loc barbotarea aburului în masa de ulei şi dispersarea finã a uleiului.

4.3. Fabricarea grãsimilor hidrogenate

Uleiurile vegetale sunt supuse operaţiei de hidrogenare pentru a creşte temperatura de topire a gliceridelor din uleiurile fluide în vederea obţinerii de grãsimi necesare fabricãrii margarinei sau a altor grãsimi vegetale solide.

Creştera temperaturii de topire a gliceridelor se bazeazã pe adiţia cataliticã a hidrogenului la dublele legãturi ale acizilor graşi nesaturaţi din trigliceride.

Saturarea dublei legãturi cu hidrogen necesitã o cantitate mare de energie pentru activarea reacţiei (nivel ridicat pentru energia de activare Ea). Practic, pentru a se scãdea energia de activare, se lucreazã cu catalizatori. Drept catalizatori se folosesc: paladiul, nichel, platinã, cuprul. Din considerente economice, cel mai mult utilizaţi catalizatori sunt cei de nichel.

Procesul de hidrogenare este caracterizat de selectivitatea reacţiilor de hidrogenare. Procesul de hidrogenare este selectiv dacã hidrogenul se fixeazã mai repede la radicalii cei mai nesaturaţi, respectiv dacã decurge în ordinea descrescãtoare a gradului de nesaturare (trinesaturaţi - dinesaturaţi - mononesaturaţi - saturaţi). Dacã are loc hidrogenarea concomitentã a acizilor polinesaturaţi şi a celor mononesaturaţi, procesul este neselectiv. Reacţia de hidrogenare poate fi totalã sau parţialã, în funcţie de caracteristicile dorite pentru produsul finit (grãsimea hidrogenatã).

Hidrogenarea totalã conduce la saturarea tuturor dublelor legãturi, rezultând gliceride saturate. Astfel prin hidrogenarea trioleinei (punct de topire = 4°C) se obţine tristearina (punct de topire = 71°C). Uleiul de floarea soarelui complet saturat are temperatura de topire 62-65°C.

Hidrogenarea parţialã constã în saturarea incompletã a dublelor legãturi ale acizilor graşi şi obţinerea de grãsimi care conţin trigliceride cu acizi graşi saturaţi şi nesaturaţi, în principal cu o dublã legãturã, de exemplu: stearodioleinã, oleodistearinã. În acest mod se obţin produse cu puncte de topire situate în intervalul 28...38ºC folosite în industria grãsimilor vegetale comestibile.

109

Concomitent cu reacţia principalã de adiţie a hidrogenului la dubla legãturã a acizilor graşi nesaturaţi din trigliceride, are loc transformarea parţialã a izomerilor cis în izomeri trans. Dupã hidrogenare, o parte din acizii nesaturaţi au configuraţia trans. Viteza de izomerizare este de circa 2 ori mai mare decât viteza de saturare a dublelor legãturi. De exemplu, acidul oleic cu punctul de topire +13,4°C (forma cis) trece în timpul hidrogenãrii în forma trans, respectiv se transformã în acid elaidinic cu punctul de topire +46,5°C. Datoritã transizomerilor creşte consistenţa grãsimilor, fãrã a se mãri conţinutul în acizi graşi saturaţi. Viteza de hidrogenare a izomerilor cis este mai mare decât a celor trans.

Reacţia cataliticã de hidrogenare se poate realiza prin cataliza eterogenã sau prin cataliza omogenã.

Cataliza eterogenã se desfãşoarã într-un mediu neomogen format din trei faze: lichidã (uleiul), gazoasã (hidrogenul) şi solidã (catalizatorul).Etapele de desfãşurare a reacţiei catalitice de hidrogenare sunt urmãtoarele:

-difuzia reactanţilor pe suprafaţa catalizatorului şi adsorbţia reactanţilor;-reacţii între moleculele în stare adsorbitã;-desorbţia produşilor de reacţie;-difuzia produşilor de reacţie în mediu.

Prima şi ultima etapã sunt rapide, iar celelalte douã sunt lente şi determinã viteza globalã a procesului.Viteza de hidrogenare este influenţatã de urmãtorii factori:

-Activitatea catalizatorului. Viteza creşte o datã cu creşterea suprafeţei specifice şi a numãrului de centri activi ai catalizatorului. De exemplu, suprafaţa specificã a catalizatorului de nichel este de 160-180 m2/g.

-Temperatura de hidrogenare. Creşterea temperaturii duce la creşterea vitezei de hidrogenare. Temperatura de hidrogenare variază între 160-240ºC. Creşterea temperaturii influenţează negativ selectivitatea şi duce la creşterea conţinutului de acizi graşi trans.

-Presiunea de hidrogenare. Viteza creşte o dată cu creşterea presiunii de lucru care variază între 1,5-2 daN/cm2.

-Intensitatea amestecării. Amestecarea intensă conduce la creşterea vitezei de hidrogenare deoarece catalizatorul este mai bine menţinut în suspensie, iar hidrogenul este distribuit uniform şi continuu în masa uleiului. Intensificarea amestecării conduce la reducerea selectivităţii, dar şi la reducerea formării de acizi graşi trans.

Cataliza omogenăHidrogenarea uleiurilor în cataliză omogenă este un proces monofazic.

Catalizatorul, uleiul şi hidrogenul formează o singură fază deoarece catalizatorul este solubil în ulei. Drept catalizatori se folosesc complecşi organo-metalici în care un atom de Cr, Fe, Ni, Co, Mo, W este legat coordinativ de liganzi, în special grupe carbonil. Temperatura de lucru în cataliza omogenă este de 175ºC, iar presiunea de 30 daN/cm2 (de 15-20 ori mai mare decât la cataliza eterogenă).

110

Selectivitatea procesului este bunã, iar cantitatea de transizomeri formatã este redusã. Prin catalizã omogenã pot fi hidrogenate şi uleiurile brute.

Hidrogenul gazos necesar pentru hidrogenare se obţine prin electroliza apei (pentru creşterea conductivitãţii se lucreazã cu o soluţie de 25-30% hidroxid de potasiu).

4.4. Fabricarea margarinei

Margarina este o emulsie stabilizatã de tip apã-ulei obţinutã din uleiuri, grãsimi vegetale hidrogenate şi apã sau lapte. Margarina se aseamãnã prin proprietãţile sale (plasticitate, consistenţã, culoare, gust, miros) cu untul. Margarina poate conţine şi aditivi: emulgatori, vitamine (A, D, E), aromatizanţi, coloranţi şi conservanţi (acid sorbic, etc ).

Procesul tehnologic de fabricare a margarinei cuprinde urmãtoarele operaţii: prepararea fazei grase (baza de grãsimi), prepararea fazei apoase (apã, lapte), obţinerea emulsiei, pasteurizare, rãcire, temperare.

Baza de grãsimi se compune fie din douã componente (ulei de floarea soarelui solidificat şi fluid) fie din mai multe componente (ulei de soia, rapiţã sau germeni de porumb solidificat şi fluid).

Baza grasã reprezintã 82-84% din masa emulsiei, din care 65-67% ulei solidificat (hidrogenat) având punctul de topire 32-35°C şi 15-17% ulei fluid.

Faza apoasã este formatã din lapte pasteurizat sau apã. În cazul utilizãrii apei ca fazã apoasã, se adaugã un amestec de diacetil, acid lactic, citric, butiric pentru aromatizare. Ca emulgator se foloseşte în general lecitina alimentarã. Obţinerea emulsiei se realizeazã în douã etape: emulsionarea primarã care are loc în malaxoare şi obţinerea emulsiei fine care are loc într-un omogenizator (pompa de emulsionare). Urmeazã pasteurizarea margarinei la 85-90°C cu rãcire rapidã la 12-14°C. În acest mod sunt distruse microorganismele şi enzimele care pot provoca râncezirea cetonicã.

Rãcirea margarinei are drept scop asigurarea structurii dorite a acesteia prin formarea de centrii de cristalizare. Aceşti centri de cristalizare se formeazã prin rãcirea rapidã (7-10°C/5-10 secunde) şi amestecarea energicã a emulsiei folosind expansiunea directã a gazelor de refrigerare (NH3, freon, propan). Cristalele formate sunt amestecate în emulsia rãcitã, devenind noi centri de cristalizare. În final are loc temperarea (maturizarea) margarinei pentru a se realiza consolidarea structurii cristaline a acesteia.

5. TEHNOLOGIA PRODUSELOR DE MORÃRIT

5.1. Materii prime în industria morãrituluiIndustria morãritului, una din ramurile importante ale industriei

alimentare, se ocupã cu transformarea cerealelor în fãinuri şi crupe care apoi

111

sunt folosite la fabricarea pâinii, a biscuiţilor, a pastelor fãinoase, a fulgilor de cereale etc.

Materiile prime folosite în industria morãritului sunt: grâul, porumbul, orzul, orezul, meiul, secara. Dintre acestea, grâul ocupã locul principal deoarece constituie materia primã pentru obţinerea fãinurilor folosite în panificaţie şi în fabricarea pastelor fãinoase.

Speciile de grâu cele mai utilizate sunt grâul comun (Triticum vulgare) folosit pentru obţinerea fãinurilor utilizate în produsele de panificaţie şi grâul tare (Triticum durum) cultivat pentru obţinerea de fãinã pentru paste fãinoase.

Pãrţile componente ale grâului sunt:- endospermul sau miezul fãinos;- învelişul;- germenele (embrionul).Endospermul este format din douã pãrţi: corpul fãinos şi stratul

aleuronic. Stratul aleuronic înfãşoarã miezul fãinos cu întrerupere pe porţiunea unde se aflã embrionul. Endospermul reprezintã 78-82% din bobul întreg.

Învelişul bobului de grâu este compus din pericarp şi tegument.Pericarpul este alcãtuit din trei straturi de celule lignifiate:

- epiderma sau pericarpul propriu-zis se aflã în exterior;- mezocarpul situat la mijloc;- endocarpul situat în interior.

Tegumentul sau perispermul este format din douã straturi: stratul pigmentar care conţine substanţe colorate; stratul hialin (endopleura).

Conţinutul de înveliş al grâului reprezintã aproximativ 6-8%. La mãciniş învelişul face corp comun cu stratul aleuronic care prezintã şi el 6-8% şi se eliminã sub formã de tãrâţã în procent de 15-22%.

Embrionul sau germenele este situat lateral, la partea inferioarã a bobului, fiind protejat numai de învelişul exterior al acestuia. Embrionul reprezintã 2-3% din masa bobului. La mãciniş germenele se separã odatã cu tãrâţa sau se extrage separat.

5.2. Principalele produse ale industriei morăritului

Produsele principale ale industriei morãritului sunt: fãina şi grişul din grâu, fãina de secarã, mãlaiul (fãina de porumb), orezul decorticat alimentar, arpacaşul.

În procesul de măciniş se obţin o gamă largă de produse intermediare, la care predomină endospermul şi care se numesc grişuri şi dunsturi.

Fãinurile se obţin prin mãrunţirea cerealelor prin diferite metode urmatã de cernerea produsului mãrunţit pe site.

Crupele sunt produse obţinute din boabe de cereale şi leguminoase,

112

printr-un şir de operaţii tehnologice prin care se eliminã învelişurile şi pãrţile cu un conţinut mare de celulozã pentru a se obţine produse mai uşor de asimilat. Exemple de crupe sunt:

-orezul glasat, care se obţine prin prelucrarea mecanicã, decojirea, polizarea şi glasarea boabelor de orez;

-arpacaşul mãrunt, care se obţine prin decojirea, divizarea, şlefuirea şi polizarea boabelor de grâu;

-fulgi de cereale, se fabricã din boabele de porumb, orez, ovãz sau grâu prin curãţare, decojire, divizare în 3-6 bucãţi, fierberea cu apã şi unele adaosuri (zahãr, glucozã, diamalt, arome etc.) sub presiune, uscare, aplatizare sub formã de fulgi şi uscarea acestora pânã la umiditatea de maximum 6%, rãcire, ambalare.

5.3. Proprietăţile fizico-mecanice şi chimice ale boabelor de cereale

Calitatea cerealelor este definitã de proprietăţile fizico-mecanice, de compoziţia chimicã, de proprietãţile tehnologice de mãciniş şi panificaţie, de comportarea în diferite condiţii în timpul pãstrãrii.

Proprietăţi fizico-mecaniceProprietăţile fizice ale cerealelor sunt: masa hectolitricã, masa a 1000 de

boabe, mărimea, forma şi uniformitatea boabelor, tãria (duritatea) boabelor, sticlozitatea şi fãinozitatea, prospeţimea, maturizarea, compoziţia fizicã a masei de cereale (conţinutul de boabe întregi, boabe sparte, corpuri strãine), culoarea boabelor.

Masa hectolitricã sau masa volumetricã reprezintã masa exprimatã în kg a unui volum de boabe de 0,1 m3 (1 hectolitru).

Aceastã însuşire este importantã din urmãtoarele considerente:1. pentru grâu şi secarã constituie parametrul principal dupã care se stabileşte extracţia fãinii;2. constituie unul din parametri de stabilire a preţului;3. serveşte la estimarea cantitãţilor de produs prin cubaj;4. reprezintã baza de calcul pentru dimensionarea celulelor de siloz.

Masa hectolitricã este influenţatã de o serie de factori: umiditatea boabelor, cantitatea de impuritãţi şi natura acestora, forma şi mãrimea boabelor, starea suprafeţei boabelor, grosimea învelişului.

Boabele de cereale cu un conţinut ridicat de umiditate sunt mai voluminoase, mai afânate, astfel cã au masa hectolitricã mai micã decât boabele de cereale uscate.

Masa relativã a 1000 de boabe reprezintã masa a 1000 de boabe de cereale la umiditatea care o au în momentul determinãrii. La efectuarea determinãrii nu se aleg boabele cele mai mari sau cele mai mici.

Cerealele destinate fabricãrii fãinii sau crupelor necesitã o greutate relativã a 1000 de boabe cât mai mare, deoarece aceastã însuşire atestã un

113

conţinut ridicat de miez care poate fi transformat în fãinã sau crupe cu un grad mare de extracţie.

Masa absolutã a 1000 de boabe reprezintã greutatea a 1000 de boabe raportatã la substanţa uscatã. Pentru a stabili masa absolutã se eliminã prin calcul conţinutul de umiditate şi astfel se calculeazã masa absolutã dupã formulele:

G = [(100 - u)/100]g

G -masa absolutã;u -umiditatea %;g -masa a 1000 de boabe în g.

Masa absolutã ridicatã indicã calitatea superioarã a cerealelor.În tabelul 5.1. sunt prezentaţi indicii ponderali minimi şi maximi ai

principalelor cereale:

Tabelul 5.1. Indici poderali ai principalelor cereale

Cereala Masa hectolitricã (kg)

Masa relativã a 1000 de boabe (g)

Masa absolutã a 1000 de boabe (g)

Grâu 68-85 28-40 30-35Secarã 65-78 26-30 24-26

Orz 55-65 38-42 29-37Ovãz 38-48 23-27 20-23Orez 50-65 30-40 26-35

Porumb 74-82 120-280 110-320Mei 60-70 1,7-3 1,5-2,7

Mãrimea, forma şi uniformitatea boabelor de cereale reprezintã un criteriu important de apreciere a calitãţii deoarece aceste proprietãţi influenţeazã extracţiile, determinã alegerea maşinilor pentru pregãtire şi prelucrare.

Tãria sau duritatea boabelorAceastã proprietate reprezintã un indiciu privind modul cum cerealele

rezistã la operaţiile de vehiculare, pregãtire şi prelucrare. Duritatea boabelor este totodatã un criteriu important de apreciere a consumului de energie necesarã mãcinişului.

Sticlozitatea şi fãinozitatea boabelorSticlozitatea boabelor de cereale prezintã importanţã atât pentru

tehnologia de transformare în fãinã cât şi pentru modul de comportare a crupelor la fierbere. În categoria boabelor sticloase intrã acele boabe care privite în secţiune transversalã prezintã un aspect sidefat, translucid-cornos. Boabele sticloase opun rezistenţã mare la secţionare, iar prin mãcinare se trasformã în proporţie mare în crupe de tipul grişurilor mari şi mijlocii şi în proporţie mai mică în grişuri mici, dunsturi şi fãinã.

114

Alte boabe de cereale prezintã un aspect opac- fãinos şi opun o rezistenţã mai micã la secţionare. Prin mãcinare se transformã în prima fazã în crupe din categoria grişurilor mici, dunsturi şi fãinã. Grişurile mari şi mijlocii se obţin în cantitãţi mai mici decât din cerealele sticloase.

Grâul sticlos este folosit la fabricarea fãinii aspre-grişate destinatã fabricãrii pastelor fãinoase şi a unor categorii speciale de produse de patiserie.

Porumbul sticlos este folosit la fabricarea mãlaiului superior grişat fãrã pulbere finã.

Cerealele sticloase sunt recomandate pentru fabricarea crupelor deoarece prin fierbere acestea nu-şi pierd integritatea granularã şi nu se transformã într-un gel consistent aşa cum se întâmplã cu cerealele cu structurã fãinoasã.

Compoziţia chimică a boabelor de cerealeCompoziţia chimicã a boabelor de cereale depinde de mai mulţi factori:

soiul cerealei, regiunea unde se cultivã, condiţiile climaterice în care se dezvoltã, cantitatea şi calitatea îngrãşãmintelor folosite, gradul de maturitate al boabelor la recoltare, condiţiile de conservare dupã recoltare.

Mediile şi limitele în care variazã principalii componenţi ai boabelor de grâu, porumb, secarã şi orez brut sunt prezentate în tabelul 5.2.

Tabelul 5.2.Compoziţia boabelor de cereale

Cereala Umiditate,%

Glucide,%

Proteinã brutã,%

Lipide,%

Substanţe minerale

Grâu 14 (12-16) 70 (60-68) 12 (7-25) 2 (1,6-2,5) 2 (1,7-2)Porumb 14 (12-16) 70 (62-72) 10 (5-16) 4,5 (4-5) 1,5 (1,2-1,8)Secarã 14 71 11 2 2

Orez brut 14 72 8 1 5

Umiditatea nu trebuie sã depãşeascã 14% deoarece în caz contrar în timpul conservãrii au loc o serie de procese biochimice legate de accelerarea respiraţiei, urmatã de procese enzimatice care duc la alterarea masei de boabe.

Substanţele proteice existente în cereale sunt: leucozina, edestina, gliadina şi glutenina. Glutenina şi gliadina prezintã o deosebitã importanţã deoarece acestea genereazã glutenul. Glutenul este o masã elastico-vâscoasã care comunicã aluatului capacitatea de a reţine gazele ce se formeazã prin fermentarea acestuia.

Lipidele se gãsesc acumulate în procent mai mare în embrion şi în stratul aleuronic situat la exteriorul endospermului. Pentru mãrirea duratei de conservare a fãinurilor în tehnologia morãritului se îndepãrteazã germenii şi tãrâţa.

În boabele de cereale se gãseşte şi un complex enzimatic format din amilaze, fosfataze şi lipaze.

115

5.4. Procesul tehnologic de măcinare a grâului

Procesul tehnologic de mãcinare a grâului este prezentat în figura 5.1Recepţia cantitativã se realizeazã prin cântãrirea cerealelor aduse cu

mijloacele de transport (auto, CFR). Cerealele sunt aduse din silozuri de pãstrare sau direct de la recoltare.

Recepţia calitativã se realizeazã pentru fiecare mijloc de transport prin preluarea de probe din care se determinã umiditatea boabelor, procentul de corpuri strãine, masa hectolitricã, infestarea cu boli şi dãunãtori ai masei de seminţe.

Dacã umiditatea depãşeşte 14% cerealele trebuie uscate.Procentul de corpuri strãine şi natura acestora dau informaţii asupra

tipului operaţiei de precurãţire ce trebuie aleasã.La recepţia calitativã se apreciazã infestarea cu boli şi dãunãtori

urmãrindu-se prezenţa mãlurii, a mucegaiurilor şi a ploşniţelor. Aceste boli şi aceşti dãunãtori duc la deprecierea boabelor de cereale în timpul depozitãrii, iar în final la obţinerea fãinurilor de calitate inferioarã.

Recepţia calitativã se realizeazã în laborator de cãtre personal calificat, utilizându-se aparatura adecvatã (sonde, umidometre, omogenizatoare, etc.).

Precurãţirea se realizeazã în funcţie de rezultatele analizelor de laborator de la recepţia calitativã. Corpurile strãine (pleavã, paie, pãmânt, teci, resturi de plante, insecte) trebuie îndepãrtate din masa de boabe.

Maşinile folosite la precurãţirea cerealelor sunt tararele aspiratoare, care realizeazã separarea amestecului dupã dimensiunile, forma şi densitatea particulelor. În urma operaţiei de precurãţire are loc scãderea masei amestecului de boabe cu 1-2%, atât prin eliminarea corpurilor strãine, cât şi prin ventilarea boabelor care trec într-un strat subţire prin maşinile utilizate la aceastã operaţie.De la precurãţire rezultã produsul de bazã care este dirijat la uscare sau la depozitare.

Uscarea este operaţia prin care are loc reducerea conţinutului de apã din boabele de cereale. Pentru evacuarea din masa de boabe a excesului de apã, boabele sunt amestecate cu agentul de uscare. Acesta este un mediu gazos cald, care în contact cu masa de boabe, preia umiditatea. Agentul de uscare poate fi aerul atmosferic uscat, natural (uscare naturalã) sau aerul încãlzit prin arderea unor combustibili (uscare artificialã).

Uscarea se realizeazã pânã la atingerea umiditãţii de pãstrare a produsului respectiv.

116

Măcinare

Fig. 5.1. Schema procesului tehnologic la mãcinarea grâului.

Recepţie cantitativă şi calitativă

Precurăţire

Uscare

Depozitare

Curăţire

Decojire

Condiţionare

Măcinare

Măcinare

Cernere

Cernere

Cernere

Tărâţe Şroturi sau crupe Grişuri Dunsturi Făină

I2 (impurităţi 2)

I1 (impurităţi 1)

117

Depozitarea boabelor se face în silozuri celulare pe verticalã sau în magazii pe orizontalã. Aceste depozite pot fi mecanizate sau nemecanizate şi pot fi realizate din zid de cãrãmidã, zid de beton etc.

Depozitele trebuie sã îndeplineascã anumite condiţii: sã nu fie infestate cu dãunãtori, sã reziste la presiunea pe care o exercitã produsele în stare de repaus şi în timpul curgerii acestora (la încãrcare şi descãrcare), sã corespundã particularitãţilor de climã din zonã, sã poatã fi mecanizate cu utilaje pentru încãrcare, descãrcare şi dezinfecţie.

Curãţirea constã în eliminarea din masa de produs a impuritãţilor care au caracteristici (dimensiuni, formã şi masã specificã) asemãnãtoare cu ale produsului de bazã şi care nu au putut fi separate la operaţia de precurãţire.

Curãţirea se realizeazã pe cale uscatã pe urmãtoarele maşini: vânturãtori, pentru separarea dupã diferenţa de masã specificã; site şi ciururi, pentru separarea dupã diferenţa de dimensiune; trioare, pentru separarea dupã forma boabelor.

Decojirea (decorticarea) boabelor constã în îndepãrtarea impuritãţilor aderente la suprafaţa acestora (praf, particule minerale), în îndepãrtarea perilor şi a pericarpului, precum şi în dislocarea embrionului. Aceastã operaţie se executã deoarece aceste componente nu au valoare alimentarã şi menţinerea lor în amestecul de boabe va duce la scãderea calitãţii fãinilor rezultate dupã mãcinare.

Decojirea se realizeazã pe maşini prevãzute cu cilindri cu suprafaţa interioarã abrazivã şi rotoare cu palete sau cu discuri abrazive.

Condiţionarea constã în tratarea boabelor de grâu cu apã sau cu apã. Fãina obţinutã din grâu condiţionat este mai deschisã la culoare, este mai puţin impurificatã cu particule de tãrâţã, iar conţinutul de cenuşe este mai redus.

Prin condiţionarea grâului umiditatea acestuia atinge o valoare optimã care permite o separare cât mai bunã între înveliş şi endosperm. Prin umidificarea boabelor, endospermul devine mai friabil şi se macinã mai uşor. Consumul de energie se reduce cu 5-15% în funcţie de felul condiţionãrii, în cazul mãcinãrii grânelor condiţionate în comparaţie cu cele necondiţionate. Condiţionarea grâului se poate face la rece sau la cald.

Procedeele de umectare la rece sunt: -umectarea prin spãlare (cu maşina de spãlat); -umectare simplã (cu aparat de udat); -umectare cu apã sub formã de aerosoli (pulverizatã).

Condiţionarea la cald este numitã şi condiţionare hidrotermicã şi se executã în special la grânele de calitate slabã. Procesul de condiţionare la cald se realizeazã în douã trepte şi constă în:

- umezirea grâului cu maşina de spãlat sau aparatul de udat;- tratamentul termic, care se desfãşoarã în interiorul unei instalaţii

numitã coloana de condiţionare.

118

Umiditatea grâului la intrarea în coloanã este de 18-22%, iar la ieşire umiditatea este de 15-17%.

Coloana de condiţionare a grâului este alcãtuitã dintr-o secţiune de preîncãlzire, secţiune de uscare şi secţiune de rãcire.

Încãlzirea masei de grâu se realizeazã prin intermediul radiatoarelor cu apã caldã. Grâul umectat intrã în secţiunea de preîncãlzire unde are loc creşterea rapidã a temperaturii şi migrarea apei de la exterior spre interior.

În secţiunea de uscare a coloanei, umiditatea trece de la interior cãtre exterior, are loc transpiraţia şi evaporarea, iar învelişul devine din nou mai puţin umed decât endospermul.

Mãcinarea cerealelor este operaţia de transformare a acestora în fãinã. Aceastã operaţie se realizeazã cu un consum ridicat de energie.

Mãcinarea realizeazã mãrunţirea boabelor de cereale prin compresiune, forfecare şi frecare în cazul maşinilor cu valţuri sau prin lovire (în cazul morilor cu ciocane).

Calitatea fãinurilor obţinute dupã mãcinare este datã de intervalul mic de variaţie a dimensiunilor particulelor.

Mãcinarea se realizeazã în mai multe trepte, iar între treptele de mãcinare se intercaleazã operaţii de cernere.

În acest fel se obţin economii de energie, deoarece particulele care au dimensiuni corespunzãtoare dupã fiecare treaptã de mãcinare sunt separate prin cernere şi dirijate corespunzãtor destinaţiei.

În funcţie de mãrimea particulelor rezultate în urma operaţiei de mãcinare se pot obţine urmãtoarele produse: tãrâţe, şroturi sau crupe, grişuri, dunsturi şi fãinã.

În procesul de mãcinare al cerealelor se folosesc procedee care au la bazã operaţii de presare, forfecare, frecare şi lovire.

În industria morãritului, utilajul cel mai rãspândit este moara cu valţuri. Pentru mãcinişul plat (care constã dintr-o singurã trecere a boabelor prin utilajul de mãrunţire pentru obţinerea de fãinã integralã) se folosesc maşini de mãcinare rapidã cum sunt morile cu ciocane.

În cazul morilor cu valţuri, boabele de cereale se sfãrâmã în spaţiul dintre doi tãvãlugi, care se rotesc cu viteze şi sensuri diferite.

În zona de lucru dintre tãvãlugi mãcinarea boabelor sau a produselor intermediare se produce prin presare şi forfecare. Când diferenţa dintre vitezele periferice ale celor douã tãvãlugi este foarte micã sau zero, iar suprafaţa tãvãlugilor este netedã predominã forţa de presare, iar în cazul diferenţelor mari de vitezã predominã forţa de forfecare.

Acţiunea de mãcinare a tãvãlugilor este influenţatã atât de caracteristicile tehnice ale tãvãlugilor mãcinãtori cât şi de proprietãţile fizice ale produsului supus mãcinãrii.

Tãvãlugii (valţurile) morilor cu valţuri pot avea suprafaţa netedã sau rifluitã. Tãvãlugii netezi se folosesc în special la obţinerea de fãinuri iar cei

119

rifluiţi atât la obţinerea de şroturi cât şi de făinuri. Riflurile sunt nişte crestãturi practicate pe suprafaţa tãvãlugilor cu scopul de a se desface mai uşor miezul boabelor de înveliş. Caracteristicile tehnice ale tãvãlugilor mãcinãtori rifluiţi sunt:

-numãrul riflurilor;-profilul sau forma riflurilor;-înclinarea riflurilor.Cu cât numãrul de rifluri este mai mare, cu atât acţiunea de mãcinare este

mai intensã.Distanţa dintre tãvãlugi determinã intensitatea de mãciniş şi

productivitatea morii. Intensitatea de mãciniş este gradul de sfãrâmare al particulelor, care se exprimã ca raportul dintre granulaţia avutã de produs înainte de trecere prin zona de mãcinare şi granulaţia dupã mãcinare.

Reducerea distanţei dintre tãvãlugi duce la creşterea intensitãţii de mãciniş. În mori, distanţa dintre tãvãlugi variazã între 1,5-0,3 mm la obţinerea de şroturi şi 0,5-0,15 mm la obţinerea fãinii.

Proprietãţile fizice ale cerealelor supuse mãcinãrii care influenţeazã procesul de mãcinare sunt duritatea, umiditatea şi gradul de uniformitate.

Rezistenţa la mãciniş este diferitã în cazul grânelor dure şi semidure analizate în comparaţie cu grânele moi. Grâul dur necesitã la mãcinare un consum energetic ridicat şi se sfãrâmã în particule mai mari, rezultând o cantitate mare de produse intermediare (grişuri şi dunsturi).

Umiditatea dupã condiţionare influenţeazã direct procesul de mãciniş. Diferenţa de umiditate între înveliş şi endosperm slãbeşte legãtura dintre cele douã pãrţi ale bobului şi mãreşte elasticitatea învelişului uşurând mãcinişul. Dar, dacã limitele de umiditate optimã sunt depãşite, endospermul din friabil devine plastic şi se macinã cu atât mai greu cu cât umiditatea e mai mare.

Extracţia de fãinãCantitatea de fãinã obţinutã din 100 kg cereale se numeşte extracţie.

Extracţiile de fãinã pot fi:-simple, în cazul în care limita inferioarã este fixã şi pleacã de la zero, iar

limita superioarã este variabilã;-intermediare, cu ambele limite variabile;-complementare, a cãror limitã inferioarã este fixã mai mare decât zero,

iar limita superioarã este fixã şi egală cu 100.Şorturile de fãinã se deosebesc şi dupã proprietãţile organoleptice (gust,

miros), fineţe şi culoare.Fãina albã are un grad de extracţie de 30%, are culoare albã cu nuanţã

gãlbuie şi granule fine. Se produc, în genereal, trei varietãţi de fãinã albã:-fãinã albã pentru produsele de patiserie şi uz casnic;-fãinã grişatã pentru paste fãinoase;-fãinã albã obişnuitã.

120

Fãina semialbã are un grad de extracţie de 75%, iar fãina neagrã de 85%. Fãina semialbã are culoare alb-gãlbuie cu nuanţe cenuşii şi urme vizibile de tãrâţe şi se foloseşte pentru obţinerea pâinii intermediare.

Fãina neagrã are culoare cenuşie-deschis şi conţine particule de tãrâţe. Este folositã pentru fabricarea unor sortimente de pâine.

Făina albă este mai uşor asimilabilă pentru organismul uman decât făina semialbă şi făina neagră, dar conţine mai puţine proteine, lipide, săruri minerale, vitamine.

Fãina neagrã este mai acidã, conţine particule de tărâţe, iar indicele de gluten este mai mic decât cel al făinii albe.

De exemplu, din 100 kg grâu cu masa hectolitrică de 75 kg/hl se poate obţine după măcinare 90 kg făină extrasă prin mai multe faze şi 10 kg tărâţe. În acest caz gradul de extracţie este de 90%.

Separarea amestecului de produse măcinate.După trecerea prin maşinile de măcinat, produsele obţinute formează un

amestec care conţine particule de diferite dimensiuni, forme şi calităţi, de la particule în care predomină învelişul până la cele de endosperm curat. Pentru o bună prelucrare ulterioară separarea acestui amestec de produse trebuie făcut în grupe de fracţiuni foarte apropiate din punct de vedere al granulaţiei.

Operaţia de fracţionare după granulozitate se numeşte divizare. Cel mai rãspândit sistem de divizare din industria morãritului este cernerea.

În procesul de cernere, este important ca produsele cernute sã fie riguros grupate atât calitativ cât şi cantitativ. La aceasta contribuie atât tipul de maşinã folosit cât şi suprafaţa de cernere.

Maşinile de cernut cel mai mult utilizate sunt:-maşini de cernut cu site plane;-maşini cilindrice sau poligonale.Maşina de cernut cea mai rãspânditã, care este utilizatã în toate fazele

procesului de mãciniş, în afarã de curãţirea grişurilor, este sita planã. Aceasta este o sitã multiplã cu mişcare plan-circularã.Sita planã este compusã din mai multe suprafeţe de cernere suprapuse care se mişcã simultan. Fiecare valţ este urmat de o sitã planã formând aşa numitul "pasaj tehnologic".

În figura 5.2. este reprezentatã o sitã planã pentru care se poate urmãri circulaţia produselor şi separarea lor pe grupe de granulaţie ca efect al cernerii.S-a considerat cernerea unui amestec de produse de la primul pasaj de şrotare, care conţine toate produsele rezultate din mãcinare.

Alte maşini de cernut sunt utilizate ca maşini auxiliare, aşa cum este finisorul de tãrâţe cu 2 tamburi orizontali folosit pentru separarea particulelor de endosperm aderente la înveliş.

121

6

Fig. 5.2. Schema de circulaţie şi separare pe grupe de fracţiuni a produselor într-o sitã planã cu 12 rame suprapuse.

Sistemul de acţionare al unei site plane este un mecanism liber oscilant. Sitele sunt confecţionate din metal sau din ţesãturã textilã.

Sitele metalice se folosesc în special la cernerea produselor cu un conţinut mai mare de înveliş (şroturi) şi cu granulaţie mare, care, datoritã structurii lor, au un coeficient mare de frecare uzând foarte repede materialul din mãtase sau fibre sintetice. Sitele metalice nu pot fi folosite pentru cernerea fãinii şi a produselor intermediare mici, deoarece produc forţe electrostatice care menţin particula de cernut dupã trecerea prin sitã, astfel încât existã pericolul obturãrii orificiului. Sitele metalice sunt confecţionate din fire de oţel protejat (de exemplu oţel zincat) sau din cupru. Ţesãtura se realizeazã prin încrucişare simplã.

Sitele textile sunt confecţionate din mãtase sau fibre sintetice şi sunt folosite la cernerea produselor intermediare (grişuri, dunsturi) şi cernerii fãinii.

Sitele de cernere se caracterizeazã printr-un numãr care indicã fie direct numãrul de ochiuri pe unitatea de lungime, fie indirect prin trimiterea la tabelele de fabricaţie a acestor site, unde se indicã toate caracteristicile.

B

Griş finGriş

mare

ŞrotDunst Fãinã

A

1

2

3

7

4

8

10

11

9

5

12

A - tãvãlugi;B - sitã planã cu 12 rame;1...12 - rame.

122

De pe o sitã rezultã douã fracţiuni de produse: cernutul (care trece prin sitã) şi refuzul care nu poate trece prin ochiurile sitei.

Randamentul de separare al sitei se defineşte ca raportul procentual dintre masa cernutului şi masa particulelor cu dimensiuni mai mici decât ale ochiului sitei. Randamentul de separare al sitei variazã între 60% şi 75%.

Pentru a se putea deosebi între ele, produsele rezultate din procesul tehnologic de mãciniş primesc diferite denumiri în funcţie de sitele de pe care rezultã şi de granulozitate.

Granulozitatea produselor intermediare de mãciniş se exprimã printr-o fracţie în care la numãrãtor se trece numãrul sitei prin care acestea trec în întregime, iar la numitor numãrul sitei de pe care sunt refuzate. Acest raport este numit coeficient K. Sitele sunt numerotate în funcţie de caracteristicile lor: dimensiunea ochiurilor, diametrul firului, numărul de fire pe 1cm, suprafaţa activă de cernere.

Operaţiile ce urmeazã mãcinãrii respectiv ambalarea şi depozitarea nu sunt obligatorii în procesul tehnologic. În funcţie de destinaţie produsele obţinute la mãcinare, se poate realiza ambalarea în saci, pungi şi depozitarea în încãperi lipsite de umiditate. Dupã mãcinare, depozitarea se poate face în buncãre tampon. Produsele finite rezultate în urma mãcinãrii grâului sunt prezentate în tabelul 5.3.

Tabelul 5.3.Tipuri de făină rezultate prin măcinarea grâului

Grupa Tipul Cenuşã la s.u., % maximum

Fãinã albã480 0,48

Superioarã tip 000 0,48550 0,55650 0,65

Fãinã semialbã 800 0,80900 0,90

Fãinã neagrã 1250 1,251350 1,35

Fãinã dieteticã 1750 1,75Dieteticã 2,20

Tipul de fãinã reprezintã conţinutul de substanţe minerale (cenuşa) înmulţit cu 1000.

La mãcinarea grâului se poate obţine un singur sortiment de fãinã sau mai multe sortimente de fãinã. În primul caz se practicã extracţia directã, iar în al doilea caz, când se obţin 2 sau 3 tipuri de fãinã se realizeazã extracţii complementare.

Maturizarea fãinii. S-a constatat cã fãina de grâu proaspãtã, obţinutã din grâne proaspãt recoltate, nu prezintã însuşiri optime de panificaţie, acestea îmbunãtãţindu-se dupã trecerea unui interval de timp de 45-60 de zile. În acest

123

interval are loc maturizarea fãinii, prin aceastã denumire fiind desemnate totalitatea proceselor fizice, chimice şi biochimice pe care le suferã fãina pe parcursul depozitãrii ei în condiţii corespunzãtoare de temperaturã, umiditate şi grad de compactizare a granulelor.

Principalele modificãri care au loc în timpul maturizãrii fãinii sunt urmãtoarele:

-îmbunãtãţirea calitãţii glutenului;-deschiderea la culoare a fãinii, datoritã oxidãrii pigmenţilor coloraţi;-creşterea aciditãţii fãinii datoritã descompunerii fosfaţilor şi gliceridelor.

5.5. Procesul tehnologic de mãcinare a porumbului

În industria morãritului se prelucreazã şi porumb boabe. Din porumb, prin mãcinare se obţin mai multe sortimente de mãlai, germeni şi tãrâţã. Mãlaiul este un griş de porumb şi nu "fãinã de porumb" aşa cum impropriu se numeşte.

Procesul tehnologic de prelucrare a porumbului cuprinde urmãtoarele faze:

-recepţia şi depozitarea porumbului boabe;-curãţirea şi degerminarea porumbului;-mãcinarea spãrturilor de porumb.Recepţia şi depozitarea porumbului boabeMateria primã adusã cu mijloace auto sau vagoane de cale feratã este

descãrcatã într-un buncãr de recepţie, de unde, cu ajutorul unui elevator cu cupe este trecutã la un separator-aspirator pentru a se înlãtura impuritãţile grosiere aflate în masa de boabe. Masa de boabe de porumb conţine mai puţine corpuri strãine comparativ cu grâul sau secara. Corpurile strãine din masa de porumb sunt: bucãţi de cocean, pleavã, praf, pietricele. Apoi are loc cântãrirea şi trecerea masei de boabe la silozul celular, care trebuie sã asigure o rezervã de mãciniş de minim 30 de zile.

Curãţirea porumbului se face cu separatorul-aspirator, electromagneţi pentru îndepãrtarea impuritãţilor din fier, mese densimetrice pentru separarea pietricelelor pe baza diferenţei de densitate şi a proprietãţilor aerodinamice diferite.

Masa densimetricã are drept componentã principalã un ciur având suprafaţa trapezoidalã confecţionatã din sârmã din oţel cu orificii pãtrate având latura de 0,8-1mm. Suprafaţa ciurului este înclinatã. Separarea pietricelelor se datoreazã mişcãrii oscilatorii şi înclinãrii ciurului precum şi curentului de aer ascendent ce traverseazã orificiile ciurului şi stratul de produse.

Degerminarea porumbuluiPorumbul curãţat este trecut la maşinile de degerminat, unde are loc

spargerea boabelor în bucãţi mari, grosiere. Germenele bobului de porumb, fiind mai elastic, sare din bob fie singur fie cu resturi de coajã ataşate. Amestecul de sfãrâmãturã de porumb şi germeni este condus la cernere care se realizeazã cu

124

site plane unde are loc sortarea pe fracţiuni granulometrice a produsului rezultat de la maşinile de degerminat. Fracţiunile mari sunt trecute apoi la mesele densimetrice unde sunt separate fracţiunile de endosperm şi tãrâţã, de germeni. Separarea germenilor la mesele densimetrice se bazeazã pe diferenţa de masã specificã a particulelor, mult amplificatã în strat fluidizat. Spãrturile de porumb eliberate de înveliş, germeni şi fãinã furajerã, în timpul degerminãrii sunt supuse mãcinãrii cu valţuri.

Mãcinarea spãrturilor de porumb cuprinde mai multe etape: şrotarea, curãţirea grişurilor, mãcinarea. Din procesul de mãcinare şi separare prin cernere rezultã o serie de fracţiuni de grişuri. Prin combinarea acestor grişuri în anumite proporţii se obţin diferitele sortimente sau tipurile de mãlai. Criteriul dupã care se alcãtuiesc sortimentele este granulaţia.

Mãlaiul extra se obţine prin curãţirea atentã a produsului de granulozitate corespunzãtoare la maşinile de griş. Aici, cu ajutorul curentului de aer, se eliminã din produs particulele uşoare (pleve, pulbere) care depreciazã calitatea mãlaiului extra.

Mãlaiul superior prezintã aceeaşi granulozitate ca şi mãlaiul extra, dar nu este curãţit de particule uşoare.

În tabelul 5.4. sunt prezentate produsele finite rezultate la mãcinarea porumbului în mori fãrã degerminare şi în mori cu degerminare în două variante (1 şi 2).

Tabelul 5.4.Produsele finite rezultate la mãcinarea porumbului în mori fãrã degerminare şi

în mori cu degerminare

Tipul morii

Vari-anta

Mãlai extra,

%

Mãlai supe-rior, %

Mãlai con-sum,

%

Mãlai furajer,

%

Ger-meni,

%

Tãrâţã,

%

Impuri-tãţi,%

Extrac-ţie

totalã, %

Fãrã deger-minare

1 - 75 - - - 21 3 75

2 - - 90 - - 6 3 90

Cu deger-minare

1 12 67 - 6 5 10 - 79

2 12 - 77 - 5 6 - 89

5.6. Procesul tehnologic de prelucrare a orezului

Bobul de orez este îmbrãcat într-o palee (înveliş floral), care deşi nu este concrescută cu miezul, constituie un înveliş rezistent, protector, care nu se desprinde la treierat.

Prelucrarea orezului se realizeazã în instalaţii speciale numite rizerii.Schema tehnologicã de prelucrare a orezului este prezentatã în figura 5.4.

125

Orez şlefuit

Orez brut

Curãţire corpuri strãine

Calibrare pe dimensiuni

Decojire

Sortare

Şlefuire

Polizare

Glasare

GlucozãTalc

Deşeuri

Pleve

Orez decojit (decorticat)

Fãinã furajerã

Fãinã furajerã

Orez polizat

Orez glasat

Fig. 5.4. Schema procesului tehnologic de prelucrare a orezului.

126

În masa de orez brut se gãsesc numeroase seminţe de buruieni, care au o duratã de vegetaţie aproximativ egalã cu cea a culturii de bazã.

Pentru ca operaţia de decojire sã se realizeze în condiţii optime trebuie ca în prealabil sã se efectueze calibrarea boabelor de orez.

Operaţia de decojire se realizeazã în decojitorul cu discuri (piatra de decojit), unde între douã suprafeţe abrazive are loc frecarea boabelor urmatã de desprinderea paleelor.

După decojire se separă boabele decojite de cele nedecojite cu ajutorul unor maşini de sortat Paddy, la care separarea are loc datorită diferenţelor între coeficienţii de frecare, de elasticitate şi a diferenţelor de masă specifică.

Orezul decojit nu poate fi livrat în comerţ ca atare, deoarece învelişurile pericarpice şi seminale imprimã boabelor nuanţe diferite, de la verzui-roşcat pânã la brun închis. Pentru desprinderea acestor învelişuri se aplicã operaţia de şlefuire, care se realizeazã cu ajutorul unor maşini tronconice ale cãror rotoare sunt îmbrãcate într-o suprafaţã de şmirghel de diferite granulozitãţi şi o manta fixã, prevãzutã cu bare din cauciuc.

Pentru înlãturarea rugozitãţii suprafeţei boabelor de orez se practicã o lustruire cu ajutorul maşinilor cu pâslã, piele sau cauciuc. Orezul polizat are o suprafaţã lucioasã, netedã, cu un aspect plãcut. Orezul polizat se poate prelucra în continuare prin operaţia de glasare.

Glasarea se realizeazã cu un amestec de talc şi glucozã. În urma acestei operaţii boabele de orez sunt acoperite cu un strat subţire de glazurã. Uneori orezul finit se coloreazã în galben cu caroten sau în alb cu ultramarin.

Din toate operaţiile tehnologice de la prelucrarea orezului rezultã o cantitate mai mare sau mai micã de spãrturi de boabe numite "brizurã". Aceste spãrturi se colecteazã şi prin mãcinarea lor se obţine fãinã de orez. Brizura se mai foloseşte în procesul tehnologic de fabricare a berii ca cerealã nemalţificatã.

6. TEHNOLOGIA PANIFICAŢIEI ŞI A PRODUSELOR FĂINOASE

6.1. Tehnologia panificaţiei

Produsul principal al industriei de panificaţie este pâinea care este un aliment de bazã care se consumã zilnic.

Pâinea are valoare nutritivã şi energeticã ridicatã şi un grad mare de digestibilitate.

Se fabricã pâine simplã din fãinã albã, semialbã sau din fãinã neagrã şi pâine cu adaos de cartofi.

6.1.1. Materii prime şi auxiliare în industria de panificaţieMateriile prime şi auxiliare folosite în industria de panificaţie sunt:

127

-fãina de grâu, iar la unele sortimente de pâine fãina de secarã în amestec cu fãina de grâu;

-drojdia de panificaţie;-sare;-apã.Pentru mãrirea valorii nutritive şi îmbunãtãţirea gustului, pentru unele

produse de panificaţie se mai folosesc:-grãsimi alimentare;-cartofi;-substanţe de îndulcire;-lapte;-ouã;-arome etc.Fãina de grâu este materia primã de bazã care intrã în proporţia cea mai

mare în componenţa produselor de panificaţie.Principalele caracteristici fizice,chimice şi senzoriale ale fãinii sunt:

granulaţia (fineţea), umiditatea, culoarea, conţinutul de impuritãţi, conţinutul de proteine, conţinutul de gluten şi calitatea acestuia, conţinutul de lipide, de glucide, de cenuşã (substanţe minerale), aciditatea, mirosul, gustul.

Fãina pentru panificaţie trebuie sã aibã o granulaţie mijlocie (50% granule sub 45m şi 50% granule peste 45 m). Utilizarea unei fãini prea fine duce la obţinerea unui aluat consistent, care se înmoaie repede pe parcursul prelucrãrii, iar pâinea rezultatã are volumul mic şi porozitate redusã. Fãina cu granulaţie mare formeazã mai greu aluatul, iar pâinea obţinutã are porozitate grosierã şi miez sfãrâmicios.

Fãina de grâu conţine glucide, proteine, lipide, substanţe minerale, vitamine şi enzime.

Glucidele reprezintã 80% din conţinutul total al fãinii se gãsesc sub formã de monozaharide (glucozã, fructozã), dizaharide (zaharoza, maltoza) şi polizaharide (amidon, dextrine, celulozã). Glucoza, zaharoza şi maltoza formeazã zaharurile fermentabile ale fãinii. Amidonul se gãseşte în fãinã în proporţie de 60-70% în cazul fãinurilor negre, iar în fãina albã se aflã în proporţie de peste 75%. Amidonul este insolubil în apã rece, dar în apã caldã (60C) se gelatinizeazã, proprietate importantã în procesul de coacere a pâinii.

Celuloza din fãinã provine din învelişul boabelor şi din stratul aleuronic. În fãina albã conţinutul în celulozã este de 0,15%, iar în fãina neagrã creşte pânã la 1,3%. Un conţinut ridicat de celulozã în fãinã nu este de dorit, întrucât diminueazã însuşirile de panificaţie ale aluatului. Celuloza nu este asimilabilã şi de aceea nu prezintã valoare alimentarã, dar ajutã la digestie.

Protidele se gãsesc în proporţie de 11,5-12% şi sunt în special proteine insolubile. Cele mai importante proteine din fãinã sunt gliadina şi glutenina care în prezenţa apei formeazã glutenul. Fãina de secarã nu formeazã gluten. Gliadina şi glutenina reprezintã 75-80% din totalul proteinelor. Glutenul

128

formeazã un schelet tridimensional care conferã aluatului proprietãţi reologice specifice cum sunt elasticitatea şi extensibilitatea. La fermentaţie aluatul reţine gazele formând o structurã poroasã, uniformã, cu pereţii porilor subţiri.

La coacere, procesele de coagulare a proteinelor şi procesul de gelifiere a amidonului au un rol important (esenţial) în transformarea aluatului în miez de pâine.

Una din proprietãţile importante ale fãinii este conţinutul de gluten şi calitatea acestuia. În funcţie de aceste proprietãţi se stabileşte destinaţia fãinii pentru produse de panificaţie, patiserie, cofetãrie.

Aprecierea calitãţii glutenului se face cu ajutorul următoarelor analize:-analiza culorii (Glutenul de calitate bunã este de culoare cenuşie, cu

nuanţã albicioasã sau brunã în funcţie de gradul de extracţie al făinii, glutenul de calitate inferioarã are culoare închisã);

-analiza mirosului (Glutenul de calitate bunã nu trebuie sã aibã miros strãin);

-analiza elasticitãţii.În funcţie de aceste calitãţi glutenul se clasificã în douã categorii:

-gluten de calitatea I, care este tare, elastic, nelipicios;-gluten de calitatea II, care este moale, lipicios.

Exprimarea calitãţii fãinurilor se poate face prin indicele valoric al glutenului care se exprimã cu relaţia:

Ig = G (2-0,065) D (%)G -conţinutul procentual al glutenului umed din fãinã, %;D -indicele de deformare al glutenului.

Conţinutul minim de gluten este de 26% pentru fãinã albã; 25% pentru fãinã semialbã; 24% pentru fãinã neagrã.

Lipidele din fãina albã de grâu reprezintă sub 1% , iar fãina neagrã conţine peste 2% lipide. Fãina de secarã conţine 1,2-2,5% substanţe grase. În masa de aluat, lipidele participã la formarea legãturilor disulfurice ale glutenului şi contribuie astfel la îmbunãtãţirea proprietãţilor reologice ale aluatului.

Vitaminele conţinute de fãina sunt: vitaminele B1, B2, E şi PP. Conţinutul de vitamine este mai mic în cazul fãinii albe şi creşte odatã cu extracţia fãinii. S-a constatat cã în fãina neagrã, conţinutul mediu în vitamine este de 6 ori mai mare decât în fãina albã.

Activitatea enzimaticã a fãinii depinde de gradul ei de extracţie. Fãina neagrã de extracţie mare este mai bogatã în enzime decât fãina albã de extracţie scãzutã.

În afarã de caracteristicile fizice şi de compoziţia chimicã a fãinii, pentru procesul de panificaţie este importantã comportarea fãinii în procesul de panificaţie care se exprimã prin însuşirile tehnologice ale fãinii:

-capacitatea de hidratare a fãinii în momentul preparãrii aluatului pentru ca acesta sã aibã consistenţa normalã;

129

-puterea fãinii, respectiv însuşirea de a forma aluat cu anumite proprietãţi reologice;

-capacitatea de a forma şi reţine gazele de fermentaţie.Apa folositã la prepararea aluatului trebuie sã fie apã potabilã. Apa este

un component important al aluaturilor. În prezenţa apei are loc hidratarea particulelor de fãinã, în principal a proteinelor glutenice şi formarea aluatului.

Duritatea apei folositã în panificaţie trebuie sã fie de 5-20 grade de duritate germane (ºd). Sãrurile de calciu şi magneziu care formeazã duritatea apei, au acţiune pozitivã pentru însuşirile glutenului slab.

Drojdia de panificaţie are rolulul de afânãtor biochimic. Ea aparţine genului Saccharomyces cerevisae, şi poate, datoritã echipamentului sãu enzimatic, sã fermenteze zaharurile din aluat: glucoza, fructoza, zaharoza şi maltoza.

Drojdia de panificaţie se prezintã sub formã de drojdie presatã, uscatã sau lichidã. Drojdia presatã şi drojdia uscatã se obţin în fabrici de drojdie, iar drojdia lichidã în fabrici de pâine.

Drojdia uscatã trebuie rehidratatã în apã caldã. Nu se foloseşte apã rece pentru rehidratare deoarece procesul de rehidratare este încetinit şi creşte cantitatea de substanţe dizolvate din celula de drojdie. Printre substanţele solubilizate din celula de drojdie se numãrã şi glutationul, care activeazã proteoliza din aluat şi în acest fel slãbeşte structura glutenicã din aluat.

Sarea se foloseşte atât pentru gust cât şi pentru efectele tehnologice. Sarea influenţeazã proprietãţile reologice ale aluatului, îmbunãtãţind însuşirile glutenului slab, influenţeazã procesele biochimice (are loc reducerea procesului de proteoliză).

Sarea adãugatã în doze mici influenţeazã pozitiv procesele microbiologice de înmulţire a drojdiei şi activitatea fermentativã a acesteia. Ambele procese sunt stimulate pânã la doze de 0,7-0,8% sare în raport cu fãina. La doze mai mari, ele sunt inhibate datoritã procesului de plasmolizã a celulei de drojdie.

6.1.2. Procesul tehnologic de fabricare a pâiniiFabricarea pâinii cuprinde urmãtoarele etape esenţiale:

- dozarea materiilor prime şi auxiliare;- prepararea aluatului;- prelucrarea aluatului;- coacerea aluatului.

Succesiunea operaţiilor principale în procesul tehnologic de fabricarea a pâinii este prezentatã în schema tehnologicã din figura 6.1.

130

Fãinã Drojdie Apã Sare

Cernere şi încãlzire

Dozare Dozare Dozare

Dozare făină

Omogenizare fãinã

Emulsionare Preparare saramurã

Preparare maia

Fermentare maia

Prepararea aluatului

Fermentare

Divizare şi modelare

Dospire

Coacere

Rãcire

Depozitare

Livrare

Fig. 6.1. Schema procesului tehnologic de fabricare a pâinii.

131

Pentru ca făina să fie omogenã şi uniformã din punct de vedere al proprietãţilor de panificaţie, se amestecă mai multe loturi de fãinã de calitãţi diferite, urmărindu-se în special cantitatea şi calitatea glutenului. Aceastã operaţie asigurã pe o duratã mai mare de timp o constanţã a procesului tehnologic şi a calitãţi produsului finit.

Îndepãrtarea corpurilor strãine se face prin cernere de control, iar reţinerea impuritãţilor feroase prin trecerea peste un electromagnet.

Apa se încãlzeşte pentru ca maiaua şi aluatul sã aibã temperatura de 27-32C.

Drojdia presatã este trecutã sub formã de suspensie prin amestecare cu apã, dupã care se filtreazã.

Sarea se dizolvã, iar soluţia obţinutã se filtreazã.

6.1.2.1. Dozarea materiilor prime şi auxiliare are drept scop obţinerea aluatului cu însuşiri reologice optime şi respectarea compoziţiei produsului care se fabricã.

Pentru 100 kg fãinã, în funcţie de extracţia şi calitatea fãinii şi de sortimentul de pâine care se fabricã se folosesc urmãtoarele cantitãţi de materii prime:

-apã 40: 70 l;-drojdie: 0,4-3 kg;-sare: 0-1,8 kg; doza obişnuitã este de 1,3-1,5 kg.De cantitatea de apã folositã la prepararea aluatului depinde consistenţa

aluatului şi a maialei. Consistenţa aluatului influenţeazã viteza proceselor din aluat şi, în consecinţã, calitatea pâinii. Acestea decurg cu viteze mai mari în aluaturi de consistenţã mai micã şi sunt mai lente în aluaturile cu consistenţã mare. Consistenţa se alege în funcţie de viteza cu care se doreşte sã decurgã procesele în aluat şi depinde de calitatea fâinii. Pentru fãinurile de calitate slabã se folosesc consistenţe mãrite, în timp ce, pentru cele de calitate foarte bunã se folosesc consistenţe mai mici. Se considerã cã majoritatea defectelor pâinii se datoreazã consistenţei greşite a aluatului şi a fazelor sale.

Cantitatea de apã folositã la prepararea aluatului depinde de calitatea, extracţia şi umiditatea fãinii şi de cantitatea de ingrediente din aluat. Proporţia de apã creşte pentru fãinuri de calitate foarte bunã, extracţii mari şi umiditãţi mici şi scade în cazul adaosului de zahãr, grãsimi, ouã, lapte în aluat.

Cantitatea de drojdie variazã cu calitatea ei, procedeul de preparare a aluatului, cantitatea de zahãr şi grãsimi din aluat. Proporţia de drojdie creşte când aceasta este de calitate slabã, în cazul preparãrii aluatului prin metoda directã, în anotimpurile reci şi la adaosuri importante de zahãr şi grãsimi în aluat (peste 10%).

Proporţia de sare din aluat variazã cu calitatea şi extracţia fãinii şi cu sortimentul fabricat. Cantitatea de sare creşte pentru fãinurile de calitate slabã şi extracţii mari, pentru produsele sãrate (covrigi) şi în anotimpul cald.

132

6.1.2.2. Prepararea aluatuluiPrepararea aluatului constituie cea mai importantã operaţie. Pentru

prepararea aluatului se folosesc douã metode:-directã sau monofazicã;-indirectã sau polifazicã.Metoda directã constã din adãugarea într-o singurã etapã a întregii

cantitãţi de fãinã, apã, drojdie, sare, zahãr, grãsimi etc. La metoda directã existã o singurã fazã, aluatul. Aceastã metodã se foloseşte numai la unele produse de franzelãrie, specialitãţi, patiserie. Metoda monofazicã se caracterizeazã prin folosirea unei cantitãţi mari de drojdie şi printr-un timp de fermentare mai mare.

Pentru prepararea aluatului prin metoda directã se cunosc douã procedee: procedeul clasic şi procedeul rapid.

În cazul procedeului clasic, aluatul este frãmântat cu malaxoare clasice lente, timp de 10-15 minute, dupã care este fermentat 2-3 ore la 30...32C utilizând 1,5-3% drojdie.

Când se aplicã procedeul rapid, aluatul este frãmântat cu malaxoare cu turaţie mare a braţului de frãmântare. Operaţia de frãmântare este urmatã de o fermentare scurtã, de 10-20 de minute a aluatului. Acest tip de frãmântare impune mãrirea dozei de drojdie la 3-5%.

Reducerea fermentãrii înainte de divizare face ca aluaturile preparate prin procedeul rapid sã se prelucreze mecanic mai bine decât aluaturile obţinute prin procedeul clasic. Dar, reducerea timpului de fermentare înainte de divizare are efect negativ pentru gustul, aroma şi durata de menţinere a prospeţimii pâinii. Cu toate acestea, acest procedeu a cãpãtat o largã utilizare datoritã scurtãrii procesului tehnologic.

Dezavantajele metodei directe de preparare a aluatului constau în obţinerea de produse cu gust şi aromã slabe. Miezul este sfãrmicios şi se învecheşte repede. Prin adaos de aditivi se poate ameliora textura miezului şi menţinerea prospeţimii.

Metoda directã de preparare a aluatului se aplicã pentru produsele preparate din fãinuri de extracţie micã.

Metoda indirectã de preparare a aluatului. Aceastã metodã prezintã douã variante:

-metoda bifazicã, fazele fiind maiaua şi aluatul;-metoda trifazicã, cele trei faze fiind prospãtura, maiaua şi aluatul.

Metoda indirectã de preparare a aluatului urmãreşte urmãtoarele obiective:-înmulţirea, activarea şi adaptarea drojdiei la mediul aluat;-mãrirea timpului de acţiune a enzimelor în vederea acumulãrii de

substanţe ce determinã maturizarea aluatului, acizi şi substanţe de aromã;-maturizarea mai completã din punct de vedere reologic a aluatului.Metoda bifazicã cuprinde fazele: maia şi aluat.Maiaua se preparã din fãinã, apã şi drojdie. Cantitatea de fãinã utilizatã la

maia este de circa 50% din totalul de fãinã folosit la prepararea aluatului.

133

Fermentarea maialei se face la 26-30C, timp de 90-180 minute în funcţie de tipul şi calitatea fãinii. Aluatul se preparã din maiaua fermentatã la care se adaugã restul de fãinã, apã şi sare. Din maiaua fermentatã se poate reţine o porţiune numitã baş care se foloseşte la prepararea unei noi porţiuni de maia.

Durata de frãmântare a aluatului este de 8-15 minute, temperatura de 25-32C, iar durata de fermentare este de 0-60 minute.

Metoda trifazicã se recomandã în special, la prelucrarea fãinurilor de extracţie mare, a celor de calitate slabã sau degradate. În cazul acestei metode se disting 3 faze: prospãtura, maiaua şi aluatul.

Prospãtura se preparã din 5-20% din totalul de fãinã prelucratã, apã şi drojdie. Prospãtura este o culturã de bacterii lactice şi drojdii şi se foloseşte pentru întãrirea glutenului şi limitarea astfel a degradãrii lui enzimatice precum şi pentru obţinerea de produse cu gust şi aromã plãcute.

Prospãtura se frãmântã 6-8 minute şi se fermenteazã 4-6 ore la o temperaturã de 27-28C.

Maiaua se preparã din prospãtura fermentatã, fãinã, apã şi drojdie. În maia se adaugã 20-35% din totalul fãinii prelucrate, iar restul de fãinã se adaugã la prepararea aluatului.

În panificaţie, cea mai rãspânditã metodã este metoda indirectã. Prin metoda indirectã se obţine pâine de calitate superioarã, cu gust şi aromã plãcute şi miez cu calitãţi fizice superioare faţã de pâinea obţinutã prin metoda directã.

Alte avantaje ale metodei indirecte sunt: maturizarea aluatului mai repede şi mai complet, folosirea de cantitãţi mai mici de drojdie comparativ cu metoda directã. Dezavantajul metodei indirecte de preparare a aluatului este durata mare a procesului tehnologic.

6.1.2.3. Frãmântarea aluatului Operaţia de frãmântare are drept scop obţinerea unui amestec omogen din

materiile prime şi auxiliare şi a unui aluat cu structurã şi proprietãţi reologice care sã-i permitã o comportare optimã în cursul operaţiilor ulterioare din procesul tehnologic.

În timpul frãmântãrii în masa aluatului au loc o serie de procese fizice, coloidale, biochimice. Procesul de frãmântare constã dintr-un proces de amestecare şi unul de frãmântare propriu-zisã. În primele momente ale amestecãrii are loc absorbţia apei de cãtre fãinã şi se formeazã mici aglomerãri umede separate. În urma absorbţiei apei de cãtre fãinã se degajã cãldurã de hidratare şi amestecul se încãlzeşte uşor.

Urmeazã apoi procesul de frãmântare propriu-zisã când aglomerãrile umede ale fãinii se unesc într-o masã uniformã la care se observã proprietãţi elastice. Suprafaţa aluatului devine netedã şi lucioasã. Aceasta este faza de dezvoltare a aluatului.

134

Procesele de amestecare şi de frãmântare se executã cu ajutorul malaxoarelor şi dureazã 4-5 minute (amestecarea) şi 2-25 minute (frãmântarea) în funcţie de calitatea fãinii, cantitatea de apã şi turaţia braţului frãmântãtor.

În procesul de formare a aluatului, care are loc în decursul frãmântãrii, se disting mai multe faze: dezvoltarea, stabilitatea şi înmuierea aluatului. Ultima fazã trebuie evitatã. Frãmântarea aluatului trebuie sã se opreascã înainte ca aluatul sã înceapã sã se înmoaie. Durata de dezvoltare şi de stabilitate a aluatului precum şi gradul de înmuiere depind de calitatea fãinii. Dezvoltarea şi stabilitatea sunt mai mari şi înmuierea este mai micã pentru fãinurile bune şi mai mici respectiv înmuiere mai mare pentru fãinuri slabe.

În decursul operaţiei de preparare a aluatului are loc formarea glutenului. Acest proces este condiţionat de hidratarea proteinelor glutenice şi de acţiunea mecanicã de frãmântare. Cea mai mare parte din apa legatã de proteinele glutenice este reţinutã pe cale osmoticã, iar restul prin adsorbţie. Amidonul, în schimb, leagã cea mai mare parte din apã prin adsorbţie şi pe cale mecanicã, în microcapilare, şi numai o micã parte prin osmozã (absorbţie).

Pentru formarea glutenului se admite mecanismul potrivit cãruia, în urma hidratãrii şi acţiunii mecanice de frãmântare, proteinele glutenice cu structura lor nativã, globularã, suferã un proces de despachetare a structurii lor în urma ruperii legãturilor care asigurã aceastã formã respectiv legãturi de hidrogen, interacţiuni hidrofobe, legături disulfidice. Are loc totodatã modificarea conformaţiei moleculei. Prin aceste modificãri, la suprafaţa moleculei apar grupãri reactive capabile sã reacţioneze cu cele ale moleculei vecine. Se formeazã legãturi între moleculele de gliadinã şi gluteninã.

Datoritã naturii aminoacizilor existenţi în structura lor, este posibilã formarea unui numãr mare de tipuri de legãturi: disulfidice, de hidrogen, ionice.

În formarea glutenului, cu însuşirile lui specifice, un rol important este atribuit legãturilor disulfidice.

Numãrul şi viteza de formare a legãturilor transversale din structura glutenului depind de intensitatea acţiunii mecanice de frãmântare. De numãrul şi rezistenţa legãturilor formate între moleculele de gliadinã şi gluteninã depind însuşirile reologice ale aluatului.

6.1.2.4. Fermentarea aluatului Fermentarea aluatului începe din momentul frãmântãrii, continuã în

timpul cât aluatul se aflã în cuve, în decursul divizãrii şi a modelãrii aluatului, a dospirii bucãţilor modelate şi chiar în prima parte a procesului de coacere.

În practicã, prin fermentare se înţelege perioada din momentul frãmântãrii pânã la divizarea în bucãţi.

În procesul de fermentare au loc transformãri chimice, coloidale, biochimice şi microbiologice care determinã proprietãţile fizico-mecanice şi tehnologice ale aluatului.

135

Procesele chimice şi coloidale constau în transformarea structurii interioare a coloizilor aluatului: umflarea aluatului prin procese osmotice, peptizarea care are urmãri importante asupra consistenţei aluatului.

Procesele biochimice sunt provocate de enzimele preexistente în fãinã şi a celor secretate de cãtre drojdiile din aluat care acţioneazã asupra amidonului şi a proteinelor.

În decursul fermentaţiei aluatului, amilaza din fãinã transformã amidonul în maltozã, care sub acţiunea maltazei din drojdie, trece în glucozã. Glucoza, sub acţiunea zimazei din drojdie se transformã în alcool etilic şi bioxid de carbon.

În timpul fermentaţiei aluatului, are loc şi o fermentaţie lacticã prin acţiunea acidului lactic asupra proteinelor. Glutenul se umflã, iar aluatul îşi mãreşte volumul de 2-3 ori prin acţiunea bioxidului de carbon.

Fermentaţia lacticã este produsã de cãtre bacteriile lactice. În urma fermentaţiei lactice are loc formarea acidului lactic, care asigurã aciditatea (pH-ul) necesar pentru dezvoltarea optimã a drojdiilor. Aciditatea are şi efect antiseptic asupra microorganismelor de infecţie. Durata de fermentare depinde de cantitatea de drojdie folositã, de compoziţia aluatului, de condiţiile de lucru.

6.1.2.5. Prelucrarea aluatului Dupã fermentare, aluatul este divizat în bucãţi cu ajutorul maşinii de

divizare sau manual.În cazul fluxului discontinuu, aluatul din cuvã este trecut în buncãrul

maşinii de divizat. Dupã golire, cuva este readusã la malaxor pentru frãmântarea unei alte şarje de aluat.

În cazul fluxului continuu, aluatul este trecut direct din cuva de fermentare în buncãrul maşinii de divizat.

Dupã divizare, bucãţile de aluat sunt modelate.Dospirea finalã are ca scop acumularea bioxidului de carbon, deoarece

acesta a fost parţial eliminat din aluat în cursul operaţiilor de divizare şi de modelare. Durata dospirii finale este de 25-90 minute în funcţie de masa produsului, calitatea fãinii, consistenţa aluatului, gradul fermentãrii.

6.1.2.6. Coacerea pâinii Prin coacere are loc transformarea componenţilor aluatului, în special

amidonul şi proteinele, în substanţe uşor asimilabile cu gust şi miros plãcute. În primele minute ale coacerii, când temperatura ajunge la 50C, (dupã 7-8 minute), drojdiile şi enzimele acţioneazã energic rezultând o fermentaţie rapidã. Dupã temperatura de 60C, drojdiile nu mai acţioneazã deoarece mor. Pânã la 80C, enzimele transformã amidonul în zaharuri, amidonul se gelatinizeazã, iar proteinele se coaguleazã. Dupã temperatura de 120C, încep sã se formeze dextrine, începe caramelizarea zahãrului şi apar produsele de prãjire.

Formarea coajei uscate, care conţine dextrine cu gust dulce şi aromã specificã, permite miezului sã pãstreze o umiditate mai mare.

136

Durata coacerii depinde de temperatura cuptorului, de dimensiunile pâinii, de calitatea aluatului. Pâinea din fãinã de grâu de 400g se coace în 20-25 minute, cea de 800g în 30-35 minute.

Pâinea coaptã în tavã are o duratã de coacere cu aproximativ 15 minute mai mare faţã de cea coaptã direct pe vatrã.

Cuptoarele folosite la coacerea pâinii sunt de mai multe tipuri: cuptoare cu flux continuu sau discontinuu şi pot fi încãlzite cu abur, cu gaze de ardere sau cu rezistenţe electrice.

La ieşirea din cuptor, coaja pâinii are o temperaturã de 140-170C, iar miezul de circa 95C.

Rãcirea pâinii trebuie realizatã treptat, pentru a nu se deforma şi are loc în camere sau tuneluri de rãcire.

Unele caracteristici ale pâinii, funcţie de tipul de pâine sunt redate în tabelul 6.1.

Tabelul 6.1.Caracteristici ale diferitelor tipuri de pâine

Proprietatea pâinii U. M

Pâine neagrã din fãinã cu 80%

extracţie

Pâine albã din fãinã cu 30%

extracţie

Pâine din fãinã integralã de

secarãUmiditate % 45 43 49Porozitate % 58 78 42

6.2. Tehnologia produselor fãinoase

Principalele produse fãinoase sunt: pastele fãinoase, biscuiţii şi produsele de patiserie.

Produsele fãinoase au o valoare energeticã ridicatã datoritã conţinutului ridicat de glucide şi lipide. Puterea caloricã a pastelor fãinoase este de 4000 cal/kg, iar a biscuiţilor şi a produselor de patiserie 5000 cal/kg.

6.2.1. Fabricarea pastelor fãinoasePastele fãinoase sunt produse alimentare obţinute din fãinã de grâu şi apã,

cu sau fãrã adaos de alte produse folosite pentru mãrirea valorii nutritive sau îmbunãtãţirea gustului (ouã, pastã de tomate, suc de morcovi, spanac).

Pastele fãinoase pot fi clasificate astfel:a) dupã proprietãţile organoleptice şi fizice:

-paste fãinoase obişnuite;-paste fãinoase extra;-paste fãinoase super.

b) dupã formã şi dimensiuni:-paste fãinoase lungi (macaroane, spaghete);-paste fãinoase medii (fidea, tãieţei);

137

-paste fãinoase scurte (melci, scoici etc.).c) dupã compoziţie:

-paste fãinoase simple, obţinute din fãinã şi apã, fãrã alte adaosuri;-paste fãinoase cu adaos de ouã;-paste fãinoase cu adaosuri nutritive: gluten, cazeinã, extract de carne,

lapte;-paste fãinoase cu adaosuri pentru îmbunãtãţirea gustului şi aromei

(sucuri, paste şi fãinuri din fructe şi legume).Procesul tehnologic de fabricare a pastelor cuprinde urmãtoarele operaţii

principale:-recepţia materiilor prime-dozarea materiilor prime şi auxiliare;-prepararea aluatului;-modelarea aluatului;-uscarea pastelor;-ambalarea;-depozitarea pastelor fãinoase.

Schema tehnologicã de fabricare a pastelor fãinoase este redatã în figura 6.2.

Materiile prime folosite la fabricarea pastelor făinoaseMateriile prime la fabricarea pastelor fãinoase sunt fãina de grâu şi apa.

Pentru unele sortimente se folosesc şi materii auxiliare: ouãle, lapte praf, paste sau pireuri de legume, aditivi, sãruri minerale, vitamine din grupul B.

Fãina de grâu folositã la fabricarea pastelor fãinoase trebuie sã aibã o granulozitate optimã, sã conţinã minim 10% proteine şi 28-30% gluten umed. Valoarea optimã este de 12-13% proteine şi 35-40% gluten, iar indicele de deformare trebuie sã fie de 5-10 mm. Fãinurile cu indicele de deformare sub 5 mm dau aluaturi cu capacitate de compactizare redusã, produsele modelate au suprafaţa cu asperitãţi, rezistenţã micã la rupere în timp ce fãinurile la care indicele de deformare depãşeşte 10 mm dau aluaturi cu proprietãţi reologice reduse, puţin rezistente, cu adezivitate mare la suprafaţa organelor de lucru ale maşinilor de prelucrat, iar pastele modelate se deformeazã şi se lipesc între ele. Se foloseşte fãina din grâu comun şi din grâu dur. Se lucreazã cu fãinuri grişate, grişuri fine, fãinuri grifice (semigrişate), fãinuri netede (fine). Granulozitatea optimã a fãinii este de 250-400 m. Granulozitatea mai micã se recomandã la fabricarea pastelor scurte, iar granulozitatea mai mare, la pastele lungi.

Pastele fãinoase se fabricã din fãinã de extracţie micã, tip 500-550.

138

Fig. 6.2. Schema tehnologicã de fabricare a pastelor fãinoase.

Fãinã grişatã Griş Apã Ouã Materii auxiliare

Cernere Cernere Încãlzire Pregãtire Pregãtire

Amestecare Dozare Dozare Dozare

Încãlzire

Dozare

Prepararea aluatului

Modelarea aluatului

Preuscare

Uscare

Ambalare

Depozitare

Livrare

139

Pregãtirea materiilor prime şi auxiliarePregãtirea fãinii constã în operaţiile de cernere, reţinerea impuritãţilor

metalice feroase, amestecare, încãlzire. Pregãtirea apei constã în încãlzirea ei.Pregãtirea ouãlor. Ouãle sunt spãlate şi dezinfectate pentru a se reduce

încãrcãtura microbianã. Dezinfectarea se face cu soluţie de clor 2%, urmatã de spãlarea cu apã.

Dozarea materiilor prime şi auxiliare, are drept scop obţinerea aluatului cu însuşiri reologice optime pentru pentru a se fabrica produsele de calitatea şi compoziţia doritã. Este important sã se respecte raportul fãinã - apã deoarece acesta influenţeazã consistenţa aluatului, gradul de compactizare, comportarea la modelare a acestuia şi calitatea pastelor obţinute.

Prepararea aluatului, cuprinde douã operaţii tehnologice:-frãmântarea aluatului;-compactarea aluatului.

În urma acestor operaţii din materiile prime şi auxiliare componente se obţine o masã omogenã cu însuşiri elastico-plastice.

Frământarea aluatuluiPrin frãmântarea aluatului se realizeazã amestecarea componentelor

aluatului şi hidratarea particulelor de fãinã. Calitatea pastelor fãinoase este influenţatã de parametrii de obţinere a aluatului:

-umiditatea aluatului;-temperatura optimã a aluatului;-durata şi intensitatea frãmântãrii.Umiditatea aluatului. Dupã umiditatea şi consistenţa pe care o are aluatul

se deosebesc urmãtoarele tipuri de aluaturi:-aluat tare, cu umiditatea 28-29%. Se foloseşte la obţinerea pastelor

fãinoase cu forme complicate, care în cazul unui aluat mai puţin consistent se deformeazã la uscare;

-aluat de consistenţã medie, cu umiditatea 29-31%. Se foloseşte la fabricarea macaroanelor, spaghetelor, respectiv a pastelor lungi şi medii;

-aluat cu consistenţã moale având umiditatea de 31-33%. Produsele obţinute din acest aluat se lipesc, se deformeazã şi se modeleazã greu.

Aluaturile cu umiditate micã necesitã o energie mai mare la compactare şi la modelarea prin presare, dar prezintã avantajul obţinerii de paste care dupã modelare nu se lipesc între ele şi nu se deformeazã.

Limitele de umiditate pentru aluatul de paste fãinoase au fost alese din considerentele urmãtoare:

-umiditatea minimã este de 27-28%, fiind necesarã pentru formarea scheletului glutenic;

-umiditatea maximã este de 35%, peste aceastã valoare pastele se deformeazã şi se lipesc.

Cantitatea de apã necesarã pentru prepararea aluatului se calculeazã cu relaţia: mapã = mfãinã · (ualuat - ufãinã)/(100 - ualuat)

140

unde, mapã -cantitatea de apã necesarã pentru prepararea aluatului;mfãinã -masa fãinii folosite;ufãinã -umiditatea fãinii, în %;ualuat -umiditatea doritã a aluatului, în %.Temperatura aluatului depinde de temperatura fãinii şi a apei, de raportul

fãinã - apã, de durata şi intensitatea frãmântãrii. În funcţie de temperaturã, aluatul poate fi:

-aluat rece, cu temperatura sub 30C, care se preparã cu apã rece. Se foloseşte la prepararea fãinurilor cu conţinut mic de proteine şi de calitate slabã. Acest aluat se preparã de consistenţã mãritã.

-aluat normal, cu temperatura de 35...45C, obţinut cu apã la temperatura de 55…65C. Acest aluat este modelat uşor şi asigurã obţinerea de produse cu suprafaţã netedã.

-aluat cald, cu temperatura peste 45C, obţinut cu apã la temperatura de 70...80C.

Pentru pastele preparate cu ouã, temperatura apei nu trebuie sã depãşeascã 45...50C, pentru a se evita coagularea proteinelor.

Durata şi intensitatea frãmântãrii influenţeazã calitatea aluatului. Frãmântarea dureazã 15-25 minute, la presiune atmosfericã şi 10-15 minute în cazul folosirii preselor moderne care lucreazã sub vid. Durata de frãmântare depinde de calitatea fãinii, de consistenţa şi temperatura aluatului. Astfel, aluaturile preparate din fãinuri grişate necesitã o duratã de frãmântare mai mare, iar aluaturile preparate din fãinurile de calitate slabã, cele cu temperaturã mare şi cele cu consistenţã micã, necesitã o duratã mai micã de frãmântare.

Compactarea aluatuluiAceastă operaţie se realizeazã prin vãlţuire sau presare. În decursul

compactării, aluatul pulverulent este supus la presiuni foarte mari. Sub acţiunea acestor presiuni, particulele de fãinã se aglomereazã, se lipesc între ele şi formeazã aluatul cu proprietãţi elastico-plastice. Se formeazã scheletul glutenic care înglobeazã granulele de amidon într-o masã unicã de aluat.

La compactarea aluatului are loc evacuarea aerului din aluat, introdus cu fãina sau inclus în aluat în decursul operaţiei de frãmântare.

Aluatul, dupã operaţia de compactare, trebuie sã aibã proprietãţi elastico-plastice, foarte importante pentru operaţia ulterioarã de modelare a aluatului şi pentru calitatea pastelor obţinute.

Plasticitatea aluatului este influenţatã de umiditatea şi temperatura acestuia şi de calitatea fãinii. Creşterea temperaturii şi a umiditãţii determinã creşterea plasticitãţii şi scãderea rezistenţei şi a elasticitãţii aluatului.

Modelarea aluatuluiScopul operaţiei de modelare a aluatului este de a-l aduce la forme cu

suprafaţã specificã mare care sã permitã realizarea uscãrii într-un timp scurt şi obţinerea de produse de formã doritã.

141

Operaţia de modelare a aluatului pentru pastele fãinoase se poate realiza prin mai multe metode:

-presare (extrudare), aluatul este forţat sã treacã prin orificiile matriţelor, datoritã presiunii la care este supus în interiorul utilajului;

-ştanţarea, în care produsele se obţin prin decuparea dintr-o foaie de aluat;

-tãierea, în urma cãreia se obţin, din foaia de aluat, fâşii cu o anumitã lãţime.

Instalaţiile de preparare şi modelare a aluatului sunt numite prese şi sunt formate din malaxor în care se realizeazã frãmântarea aluatului, melc (şnec) de compactare a aluatului şi matriţa cu care se efectueazã modelarea acestuia. Instalaţiile de preparare şi modelare a aluatului au fost realizate în diferite variante constructive. Aceste instalaţii se deosebesc dupã presiunea la care lucreazã existând instalaţii care lucreazã la presiunea atmosfericã şi instalaţii care lucreazã sub vid (500-700 mm Hg). Instalaţiile care lucreazã sub vid sunt realizate în douã variante: cu vid aplicat la frãmântare şi presare sau cu vid aplicat numai la presare.

Instalaţiile care lucreazã sub vid reduc la minimum cantitatea de aer din aluat şi astfel se mãreşte rezistenţa la rupere a pastelor, iar acestea vor avea o suprafaţã netedã cu aspect sticlos şi culoare îmbunãtãţitã.

Organul principal al presei de paste fãinoase este matriţa.Matriţele sunt prevãzute cu orificii de modelare având profilul specific

pentru produsul ce urmeazã sã fie fabricat.Matriţele se confecţioneazã din bronz sau din materiale plastice rezistente,

cum este teflonul.Calitatea pastelor fãinoase modelate este influenţatã de urmãtorii factori:

calitatea şi granulozitatea făinii, umiditatea şi temperatura aluatului, presiunea exercitată în timpul modelării şi viteza de presare

Calitatea fãinii Este importantã cantitatea şi calitatea glutenului. Fãinurile cu conţinut prea mare de proteine (peste 13,5% respectiv peste 40% gluten umed) şi prea elastic îngreuneazã operaţia de modelare, iar fãinurile cu conţinut mic de proteine dau produse de calitate slabã.

Granulozitatea fãinii Fãina mãcinatã fin, sub granulozitatea optimã pentru paste înrãutãţeşte însuşirile reologice ale aluatului, reduce viteza de presare, iar pastele au calitate inferioarã, suprafaţã asprã;

Umiditatea aluatului Umiditatea aluatului determinã consistenţa acestuia şi influenţeazã viteza

de curgere prin matriţã. Aluatul cu umiditate mare se preseazã uşor, dar pastele obţinute nu au elasticitatea şi rezistenţa necesare.

142

Temperatura aluatului Temperatura aluatului influenţeazã plasticitatea aluatului, presiunea de

modelare şi viteza de curgere prin matriţã. Temperatura optimã a aluatului în decursul modelãrii este de 40-50C. La temperaturi mai mari are loc denaturarea termicã a proteinelor, pierderea însuşirii lor de legare şi, în consecinţã, slãbirea structurii produsului. Pastele au rezistenţã slabã, iar la fierbere se lipesc între ele. La temperaturi ridicate ale aluatului are loc gelatinizarea amidonului. De aceea viteza de presare scade foarte mult.

Presiunea şi viteza de presare. Presiunea exercitatã în timpul modelãrii trebuie sã fie constantã deoarece

variaţiile bruşte ale presiunii provoacã modificãri ale vitezei de presare însoţite de defecte ale pastelor modelate (se obţin produse cu suprafaţã cu asperitãţi, cu variaţii de diametru).

Modelarea prin tãiere şi ştanţare se utilizeazã mai rar, deoarece productivitatea utilajului este micã.

Uscarea pastelor fãinoaseScopul operaţiei este reducerea umiditãţii pastelor pânã la o valoare care

sã le permitã conservarea.Principala metodã de uscare este cea cu aer cald prin convecţie. Alte

metode folosite sunt:-uscarea în vid înaintat la circa 2 mm Hg;-uscarea cu radiaţii infraroşii;-uscarea cu ajutorul curenţilor de înaltã frecvenţã.Prin uscare, umiditatea pastelor scade de la 28-32% pânã la 11-13%.Uscarea se efectueazã în douã etape: preuscarea şi uscarea propriu-zisã,

cu intercalarea unei perioade de revenire. Preuscarea se aplicã semifabricatelor crude (pastelor fãinoase modelate) şi dureazã 30-120 minute. În acest timp se eliminã 30-35% din cantitatea de apã.

La uscarea propriu-zisã, care dureazã 12-36 ore se eliminã restul de umiditate astfel ca în final produsele sã aibã umiditatea de 11-13%, ceea ce asigurã conservarea lor.

În cazul pastelor fãinoase lungi, preuscarea se realizeazã la 45-50C şi umezealã relativã 40-50%. La uscare, temperatura aerului este 35...45C, iar umiditatea relativã a aerului variazã între 65-85%.

Pentru pastele medii şi scurte, temperatura aerului creşte de la 30C la faza de preuscare la 40C la uscare, iar umiditatea relativã a aerului este de 65-80%.

Ambalarea pastelor fãinoase este necesarã pentru a asigura protecţia produselor şi o prezentare atractivã. Pentru ambalarea pastelor fãinoase se folosesc pungi din materiale plastice transparente sau din celulozã şi cutii de carton.

143

6.2.2. Fabricarea biscuiţilorAluatul pentru fabricarea biscuiţilor este preparat din fãinã, zahãr,

grãsimi, ouã, miere, glucozã, lapte, arome, afânãtori chimici sau biochimici.Biscuiţii se fabricã într-o gamã sortimentalã bogatã datoritã cerinţelor

consumatorilor şi a numeroaselor materii prime de bazã şi auxiliare care se folosesc.

Sortimentele de biscuiţi se pot clasifica dupã compoziţie în urmãtoarele grupe:

-biscuiţi glutenoşi, care conţin maximum 20% zahãr şi maxim 12% grãsimi

-biscuiţi zaharoşi (fragezi) care conţin minim 20% zahãr şi minim 12% grãsimi.O altã clasificare se poate face dupã destinaţia pe care o au biscuiţii:

biscuiţi aperitiv; biscuiţi obişnuiţi (glutenoşi); biscuiţi desert (zaharoşi, glutenoşi umpluţi, glazuraţi); biscuiţi dietetici (vitaminizaţi, antiacizi pentru diete hiponutritive sau hipernutritive).

Proporţia diferitã a celor 2 elemente de bazã (zahãr şi grãsimi) determinã structura aluatului şi comportarea diferitã în procesul de fabricaţie.

Substanţele zaharoase se folosesc sub formã de soluţii în apã sau lapte. Grãsimile se topesc sau se emulsioneazã în apã.

Schema generalã a procesului tehnologic de fabricare a biscuiţilor este prezentatã în figura 6.3.

144

Fãinã Amidon Zahãr Miere Grãsimi Apã Lapte Afânãtori Sare

Cernere Cernere Dozare Dozare Dozare Dozare

Dozare Dozare

Dozare Dozare Dozare

Dizolvare Dizolvare Emulsionare Emulsionare Dizolvare

Emulsionare Emulsionare

Frãmântare aluat

Vãlţuire aluat

Modelare

Coacere

Rãcire

Ambalare

Depozitare

Fig. 6.3. .Schema procesului tehnologic de fabricare a biscuiţilor.

145

La frãmântarea aluatului pentru biscuiţi, materiile prime se introduc în cuva de preparare într-o anumitã ordine pentru obţinerea omogenitãţii şi structurii corespunzãtoare. În principiu, ordinea este urmãtoarea: sirop de zahãr sau din miere, grãsimi, ouã, esenţe, sare, afânãtori, fãinã.

Aluatul pentru biscuiţi are umiditate diferitã în funcţie de sortimentul care se fabricã şi depinde de urmãtorii factori:

-proporţia de substanţe zaharoase folosite;-umiditatea fãinii;-puterea de absorbţie a glutenului;-granulaţia fãinii.

Frãmântarea aluatului se realizeazã în malaxoare.Pentru realizarea unor benzi (foi) de aluat are loc vãlţuirea aluatului de

mai multe ori, la diferite intervale de timp.Urmeazã ştanţarea benzii de aluat şi separarea formelor ştanţate de restul

benzii de aluat.Formele din aluat sunt transportate în cuptorul pentru coacere, iar banda

de aluat din care s-au decupat biscuiţii este recirculatã spre vãlţuire.Prin operaţia de coacere se modificã proprietãţile fizico-chimice şi

coloidale ale aluatului sub acţiunea temperaturii din camera de coacere.Cuptoarele moderne de coacere ale biscuiţilor au funcţionare continuã şi

sunt formate dintr-un tunel încãlzit la 220-240C, în care se mişcã un transportor (cu bandã sau lanţ) pe care se aflã formele din aluat.

Durata de coacere a biscuiţilor glutenoşi este de 3-4 minute, iar a celor zaharoşi este de 2-3 minute.

Dupã coacere, biscuiţii au temperatura de 100-120C şi consistenţa redusã. Pentru evitarea degradãrii biscuiţilor, rãcirea se executã în camere de rãcire în curenţi de aer care au temperatura de 30-40C, viteza de 2,5 m/s şi umiditatea relativã de 70-80%.

7. TEHNOLOGIA FABRICÃRII DROJDIEI

Drojdia este un produs obţinut prin înmulţirea intensã, într-un mediu nutritiv a celulelor selecţionate de drojdie.

Drojdiile sunt microorganisme unicelulare care se reproduc, în general prin înmugurire. Înmulţirea prin înmugurire a drojdiilor are loc în medii nutritive optime, bogate în zaharuri, cu pH acid şi temperaturi de 20-30C. Dacã celulele de drojdie sunt trecute pe un mediu deficitar, are loc sporularea acestora.

Industrial se fabricã drojdia de panificaţie. Drojdia are o valoare nutritivã ridicatã datoritã conţinutului mare de albumine, de vitamine B şi de sãruri de fosfor.

146

7.1. Tehnologia fabricării drojdiei comprimate

Materiile prime folosite pentru fabricarea drojdiei sunt melasa şi cerealele (porumbul, orezul, secara).

Fabricarea drojdiei din melasã se face prin cultivarea drojdiei pe melasa sterilizatã şi filtratã. În melasã se adaugã substanţe minerale care constituie sursa de fosfor şi azot mineral precum şi microelemente necesare proceselor metabolice.

Schema generalã a procesului tehnologic pentru fabricarea drojdiei comprimate este prezentatã în figura 7.1.

Limpezirea melasei se poate realiza prin decantare şi filtrare sau prin centrifugare. În instalaţiile moderne limpezirea se realizeazã cu separatoare centrifugale care au o productivitate mare. Calitatea limpezirii cu aceste instalaţii este foarte bunã.

Pentru înmulţirea drojdiilor este necesar un proces de aerare intensã şi menţinerea strictã a temperaturii optime la 28-30C pe o duratã de 75-80 de ore.

Pentru fabricarea drojdiei se folosesc procese discontinue şi continue. În cazul proceselor discontinue, fermentarea drojdiei se realizeazã în 4-5 faze. Dupã ultima fazã a înmulţirii, drojdia este supusã operaţiei de separare în urma cãreia se obţine plãmada şi o suspensie ce conţine celulele de drojdie şi este numitã lapte de drojdie.

Laptele de drojdie este supus centrifugãrii. Dupã centrifugare, drojdia are o consistenţã mai mare şi poate fi tãiatã, ambalatã, depozitatã. În cazul procedeului continuu de fabricare a drojdiei sunt eliminate separatoarele pentru drojdia de însãmânţare.

Consumurile medii ale materiilor prime, auxiliare şi ale utilitãţilor necesare pentru fabricarea unei tone de drojdie cu 28% substanţã uscatã sunt urmãtoarele: melasa cu 50% zahãr: 1480-1680 kg/tonã; apã: 80-130 m3/tonã; sãruri minerale:12-20 kg/tonã şi 6,5-9,5 kg P2O5 /tonã; abur, 200-1000 kg/tonã şi energie electricã, 150-265 kwh/tonã.

7.2. Tehnologia fabricãrii drojdiei uscate

Procesul tehnologic de fabricare a drojdiei uscate cuprinde în plus faţã de operaţiile de la fabricarea drojdiei umede, operaţia de uscare.

Pentru uscare se pot folosi urmãtoarele procedee: uscarea în curent de aer cald, uscarea pe valţuri sau uscarea în vid la temperaturi joase de 6-8C. Procedeul cel mai rãspândit este uscarea în curent de aer cald, la 32-35C, timp de 60-80 minute. Drojdia uscatã conţine 91,2-92,55% substanţã uscatã şi 3-3,6% celule inactive.

147

Aer Melasã Apã Drojdie de însãmânţare

Sãruri minerale

Sterilizare Limpezire Sterilizare Dizolvare

Sterilizare

Diluare

Fermentare

Separare

Plãmadã Lapte de drojdie

FiltrareNãmol

Reziduuri de fabricaţie

Ape reziduale

Drojdie comprimatã

Ambalare

DepozitareDistilare

Fig. 7.1. Schema generalã a procesului tehnologic pentru fabricarea drojdiei comprimate.

148

8. TEHNOLOGIA AMIDONULUI, GLUCOZEI ŞI DEXTRINEI

8.1. Tehnologia fabricãrii amidonului

Materiile prime folosite în industria amidonului sunt: cartoful, porumbul, grâul şi orezul.

Fabricarea amidonului brutProcesul tehnologic de fabricare a amidonului brut diferã în funcţie de

materia primã folositã. La noi în ţarã se fabricã amidon din porumb, cartofi şi din grâu.

Amidonul, în stare purã se prezintã ca un praf moale, alb, insolubil în apã. Amidonul uscat la aer, conţine 10-20% apã care poate fi îndepãrtatã prin uscare lentã la 105C.

Amidonul anhidru este higroscopic.În apã rece, amidonul nu se dizolvã, dar absoarbe apã. Prin încãlzirea

suspensiei de amidon în apã, la 50-60C amidonul devine cleios, iar la fierbere formeazã soluţii coloidale.

Soluţiile concentrate de amidon sunt vâscoase, iar prin rãcire formeazã un gel. Sub influenţa cãldurii şi în prezenţa acizilor, amidonul suferã transformãri hidrolitice. În prezenţa acizilor, amidonul suferã hidrolizã totalã formând D-glucoza. Prin hidrolizã menajatã se obţin produşi de degradare macromoleculari numiţi dextrine.

Fabricarea amidonului brut din porumb cuprinde urmãtoarele faze:- pregãtirea materiei prime;- înmuierea porumbului;- mãcinarea;- degerminarea porumbului;- extragerea amidonului din mãciniş;- purificarea şi concentrarea suspensiei de amidon.

Schema de principiu pentru extragerea amidonului din porumb este reprezentatã în figura 8.1.

Pregãtirea porumbului constã în separarea impuritãţilor, cântãrirea porumbului curãţat şi transportul acestuia pe cale hidraulicã în bazinele de înmuiere.

Înmuierea porumbului se face într-o soluţie diluatã de acid sulfuros (0,3%) la temperaturi de 48-52C. Instalaţia de înmuiere este compusã din mai multe bazine de beton, prevãzute cu protecţie anticorozivã, pompe de recirculare a apei de înmuiere şi instalaţii de încãlzire a apei.

149

Bioxid de sulf Porumb

Curãţire

ÎnmuiereDizolvare

Separare pe site Ape de înmuiere

Mãcinare grosierã

Degerminare I

Mãcinare medie

Degerminare II

Concentrare

Extract de porumb

Deshidratare germeni

Uscare

Mãcinare finã

Extracţie amidon

Separare primarã

Purificare-rafinare

Suspensie amidon

Deshidratare

Uscare

Amidon

Ambalare

Livrare

Fig. 8.1. Schema de principiu pentru extragerea amidonului din porumb.

Germeni

Borhot umed

Deshidratare

Uscare

Borhot uscat

Recuperare amidon

Ape glutenoase

Concentrare

Deshidratare

Gluten

150

În decursul înmuierii porumbului, învelişul bobului de porumb devine semipermeabil. Are loc difuzia unor substanţe minerale şi a unor proteine din bobul de porumb în soluiţia de acid sulfuros ceea ce are drept consecinţã slãbirea legãturilor dintre membranele celulozice, endosperm şi germene. În acest fel sunt create condiţii pentru eliberarea granulelor de amidon.

Durata ciclului de înmuiere depinde de varietatea porumbului şi de umiditatea iniţialã a acestuia şi este de 48-72 ore.

Apele rezultate de la înmuierea porumbului sunt concentrate sub vid pânã la circa 50% substanţã uscatã, concentratul rezultat fiind valorificat în industria antibioticelor.

Mãcinarea porumbului se face pe cale umedã. În urma acestei operaţii se eliminã germenii, iar granulele de amidon sunt eliberate din interiorul celulelor prin spargerea membranei protectoare.

Operaţia de mãcinare se desfãşoarã în trei trepte: douã trepte de mãcinare grosierã şi una de mãcinare finã. Fiecare treaptã de mãcinare grosierã este urmatã de separarea germenilor (degerminare). Mãcinişul grosier este amestecat cu apã rezultând o suspensie. Germenii au masa specificã micã, datoritã conţinutului de ulei se ridicã la suprafaţã şi sunt antrenaţi cu un tambur rotativ cu palete. Degerminarea se poate realiza şi cu hidrocicloane.

Germenii de porumb separaţi sunt spãlaţi, deshidrataţi şi uscaţi fiind folosiţi la fabricarea uleiului comestibil.

Extracţia amidonului din mãciniş urmãreşte separarea substanţelor celulozice grosiere şi fine din suspensia de amidon cu ajutorul sitelor rotative sau a separatoarelor centrifugale.

Substanţele celulozice separate constituie ''aşa numitul'' borhot umed, care este deshidratat cu ajutorul sitelor rotative, presat şi apoi uscat. Borhotul este valorificat ca furaj.

Suspensia de amidon rezultatã prin operaţia de extracţie a amidonului are 11-14% substanţã uscatã şi este un amestec eterogen format din circa 90% amidon şi 8% proteine raportat la substanţã uscatã.

Purificarea suspensiei de amidon are ca scop îndepãrtarea substanţelor proteice şi obţinerea unei suspensii de amidon cât mai pure.

Purificarea are loc în douã baterii de hidrocicloane. În prima baterie de hidrocicloane se separã proteinele insolubile (glutenul) rezultând ape glutenoase. Acestea sunt concentrate rezultând glutenul umed care este deshidratat cu ajutorul unui filtru rotativ sub vid.

În a doua baterie de hidrocicloane are loc o purificare suplimentarã a suspensiei de amidon prin spãlarea cu apã dedurizatã în contracurent. În urma acestei purificãri, conţinutul de proteine scade la 0,2-0,4%.

Deshidratarea suspensiei de amidon constã în eliminarea apei din suspensia de amidon al cãrei conţinut în substanţã uscatã creşte de la 40% la 60%. Deshidratarea este realizatã cu ajutorul centrifugilor.

151

Uscarea amidonului este numitã şi deshidratarea termicã spre deosebire de operaţia anterioarã care este numitã deshidratare mecanicã. Uscarea amidonului constã în îndepãrtarea apei cu ajutorul energiei termice obţinându-se amidon 80-85% s.u. Pentru uscare sunt folosite camere de uscare cu rafturi în care sunt aşezate tãvile cu amidon, uscãtoare tunel, uscãtoare cu bandã, uscãtoare pneumatice. În decursul uscãrii, temperatura amidonului trebuie sã fie controlatã astfel încât sã nu se depãşeascã 60ºC deoarece peste aceastã temperaturã au loc fenomene de degradare a granulelor.

În timpul uscãrii pot avea loc aglomerãri ale granulelor de amidon. De aceea este necesarã mãcinarea amidonului uscat urmatã de cernere.

8.2. Tehnologia fabricãrii dextrinei

Dextrinele obţinute industrial sunt produse de degradare a amidonului şi conţin amilodextrine, eritrodextrine, maltodextrine, diglucide şi triglucide, substanţe minerale. Dextrinele pot avea aspectul de pulbere sau se prezintã ca un lichid vâscos cu proprietãţi coloidale.

Dextrina se obţine prin hidroliza parţialã a amidonului catalizatã de acizi sau de enzime.

Procesul tehnologic clasic de hidrolizã acidã a amidonului este prezentat în schema din figura 8.2.

În procedeul clasic se foloseşte ca materie primã amidonul uscat care se aciduleazã cu acizi minerali. Se foloseşte acidul clorhidric, 1-5 kg HCl la o tonã de amidon sau acid azotic.

În etapa urmãtoare are loc uscarea amidonului acidulat când se reduce umiditatea de la 20-25% la 5-8%.

Prãjirea amidonului numitã şi torefiere este de fapt operaţia principalã a procesului tehnologic, în care amidonul acidulat, se încãlzeşte treptat şi se transformã în dextrinã. Se pot obţine mai multe tipuri de dextrinã în funcţie de durata de prãjire. Principalele tipuri de dextrine şi condiţiile de obţinere sunt prezentate în tabelul 8.1.

Tabelul 8.1.Condiţiile de obţinere a principalelor tipuri de dextrine

Tipul dextrinei Doza de HCl, kg/tonã

Durata de prãjire, minute

Temperatura dupã prãjire, C

Albã deschis 1 60 100...120Galbenã deschis 2 90 120...140

Galbenã 3 120 140...160Galbenã închis 5 180 160...180

152

Dupã prãjire, dextrinele au o umiditate foarte micã fiind higroscopice şi explozive. De aceea, ele se rãcesc la 50…60ºC şi se umecteazã de la 97-98% substanţã uscatã la 90% substanţã uscatã.

În cazul procedeului enzimatic se porneşte de la suspensie de amidon cu 35% substanţã uscatã. Enzima folositã este -amilazã de provenienţã bacterianã. Transformarea amidonului în dextrinã are loc la 80…85ºC. Sub influenţa enzimei are loc hidroliza parţialã însoţitã de fluidificare.

Reacţia este stopatã prin inactivarea enzimei la temperatura de 120ºC. Soluţia de dextrinã se usucã prin atomizare folosind ca agent de uscare aerul cald. Rezultã un produs pulverulent de culoare albã.

Procedeul enzimatic prezintã comparativ cu procedeul clasic urmãtoarele avantaje: se obţin produse de calitate superioarã, nu este necesarã aparaturã antiacidã.

Amidon

Acidulare

Uscare

Torefiere

Rãcire

Umectare

Mãcinare

Cernere

Ambalare

Dextrinã

Fig. 8.2. Schema procesului tehnologic de fabricarea dextrinei.

Apă

Acid clorhidric

153

Dextrina se foloseşte ca apret pentru ţesãturi, pentru obţinerea de cleiuri vegetale, la lipirea etichetelor, în industria produselor zaharoase la fabricarea emulsiilor, tabletelor şi a drajeurilor.

8.3. Tehnologia fabricãrii glucozei

Glucoza este o monoglucidă de culoare albã, cristalizatã, solubilã în apã.Glucoza se gãseşte în fructele dulci, flori, miere, în sânge.

Industrial, glucoza se fabricã din suspensia de amidon purificat prin hidrolizã acidã sau enzimaticã. Procesul de hidrolizã al amidonului la glucozã este cunoscut şi sub numele de zaharificare.

Procesul tehnologic de fabricare a glucozei prin hidrolizã acidã cuprinde urmãtoarele etape principale: hidroliza suspensiei de amidon în prezenţa unui acid mineral sau organic, neutralizarea acidului şi purificarea siropului de glucozã.

Schema tehnologică de fabricare a glucozei prin hidrolizã acidã este prezentatã în figura 8.3.

Hidroliza acidã a amidonului are loc în prezenţa acizilor şi constã în scindarea progresivã a macromoleculelor de amidon în molecule tot mai mici, în final obţinându-se glucozã. Viteza reacţiei de hidrolizã este influenţatã de natura şi concentraţia acidului. S-a costatat cã acidul clorhidric este cel mai eficient catalizator urmat de acidul sulfuric, acidul oxalic şi acidul acetic.

Procesul de hidrolizã a amidonului se desfãşoarã în douã etape: cleificarea sau lichefierea suspensiei de amidon şi zaharificarea.

În etapa de cleificare, sub acţiunea temperaturii are loc transformarea suspensiei de amidon într-un produs gelatinos, iar în etapa de zaharificare are loc procesul de scindare a macromoleculelor de amidon. Reacţia de hidrolizã poate fi opritã în diferite stadii, obţinându-se dextrine, maltozã, glucozã.

Neutralizarea acidului se face cu substanţe cu caracter bazic aşa cum este carbonatul de sodiu. Acidul clorhidric are rol de catalizator şi deci nu se consumã în decursul hidrolizei fiind necesar adaosul de agenţi de neutralizare pentru a se ajunge la pH apropiat de neutru. În urma reacţiei de neutralizare se formeazã clorura de sodiu, care are un gust slab sãrat dar nu constituie un impediment pentru utilizarea produsului. Dacã s-a lucrat cu amidon de porumb, după neutralizare, datoritã trecerii de la pH acid la pH neutru, are loc precipitarea substanţelor proteice.

154

Suspensie de amidon

Carbonat de sodiuAcid clorhidric Cãrbune activ, kieselgur, bentonit

Hidrolizã

Neutralizare

Rãcire

Filtrare Proteine, lipide

Decolorare,purificare

Filtrare

Concentrare

Rãcire

Turnare în forme Cristalizare

Solidificare Centrifugare

Decofrare Uscare

Glucozã solidã Dextrozã Glucozã lichidã

Fig. 8.3. Schema tehnologicã de fabricare a glucozei prin hidrolizã acidã.

155

Proteinele împreunã cu lipidele sunt eliminate prin filtrare sau centrifugare. În cazul în care s-a folosit suspensie de amidon din cartofi nu este necesarã aceastã operaţie.

Purificarea siropului de glucozã trebuie efectuatã pentru a se îndepãrta substanţele colorate şi substanţele cu miros nedorit. Pentru purificarea siropului de glucozã se folosesc materiale adsorbante şi decolorante: cãrbune activ, kieselgur, bentonit.

Concentrarea siropului de glucozã se realizeazã în general în douã trepte: preconcentrarea şi concentrarea finalã. Concentrarea glucozei se efectueazã sub vid, la temperatura de maxim 65C pentru a se preveni caramelizarea glucozei. În urma concentrãrii se obţine glucoza lichidã în care sunt prezente maltozã şi poliglucide.

Glucoza solidã se obţine prin acelaşi procedeu tehnologic ca şi glucoza lichidã, dar se realizeazã un grad mai avansat de hidrolizã a amidonului. În acest scop se mãreşte timpul de hidrolizã şi proporţia de acid clorhidric în suspensia de amidon. Siropul de glucozã purificat şi rãcit este apoi turnat în forme de calupuri obţinându-se glucoza solidã numitã şi glucozã tehnicã. Prin colorarea şi aromatizarea siropului de glucozã şi turnarea în forme de tablete se obţine glucoza aromatizatã.

Glucoza solidã este constituitã dintr-un amestec de glucozã şi dextrine.Glucoza cristalizatã este numitã dextrozã. Pentru obţinerea dextrozei se

realizeazã o hidrolizã mai avansatã a granulelor de amidon. Siropul concentrat de glucozã este supus unor cristalizãri repetate urmate de separarea cristalelor şi uscarea acestora.

Prin hidroliza enzimaticã a amidonului se pot obţine diferite sortimente de glucozã: sirop de glucozã, dextrozã pulbere, dextrozã cristalizatã monohidrat sau dextrozã cristalizatã anhidrã. Schema procesului tehnologic de fabricare a glucozei prin hidroliza enzimaticã a suspensiei de amidon este redatã în figura 8.4.

Suspensia de amidon având aproximativ 45% substanţã uscatã, este încãlzitã la 65C şi tratatã cu -amilazã. pH-ul suspensiei de amidon se corecteazã cu lapte de var pânã la 6,5. Sub acţiunea -amilazei, are loc fluidificarea gelului de amidon. La încãlzirea hidrolizatelor are loc coagularea proteinelor conţinute în sirop. Dupã îndepãrtarea acestora prin filtrare, soluţia se rãceşte la 60C, se ajusteazã cu HCl valoarea pH-ului la 4,5 şi se adaugã enzimã amiloglucozidazã. Are loc zaharificarea respectiv formarea glucozei. Procesul are loc la 60C timp de 48-60 ore. Apoi enzima este inactivatã termic, iar siropul de glucozã este decolorat cu cãrbune activ şi filtrat.

156

Amilo-glucozidazã

HCl Suspensie de amidon aprox. 45% s.u.

Ca(OH)2 -Amilazã

Încãlzire 65C; pH 6,5

Fierbere 130C

Rãcire

Lichefiere amidon 85C

Zaharificare 60C;pH4,5

Inactivare termicã a enzimei

Decolorare pe cãrbune activ

Filtrare

Schimb ionic

Concentrare

Uscare prin atomizare

Cristalizare, Centrifugare, Afinare,

Uscare, Cernere

Fierbere, Centrifugare, Afinare, Uscare

Sirop de glucozã Dextrozã pulbere Dextrozã cristalizatã monohidrat

Dextrozã cristalizatã anhidrã

Fig. 8.4. Schema tehnologicã de fabricare a glucozei prin hidroliza enzimaticã a suspensiei de amidon.

157

Purificarea avansatã a siropului de glucozã se face prin trecerea pe coloane cu schimbãtori de ioni. Apoi are loc concentrarea sub vid a siropului de glucozã.

În funcţie de cerere, acesta se poate livra sub formã de glucozã lichidã care este un lichid vâscos cu maxim 18,5% umiditate sau se poate prelucra pentru obţinerea de glucozã solidã.

În cazul pulverizãrii soluţiei de glucozã în curentul de aer cald se obţine dextroza pulbere.

Pentru obţinerea de glucozã cristalizatã monohidrat (dextrozã monohidrat), soluţia de glucoză este rãcită. Are loc cristalizarea, iar cristalele obţinute sunt separate de soluţia mumã prin centrifugare. Apoi cristalele sunt prelucrate prin afinare (îndepãrtarea cu apã a siropului de glucozã reţinut pe cristale), uscare şi cernere. Prin uscarea avansatã se obţine dextrozã cristalizatã anhidrã care conţine glucozã în proporţie de 98%.

158

9. TEHNOLOGIA FABRICÃRII MALŢULUI ŞI A BERII

9.1. Tehnologia fabricãrii malţului

Materia primã pentru fabricarea malţului sunt seminţele de orz sau de orzoaicã. Malţificarea seminţelor constã în germinarea acestora şi dezvoltarea plantulei pânã într-un anumit stadiu (6-14 zile) urmatã de uscarea malţului. În procesul de malţificare se formeazã enzime care apoi sunt folosite pentru zaharificarea amidonului din cereale.

Orzul şi orzoaica pentru obţinerea malţului trebuie sã prezinte anumite proprietãţi. Aprecierea calitãţii orzului se face dupã aspect şi prin analize fizico-chimice.

Masa hectolitricã a orzului variazã în limite largi 50-70 kg/hl. Orzul cu masã hectolitricã mare este bogat în amidon şi va conduce la un malţ de bunã calitate.

Corpurile strãine pot fi seminţe ale altor plante de culturã, ale buruienilor sau praf, pietre, pleavã.

Corpurile strãine din masa de orz destinatã fabricãrii malţului nu trebuie sã depãşeascã 3% deoarece ele îngreuneazã procesul de malţificare.

Energia de germinare reprezintã procentul de boabe germinate care dupã trei zile de germinare, în condiţii corespunzãtoare, dezvoltã radicele.Orzul pentru fabricarea malţului trebuie sã prezinte urmãtoarele calitãţi:

-miros proaspãt, caracteristic;-culoare deschisã, tegument subţire, fãrã puncte negre;-sã fie din acelaşi soi;-sã aibã maxim 3% corpuri strãine;-sã aibã masa hectolitricã de minim 60kg/hl, masa a 1000 boabe sã fie

35g;-umiditatea sã fie de maxim 14%;-substanţele proteice sã nu depãşeascã 12%;-masa de orz sã nu fie contaminatã cu boli sau dãunãtori;-energia de germinare sã fie de 80-90%.

Procesul tehnologic de fabricare a malţului cuprinde urmãtoarele operaţii:-curãţirea orzului;-sortare;-înmuiere;-germinare: -pe arie necesitã spaţiu mare, strat subţire de orz,

întoarcere şi stropire periodicã.-pneumatic în strat de 0,8-1m cu reglarea temperaturii

şi a umiditãţii curentului de aer.-uscare;-îndepãrtarea radicelelor şi a germenilor;

159

-rãcirea;-depozitarea.

Schema procesului tehnologic de fabricare a malţului din orz este prezentatã în figura 9.1.

9.1.1. Înmuierea orzuluiPentru ca procesul de germinare sã aibã loc trebuie sã se asigure condiţiile

necesare germinãrii respectiv, o umiditate ridicatã a boabelor de orz, oxigenul necesar respiraţiei embrionului şi temperatură adecvatã.

Înmuierea orzului se face prin imersarea în apã şi are ca scop creşterea umiditãţii orzului de la 10-15% la 42-47%. În decursul înmuierii, bobul de orz se hidrateazã prin absorbţie de apã, iar învelişul se întinde devenind neted. Timpul necesar pentru ca orzul înmuiat sã ajungã la umiditatea necesarã depinde de temperatura apei de înmuiere, de mãrimea boabelor şi de varietatea de orz. Cu cât temperatura apei de înmuiere este mai ridicatã, cu atât durata de înmuiere este mai redusã. La 5ºC durata de înmuiere este de 100 ore, la 10ºC este de 75 ore iar, la 15ºC timpul necesar înmuierii este de 50 ore.

Dar, la temperaturi ridicate ale apei de înmuiere scade solubilitatea oxigenului în apã şi se pot dezvolta microorganisme de alterare. De aceea, temperatura apei de înmuiere nu trebuie sã depãşeascã 13ºC, temperatura optimã fiind de 10...12ºC.

În decursul procesului de absorbţie a apei de cãtre orz se disting douã etape.

În etapa întâia a înmuierii, care dureazã 10 ore absorbţia de apã este rapidã şi umiditatea atinge 35%. Apa absorbitã este dirijatã spre embrion al cãrui conţinut de apã ajunge la 70%, ceea ce duce la începerea germinãrii. Începând de la 30% umiditate în bobul de orz se intensificã metabolismul datoritã creşterii activitãţii enzimatice şi începe dezvoltarea ţesutului embrionar.

Procesul de respiraţie a orzului se intensificã mult. Dacã nu se asigurã oxigenul necesar, embrionul nu se mai dezvoltã şi moare. Pentru a menţine viabilitatea boabelor de orz se practicã aerarea artificialã. Prin aerare se asigurã oxigenul necesar şi în acelaşi timp, este evacuat CO2 rezultat din procesul de respiraţie întrucât acesta acţioneazã ca un inhibitor al dezvoltãrii embrionului.

În etapa a doua a procesului de înmuiere absorbţia de apã este mai lentã iar, când orzul ajunge la 45% umiditate, au loc transformãri enzimatice ale substanţelor din orz, proces cunoscut sub numele de "solubilizarea bobului".

Pentru înmuiere se folosesc vase cilindro-conice numite linuri de înmuiere. Acestea sunt confecţionate din oţel cãptuşit în interior cu rãşini epoxidice, sau din oţel inoxidabil.

Vasele de înmuiere (linurile) sunt prevãzute cu sisteme de aerare montate în partea conicã, cu conducte de alimentare cu apã de înmuiere şi conductã de evacuare a orzului plutitor montatã la partea superioarã a pãrţii cilindrice.

160

Apã Orz brut Aer Aer cald

Recepţie

Precurãţire

Curãţire

Sortare

Depozitare

Înmuierea orzului

Germinare

Orz germinat (malţ verde)

Uscare

Rãcire

Degerminare

Malţ finit

Depozitare pentru maturare

Fig. 9.1. Schema procesului tehnologic de fabricare a malţului.

161

Înmuierea orzului se face în etape, respectiv apa de înmuiere se scurge o datã la 6-8 ore şi orzul se lasã în repaus pentru o perioadã determinatã, dupã care se introduce din nou apã de înmuiere.

Procedeele de înmuiere aplicate în practicã diferã în funcţie de sensibilitatea orzului sau a orzoaicei la înmuiere.

9.1.2. Germinarea orzuluiGerminarea orzului are loc dupã înmuierea orzului pânã când atinge

umiditatea de 44-48%. Pentru ca procesul de germinare sã aibã loc trebuie sã se asigure oxigenul necesar printr-o aerare corespunzãtoare. Temperatura optimã pentru procesul de germinare este de 15-18ºC. Temperaturile mai joase încetinesc procesele care au loc în decursul germinãrii.

Dupã ce bobul de orz s-a îmbibat cu apã suficientã şi i s-a asigurat oxigenul şi temperatura necesarã, embrionul trece din stare latentã într-o stare activã. Substanţele de rezervã din partea fãinoasã a bobului (endospermul bobului), sub influenţa apei sunt uşor accesibile enzimelor eliberate din stratul aleuronic.

Cantitatea de enzime din bobul de orz este redusã, dar în timpul germinãrii se formeazã enzime care au rolul de a solubiliza substanţele de rezervã din bob astfel încât acestea sã poatã fi folosite pentru dezvoltarea embrionului.

Enzimele inactive în bobul de orz, ca de exemplu -amilaza sunt activate în decursul germinãrii. În stratul aleuronic se formeazã urmãtoarele enzime: hemicelulazele numite şi citaze, enzimele proteolitice, amilaze şi fosfataze.

Sub acţiunea hemicelulazelor are loc solubilizarea membranelor celulare asigurându-se în acest fel accesul enzimelor pentru solubilizarea substanţelor de rezervã din bob.

Solubilizarea membranei celulare începe din partea inferioarã a bobului şi înainteazã treptat spre vârful lui, astfel cã dupã perioada de germinare bobul de orz devine moale şi se striveşte uşor.

Enzimele îşi desfãşoarã activitatea paralel cu funcţiile vitale ale embrionului, iar între aceste activitãţi nu existã o interdependenţã totalã. Enzimele odatã formate, îşi pot desfãşura activitatea la o umiditate mai scãzutã, la temperaturi mai ridicate, în absenţa oxigenului.

La începutul germinaţiei are loc aerarea intensã pentru a se asigura dezvoltarea embrionului şi formarea enzimelor, iar apoi prin reducerea aerãrii se frâneazã dezvoltarea embrionului, dar enzimele acţioneazã în continuare.

În funcţie de durata de germinare şi lungimea radicelei se disting urmãtoarele tipuri de malţ:

-malţul pentru spirt numit şi malţ lung sau slad. Acesta se obţine dupã 12- 14 zile de germinare.

162

-malţul pentru bere sau malţul scurt care se obţine dupã 6-8 zile de germinare.

Procesul de germinare se realizeazã pe arii de germinare sau în instalaţii pneumatice.

În decursul germinãrii se urmãresc şi se regleazã urmãtorii parametrii: temperatura, umiditatea şi aerarea orzului.

Germinarea pe arieAcest procedeu de malţificare are o productivitate scãzutã, necesitã spaţii

întinse. Parametrii de malţificare sunt dificil de controlat. Germinarea pe arie constã în aşezarea orzului înmuiat în grãmezi având grosimea de 30-40 cm. Grãmezile de orz sunt deplasate şi aerisite prin lopãtare periodicã. Aceastã operaţie se poate mecaniza cu ajutorul întorcãtoarelor mecanizate.

Germinarea pneumaticã.Deoarece germinarea pe arie necesitã suprafeţe construite mari, consum

de manoperã ridicat şi nu permite controlul riguros al parametrilor care influenţeazã malţificarea, s-au dezvoltat sisteme de malţificare în instalaţii pneumatice. În aceste instalaţii germinarea se realizeazã în straturi cu grosimi mari, iar grãmezile de malţ verde se rãcesc cu un curent de aer saturat cu apã.

Pentru malţificarea pneumaticã se folosesc casete de germinare sau tobe de germinare. Casetele de germinare, în numãr de 8, corespunzãtor celor 8 zile de germinare sunt deschise şi au formã dreptunghiularã. Malţul verde se aşeazã într-un strat de aproximativ 1m grosime pe panouri din tablã perforatã. Casetele sunt prevãzute cu întorcãtoare de malţ verde.

Tobele de germinare au fost construite în mai multe variante, una dintre ele fiind tobele tip Goland. Tobele Goland au formã cilindricã, iar capetele au deschideri rotunde prin care se introduce şi se evacueazã aerul pentru a se asigura uniformitatea germinãrii.

9.1.3. Uscarea malţuluiPentru ca malţul verde sã poatã fi depozitat şi conservat trebuie sã fie

supus operaţiei de uscare pentru îndepãrtarea umiditãţii. În funcţie de felul în care este condusã uscarea, se poate obţine malţul blond având umiditatea 3-3,5% şi culoarea deschisã şi malţul brun având umiditatea 1-4,5% şi culoarea brunã. Malţul blond se foloseşte la fabricarea berii blonde, iar malţul brun la fabricarea berii brune. Uscarea malţului verde se realizeazã în curent de aer cald şi cuprinde trei etape:

-etapa întâi, când umiditatea malţului scade de la 43-48% la 23%. În aceastã etapã fluxul de aer este mare, iar temperatura aerului este de 45-60C.

-etapa a doua, în care umiditatea malţului scade de la 23% la 12%. În aceastã etapã, evaporarea apei de la suprafaţã şi difuzia apei din interior cãtre suprafaţã sunt mai reduse şi are loc contractarea bobului de malţ ceea ce duce la

163

micşorarea suprafeţei de evaporare. Pentru a accelera uscarea, temperatura aerului trebuie sã fie mai ridicatã decât în prima etapã, respectiv 65-75ºC, iar viteza aerului va fi redusã.

-etapa a treia, când umiditatea malţului trebuie sã scadã pânã la umiditatea finalã (3-4% pentru malţul blond şi 1,5-2% pentru cel brun). Fluxul de aer trebuie sã aibã o vitezã mai micã, iar temperatura se ridicã la 80...85ºC pentru malţul blond şi la 95...105ºC pentru malţul brun.

În timpul uscãrii malţului au loc transformãri fizice, biochimice şi chimice. Luând în considerare transformãrile care au loc la uscarea malţului şi care predominã într-o anumitã etapã a uscãrii, pe parcursul procesului de uscare se disting trei faze: faza fiziologicã, faza enzimaticã şi faza chimicã.

Faza fiziologicã dureazã pânã când umiditatea malţului scade la aproximativ 20% şi temperatura atinge 40...50ºC. În decursul acestei faze se continuã procesele specifice germinãrii respectiv creşterea radicelelor, a plumulei, sinteza şi activarea unor enzime.

Faza enzimaticã este caracterizatã de acţiunea diferitelor enzime asupra substraturilor existente în malţ, la temperaturi cuprinse între 40 şi 70C. Pe mãsurã ce creşte temperatura malţului şi scade umiditatea acestuia, are loc şi inactivarea progresivã a enzimelor.

Faza chimicã decurge la temperaturi de peste 70-80C. Au loc reacţii chimice care conduc la formarea substanţelor de aromã şi culoare caracteristice malţului. Datoritã temperaturilor ridicate are loc o scindare a unor hidraţi de carbon şi coagularea de fracţiuni proteice macromoleculare.

Uscarea malţului are loc în instalaţii de uscare numite uscãtoare. Ca agent termic se foloseşte aerul cald.

Pentru uscarea malţului se folosesc uscãtoare clasice cu grãtare orizontale sau cu grãtare verticale şi uscãtoare cu grãtar basculant.

9.1.4. Răcirea şi degerminarea malţuluiMalţul uscat este rãcit la temperatura de 35ºC apoi se îndepãrteazã

radicelele, operaţie numitã impropriu degerminare.Degerminarea se realizeazã în maşina de degerminare în care sunt

separate radicelele numite "colţi de malţ". În urma uscãrii radicelele au devenit friabile. Radicelele se folosesc ca furaj pentru bovine. Cantitatea de radicele rezultatã este de 3,5-5,5% din malţul degerminat.

Dupã degerminare malţul trebuie depozitat în vederea maturãrii. Aceastã operaţie este obligatorie deoarece prin prelucrarea malţului nematurat se obţin musturi tulburi, filtrarea plãmezii este îngreunatã iar, caracteristicile senzoriale ale berii (limpiditate, gust, capacitate de spumare) ar fi grav afectate.

La depozitarea corespunzãtoare are loc o creştere lentã a umiditãţii cu 1% şi o creştere uşoarã a activitãţii enzimatice.

164

Datoritã absorbţiei de apã, tegumentul şi endospermul bobului îşi pierd rigiditatea astfel încât malţul se poate mãcina mai uşor.

Durata de depozitare a malţului în vederea maturãrii este de minim 4 sãptãmâni. Malţul se depoziteazã în silozuri uscate şi poate fi pãstrat timp de 1-2 ani fãrã modificãri importante ale calitãţii.

9.2. Tehnologia fabricãrii berii

Berea este o băutură alcoolică nedistilată care se obţine prin fermentarea cu drojdie a unui must rezultat din malţ, apă şi fiert cu hamei. La fabricarea berii se pot utiliza în anumite proporţii şi înlocuitori de malţ.

9.2.1. Materiile prime pentru fabricarea beriiMateriile prime folosite la fabricarea berii sunt: malţul, apa, hameiul,

drojdia şi înlocuitorii de malţ.Hameiul conferã berii gustul amar şi aroma specificã. Planta de hamei

aparţine din punct de vedere botanic speciei Humulus lupulus din familia Cannabisaceae. La fabricarea berii se folosesc conuri de hamei care reprezintã inflorescenţa femelã. Conul de hamei este format dintr-un ax şi din douã tipuri de bractee, unele purtãtoare de granule de lupulinã, iar altele având rol de protecţie. La baza bracteelor purtãtoare de lupulinã se dezvoltã o glandã cu lupulinã sub forma unei granule mici, lucioase, de culoare galben-verzuie, lipicioasã. Granulele de lupulinã conţin principiile utile pentru fabricarea berii respectiv substanţele amare (rãşini) uleiuri esenţiale şi substanţe tanante.

Rãşinile din hamei reprezintã 15-23% din masa conului de hamei şi reprezintã componenta cea mai importantã a granulelor de lupulinã. Rãşinile din hamei se clasificã în funcţie de solubilitatea lor în diferiţi solvenţi.

Rãşinile totale reprezintã totalitatea constituienţilor din hamei care sunt solubili în alcool metilic la rece precum şi în dietileter. Rãşinile totale sunt compuse din rãşinile tari care reprezintã fracţiunea din rãşinile totale care este insolubilã în hexan şi rãşinile moi, reprezintã fracţiunea din rãşinile totale care este solubilã în hexan şi cuprinde acizi -amari, acizi -amari şi rãşini moi necaracterizate.

Acizii amari sunt acizi slabi, au solubilitate redusã în apã. Ei au proprietãţi bacteriostatice inhibând puternic dezvoltarea bacteriilor.

Atât acizii amari cât şi acizii amari diferã între ei prin natura radicalului R. Acizii -amari se numesc humulon, cohumulon, adhumulon, prehumulon şi posthumulon, iar acizii amari sunt reprezentaţi de lupulon, colupulon, adlupulon, prelupulon şi posthumulon.

165

Acizii amari şi au urmãtoarea structurã:

Acid -amar Acid -amar

Calitatea unui hamei este apreciatã dupã valoarea amarã a rãşinilor moi.Au fost elaborate mai multe relaţii de calcul cu care se stabileşte valoarea amarã a hameiului. În prezent hameiurile se caracterizeazã în funcţie de valoarea amarã universalã (UBW) determinatã dupã metoda Pheninger şi Schur. Relaţia de calcul pentru valoarea amară universalã este urmãtoarea:

Valoarea amarã universalã [mg/g] = (E279 115) / n

în care:E279- este extincţia extractului cloroformic la lungimea de undã de 279 nm; n- este masa probei, în g.

Valoarea amarã depinde, în principal ,de gradul în care aproape toţi -acizii insolubili sunt transformaţi în izo -acizi solubili. Izomerizarea are loc în timpul fierberii mustului cu hamei sau prin tratare cu alcalii.

În prezent conurile de hamei sunt mai puţin folosite la fabricarea berii, fiind preferate preparatele din hamei din motivele urmãtoare:

-cu preparatele din hamei se obţine o amãrealã constantã a berii;-preparatele din hamei pot fi depozitate o perioadã mai mare de timp;-preparatele din hamei pot fi dozate automat.

Preparatele din hamei se pot clasifica în:-preparate obţinute pe cale mecanicã, care pot fi pudre din hamei, pelleţi

(granule) obţinuţi prin presarea pudrelor;-extracte din hamei care pot fi extracte normale şi extracte izomerizate;-preparate mixte de tipul pudrelor cu extracte de hamei.

Apa, prin conţinutul său de săruri, influenţează foarte mult calitatea berii. Pentru a se caracteriza mai bine apa utilizată la fabricarea berii se foloseşte noţiunea de alcalinitate remanentă sau necompensată, care reprezintă acea parte a alcalintăţii totale a unei ape care nu este compensată de prezenţa ionilor de

R

OH

OHOHO

HO O

OH

R

166

calciu şi magneziu din apa respectivă. Pentru obţinerea berilor de culoare deschisă de tip Pilsen este necesar ca alcalinitatea remanentă a apei utilizate să nu depăşească 5º d, corespunzătoare unui raport între duritatea temporară şi cea permanentă de 1: 3,5. Dacă apa are alcalinitate remanentă mai mare este necesară corectarea ei.

Ca înlocuitorii de malţ se folosesc produse cu un conţinut bogat în glucide, dar a căror echipament enzimatic este sărac sau lipseşte. Înlocuitorii de malţ pot înlocui malţul în proporţie de 10-50 %. Utilizarea înlocuitorilor de malţ este determinată, în general, de avantaje economice. Înlocuitorii de malţ se clasifică în înlocuitori solizi şi lichizi. Înlocuitorii de malţ solizi sunt: cereale nemalţificate (porumb, orz, grâu etc.), cereale prelucrate hidrotermic (cereale expandate, fulgi de cereale), produse rafinate (amidon sau zahăr). Înlocuitorii de malţ lichizi sunt siropuri de zahăr.

9.2.2. Procesul tehnologic de fabricare a beriiProcesul tehnologic de fabricare a berii cuprinde următoarele etape

principale: măcinarea malţului; brasajul care include operaţiile de plămădire şi zaharificare a plămezii; filtrarea plămezii zaharificate; fierberea mustului cu hamei; separarea borhotului de hamei din must; limpezirea la cald a mustului; răcirea mustului; limpezirea la rece a mustului; însămânţarea cu drojdii; fermentarea primară; fermentarea secundară şi maturarea berii tinere; filtrarea berii mature; ambalarea berii (tragerea berii).

Schema tehnologică de fabricare a berii este prezentată în figura 9.2.(a şi b).

167

Fig.9.2.a Schema tehnologică de fabricare a berii

Hamei sau produse din

hamei

Apăpotabilă

Malţ

Condiţionare

Măcinare

Zaharificare plămadă

Plămădire

Filtrare plămadă zaharificată

Primul must

Răcire must

Fierberea mustului cu hamei

Must fiert cu hamei

Separare borhot de hamei

Limpezire la cald

Borhot de hamei

Trub la cald

Borhot de malţ

Spălare borhot

Apă de spălare

Limpezire la rece

Must primitiv

Fermentare primară

Bere tânără

Trub la cald

Borhot de malţ epuizat

CO2

Purificare, comprimare

Drojdie de bere

168

Fig.9.2.b Schema tehnologică de fabricare a berii

Bere tânără

Fermentare secundară şi maturare

Carbonatare

Stabilizare

Filtrare

Bere filtrată

LiniştirePasteurizare în vrac Îmbuteliere

Tragere în butoi

Închidere butoaieÎmbuteliere aseptică Capsulare

Depozitare bere la butoi

Etichetare

Introducere sticle în navete

Pasteurizare bere la sticlă

Depozitare bere la sticlă

Materiale filtrante

Stabilizatori

CO2 purificat comprimat

CO2

Drojdie reziduală cu bere

Recuperare bere

169

9.2.2.1. Măcinarea malţuluiMãcinarea malţului are rolul de a uşura extragerea substanţelor solubile

din malţ în operaţia ulterioarã de plãmãdire. Mãcinarea malţului trebuie astfel condusã încât tegumentul sã nu fie mãrunţit prea fin deoarece conţine o serie de substanţe ca polifenoli, substanţe amare şi colorate a cãror dizolvare ar influenţa negativ gustul berii. De asemenea, tegumentul asigurã formarea stratului filtrant la instalaţiile de filtrare a plãmezii.

În schimb, partea fãinoasã a bobului de malţ necesitã o mãcinare finã, deoarece constituie sursa principalã a extractului. Bobul de malţ nu are o compoziţie uniformã, iar mãcinişul obţinut conţine granule de mãrimi diferite. Mãcinişul obţinut din partea mai puţin solubilizatã a bobului conţine granule mai mari, care prin mãcinare se transformã în grişuri mari. Mãcinişul obţinut din partea mai bine solubilizatã a bobului conduce la obţinerea grişurilor fine şi a fãinei.

Grişurile mari se solubilizeazã la plãmãdire mai greu şi necesitã un tratament intensiv, în schimb, mãcinişul cu o proporţie ridicatã de grişuri fine şi fãinuri, asigurã o zaharificare mai rapidã a plãmezii.

Mãcinarea trebuie condusã astfel încât sã se obţinã mai puţine grişuri mari, o proporţie ridicatã de grişuri fine şi fãinuri, iar tegumentul sã fie cât mai puţin sfãrâmat.

Pentru mãcinarea malţului se folosesc mori cu ciocane sau cu valţuri, iar procedeele de mãcinare sunt: mãcinare uscatã, mãcinare uscatã cu condiţionarea malţului şi mãcinare umedã.

Mãcinarea uscatãÎn cazul mãcinãrii uscate se folosesc mori cu ciocane sau mori cu valţuri.

Morile cu valţuri au în componenţã 2, 4, 5 sau 6 valţuri rifluite sau netede.Mãcinarea uscatã cu condiţionareAplicând procedeul mãcinãrii uscate, existã riscul mãrunţirii fine a cojii

malţului ceea ce îngreuneazã operaţia de filtrare a plãmezii. De aceea s-au elaborat tehnologii noi în care se utilizeazã malţul condiţionat cu apã sau abur înainte de mãcinare. În urma operaţiei de "condiţionare" umiditatea malţului creşte cu circa 2,5%, ceea ce are ca efect o creştere a elasticitãţii tegumentului care nu se zdrobeşte la mãcinare.

Mãcinarea umedã a malţuluiPrin aplicarea mãcinãrii umede a malţului se reduce durata de filtrare a

mustului. Alte avantaje ale mãcinãrii umede sunt:-integritatea cojilor se pãstreazã foarte bine şi în acest fel se reduce

solubilizarea polifenolilor în cursul plãmãdirii;-se evitã pierderile de malţ la mãcinare deoarece nu se formeazã pulbere

finã (numitã pospai).Mãcinarea umedã a malţului cuprinde urmãtoarele etape:

170

-înmuierea malţului cu apã caldã timp de circa 20 min atingându-se umiditatea de 25-30%;

-evacuarea apei de înmuiere, care este apoi folositã la plãmãdire;-mãcinarea malţului înmuiat cu ajutorul valţurilor de mãcinare.Mãcinãtura este trimisã la cazanul de plãmãdire, iar moara este spãlatã.

Apa de spãlare este folositã la plãmãdire.

9.2.2.2. Brasajul Brasajul malţului cuprinde plãmãdirea şi zaharificarea plămezii. În

decursul procesului de plãmãdire se urmãreşte trecerea în soluţie a componenţilor solizi ai malţului prin procese de amestecare cu apã şi încãlzirea acestui amestec dupã o anumitã diagramã timp-temperaturã.

Solubilizarea componenţilor solizi ai malţului este datoratã proceselor de dizolvare şi proceselor enzimatice.

Se obţine astfel primul must de bere (must primar) a cãrui caracteristicã principalã o constituie extractul. Totalitatea substanţelor conţinute în mustul de bere poartã denumirea de extract. Prin simpla solubilizare cu apã rece se realizeazã un randament de extract de 10-15% faţã de cantitatea de substanţã uscatã din malţ. În urma acţiunii enzimelor, randamentul de extracţie creşte la peste 70%.

Circa 75% din cantitatea de extract este compusã din zaharuri fermentescibile, iar restul de 25% este reprezentat de dextrine, proteine, pentozani şi alţi componenţi nefermentescibili.

Principalul proces de solubilizare enzimaticã este acela al transformãrii amidonului în zaharuri mai simple (maltozã, glucozã şi dextrine). Pe lângã acest proces, au loc descompuneri ale proteinelor, a hemicelulozelor, a polifenolilor, degradarea lipidelor şi a compuşilor cu fosfor.

Degradarea amidonului decurge în trei stadii.În stadiul I are loc absorbţia de apã şi umflarea granulelor de amidon.

Aceastã etapã decurge la temperatura de 50...60ºC în funcţie de provenienţa amidonului.

În stadiul al II-lea, suspensia de amidon se transformã în gel. Procesul de gelatinizare are loc atunci când amidonul umflat ajunge la o temperaturã criticã numitã temperatura de gelatinizare, caracteristicã diferitelor tipuri de amidon şi care este cuprinsã între 60 şi 80ºC. La atingerea temperaturii critice de gelatinizare, granula de amidon se umflã şi au loc ruperi ale legãturilor de hidrogen urmatã de ataşarea moleculelor de apã la grupãrile OH eliberate. În acest fel se continuã mãrirea volumului granulei de amidon pânã când granula se sparge datoritã desfacerii stratului protector de amilopectinã. În soluţie va difuza amiloza, iar amilopectina este dispersatã în aceastã soluţie de amilozã. La gelatinizare se formeazã o masã vâscoasã-lipicioasã având aspectul de clei. Gelifierea nu este un proces enzimatic ci un proces de absorbţie de apã la

171

moleculele de amidon prin fisurile acestora. În aceste fisuri vor pãtrunde enzimele amilaze.

Stadiul al III-lea de degradare a amidonului decurge sub acţiunea enzimelor -amilazã şi -amilazã. Acest stadiu se divide în douã etape.

-În etapa I, -amilaza acţioneazã asupra amilozei şi a amilopectinei ducând la formarea de dextrine liniare şi ramificate cu masã molecularã medie şi mare. Aceastã etapã este numitã lichefierea amidonului deoarece viscozitatea gelului scade rapid. -amilaza nu se gãseşte în orz. Ea se formeazã în procesul de malţificare.

-amilaza atacã legãturile 1,4--glicozidice din interior. Activitatea optimã are loc la un pH de 5,6-5,8 şi la temperaturi de 72-75ºC. La 80ºC -amilaza este inactivatã.

-În etapa a II-a are loc zaharificarea amidonului datoritã acţiunii enzimelor -amilaza şi -amilaza asupra legãturilor 1,4 glicozidice din amilozã şi amilopectinã.

Zaharificarea amidonului se verificã prin proba de colorare cu o soluţie apoasã de iod-iodurã de potasiu. Suspensiile şi soluţiile de amidon dau cu soluţia de iod-iodurã de potasiu o coloraţie albastrã, dextrinele dau o coloraţie roşu-violet. Atunci când plãmada este zaharificatã coloraţia dispare.

-amilaza degradeazã amiloza şi amilopectina cu formare de dextrine liniare şi ramificate care conţin 7-12 resturi de glucozã. -amilaza degradeazã noile dextrine formate în urma acţiunii -amilazei. -amilaza scindeazã atât amiloza cât şi amilopectina rezultând maltozã şi aşa numitele dextrine-limitã. Acestea nu sunt degradate deoarece, atât în cazul - amilazei cât şi al -amilazei, acţiunea se opreşte la 2-3 resturi de glucozã în faţa legãturilor 1,6--glicozidice din amilopectinã.

Amiloza poate fi complet scindatã în maltozã, dacã lanţurile amilozice conţin un numãr par de unitãţi de glucozã. În cazul când numãrul de unitãţi de glucozã din lanţ este impar rãmâne întotdeauna un capãt liber la 3 unitãţi de glucozã, care are legãturi 1,4--glicozidice sub formã de maltotriozã. În cazul degradãrii amilopectinei, -amilaza poate dezagrega numai unitãţile de glucozã sub formã de pereche de la marginea lanţurilor.

-amilaza acţioneazã optim la 60...65ºC şi la pH = 5,4-5,5. La 70ºC este inactivatã.

Degradarea enzimaticã a amidonului la brasaj va fi influenţatã de urmãtorii factori:

-temperaturã;-durata de brasaj;-pH-ul plãmezii;-concentraţia extractului.La o concentraţie mai mare a plãmezii, aceasta exercitã un efect coloidal

protector asupra enzimelor.Degradarea substanţelor cu azot

172

Spre deosebire de amidon, substanţele cu azot (proteinele) nu se descompun în întregime în procesul de plãmãdire. Se urmãreşte ca, în medie o treime din proteinele conţinute de malţ sã ajungã în mustul de bere sub formã de produse de descompunere. Proteinele sunt necesare pentru o bunã fermentare (ca nutrient pentru drojdii), pentru persistenţa spumei berii şi plinãtatea gustului, dar în acelaşi timp sunt agenţi de generare a tulburerilor. Descompunerea proteinelor este produsã sub acţiunea enzimelor proteolitice (proteinaze şi peptidaze).

La brasaj, vor exista în plãmadã proteine insolubile, globuline şi albumine solubile, peptide şi aminoacizi. În decursul brasajului, primul palier de temperaturã este cel denumit proteolitic şi este cuprins între 40 şi 50ºC, iar durata variazã între 15 şi 60 min. În timpul acestui palier, vor hidroliza în continuare proteinele, cu formare de peptide şi aminoacizi sub acţiunea enzimelor proteolitice. Proteinele nedegradate şi cele insolubile se eliminã cu borhotul de malţ.

Degradarea substanţelor cu azot la brasaj va fi influenţatã de urmãtorii factori:

-gradul de solubilizare al malţului şi conţinutul acestuia în enzime proteolitice;

-condiţiile de brasaj, respectiv temperatura şi durata pauzei de proteolizã;-pH-ul plãmezii; dacã acesta nu este favorabil proteolizei, respectiv dacã

nu este situat în domeniul 5,2-5,5 se face corectarea pH-ului şi se mãreşte durata pauzei de proteolizã;

-concentraţia plãmezii; la concentraţii mari ale plãmezii creşte activitatea proteinazelor.

Degradarea hemicelulozelor. În timpul palierului de proteolizã are loc şi o degradare a glucanilor din pereţii celulari sub acţiunea enzimelor hemicelulazice.

Procedee de brasajProcedeele de brasaj se clasificã în procedee prin infuzie şi procedee prin

decocţie.În cazul brasajului prin infuzie se încãlzeşte întreaga masã de plãmadã

pânã la temperatura finalã cu pauzele necesare pentru acţiunea enzimelor conform diagramei de brasaj temperaturã - timp.

Procedeul de brasaj prin decocţie este procedeul clasic. Acest procedeu recurge şi la fierberea unor porţiuni de plãmadã pentru cleificarea amidonului într-un cazan separat. Apoi porţiunea de plãmadã cleificatã este returnatã la plãmada de bazã, astfel cã temperatura amestecului este adusã la temperatura palierului dorit.

Temperaturile optime pentru diferite pauze sunt:45-50ºC -pauzã proteoliticã;62-65ºC -pauza pentru zaharificare;70-75ºC -pauzã pânã la zaharificarea completã;

173

78ºC -este temperatura finalã a plãmezii.Operaţiile de plãmãdire-zaharificare sunt efectuate în recipiente încãlzite

numite cazane. Cazanele sunt construite din tablã de cupru, oţel inoxidabil sau din oţel carbon placat cu oţel inoxidabil.

9.2.2.3. Filtrarea plãmezii zaharificateLa sfârşitul brasajului se obţine plãmada zaharificatã care este de fapt o

dispersie alcãtuitã dintr-o fazã lichidã în care sunt solubilizate substanţele ce constituie extractul mustului şi o fazã solidã numitã borhot, care este formatã din coji şi alte pãrţi din malţ care nu au trecut în soluţie în decursul brasajului. Plãmada zaharificatã trebuie filtratã pentru a se separa mustul de borhotul de malţ. La filtrare se urmãreşte sã se recupereze cât mai mult extract.

Filtrarea plãmezii are loc în douã stadii:1) scurgerea liberã a primului must denumit şi must primar sau primitiv;2) spãlarea borhotului în vederea recuperãrii extractului reţinut, apele de

spãlare alcãtuind mustul secundar.Pentru a se obţine un must cu concentraţia doritã la sfârşitul filtrãrii,

mustul primitiv trebuie sã conţinã cu 4-6% mai mult extract decât berea care se produce. Astfel, pentru a produce o bere cu extract 12%, mustul primitiv trebuie sã aibã concentraţia de 16-20%.

Cantitatea de apã folositã pentru spãlarea borhotului va depinde de concentraţia mustului primar şi de concentraţia ce trebuie atinsã la fierberea mustului.

Cu cât este mai mare cantitatea de apã care trece prin borhot, cu atât din acesta se extrage o cantitate mai mare de substanţe, şi randamentul în extract va fi mai mare. Dar, cu cât este mai mare cantitatea de apã care trece prin borhot, cu atât va fi necesar sã se evapore o cantitate mai mare de apã la fierberea mustului.

Dacã mustul primar va avea o concentraţie mare în extract, volumul acestuia va fi redus şi, deci va fi necesar sã se foloseascã o cantitate mai mare de apã de spãlare. Spãlarea borhotului de malţ se opreşte când ultima apă de spălare are 0,5-0,6 extract, iar berea va avea un extract de 11-14%.

La sfãrşitul spãlãrii borhotului are loc o creştere a conţinutului de polifenoli substanţe amare şi acid silicic care trec din coaja în apa de spãlare.Filtrarea plãmezii se poate realiza cu urmãtoarele utilaje:

-cazanul de plãmadã;-cazanul de filtrare;-filtrele de plãmadã care pot fi filtre-presã şi filtre rotative care lucreazã

sub vid.În cazanul de plãmadã şi în cel de filtrare, procesul de filtrare are loc

datoritã stratului natural de borhot. Pentru a se forma stratul filtrant de borhot aceste cazane sunt prevãzute cu fund dublu din tablã perforatã.

174

9.2.2.4. Fierberea mustului cu hameiOperaţia de fierbere a mustului cu hamei are urmãtoarele obiective:-dizolvarea şi transformarea componentelor hameiului;-precipitarea proteinelor;-distrugerea enzimelor;-sterilizarea şi colorarea mustului;-acidifierea mustului;-formarea reductonelor.La fierberea mustului are loc şi o concentrare a acestuia. Se evaporã 5-

10% din volumul mustului. La fierbere creşte concentraţia în extract cu mai puţin de 2% faţã de mustul care a intrat la fierbere. La sfârşitul fierberii, concentraţia mustului trebuie reglatã astfel ca sã se atingã concentraţia în extract pentru mustul corespunzãtor unui anumit tip de bere.

În timpul fierberii mustului cu hamei o serie de componenţi ai hameiului ca rãşini, substanţe amare, uleiuri volatile substanţe tanante trec în mustul fierbinte. Gradul de de solubilizare a substanţelor amare depinde de durata şi intensitatea operaţiei de fierbere.

În decursul fierberii cu hamei are loc coagularea proteinelor sub acţiunea cãldurii şi a polifenolilor din hamei care duce la formarea trubului la cald. Trubul la cald este format din particule grosiere cu dimensiunea de 30-80 m care pot fi separate din must prin sedimentare sau filtrare.

Separarea trubului la cald se face în cazane de sedimentare, în centrifuge sau în vase cilindrice numite Whirlpool sau Rotapool care au fundul plat sau uşor înclinat. Mustul fierbinte se introduce tangenţial în vas printr-o conductã situatã la circa 1/3 din înãlţime. Mustul de bere capãtã în vas o mişcare de rotaţie, iar trubul la cald se separã dupã principiul hidrociclonului sub forma unui con compact la mijlocul fundului. Dupã un repaus de 20-60 minute se poate evacua mustul limpede de deasupra, iar apoi se eliminã trubul cu ajutorul apei.

9.2.2.5. Rãcirea mustuluiÎnainte de a fi trimis la fermentare mustul trebuie rãcit. Rãcirea se face în

schimbãtoare de cãldurã cu plãci. Agentul de rãcire este apa, iar pentru rãcirea avansatã se lucreazã cu apã rãcitã la 0...5ºC.

Mustul este rãcit pânã la cca 6-7ºC. În timpul rãcirii mustului fiert cu hamei se formeazã ''trubul la rece''. Acesta este format din particule mult mai fine decât cele din care este alcãtuit trubul la cald, respectiv 0,5-1m (faţã de 30-80m ). Trubul la rece este format din proteine şi din polifenoli.

Separarea trubului la rece se poate face cu centrifuge, cu ajutorul filtrelor cu kiselgur sau în tancuri de flotaţie.

Flotaţia este un procedeu mai nou de separare a trubului la rece, care se bazeazã pe antrenarea particulelor din care este compus trubul la rece cu ajutorul aerului insuflat în must în cantitate mare (20-50 l/hl de must). Bulele de

175

aer se ridicã încet la suprafaţa mustului antrenând cu ele trubul la rece sub forma unui strat de spumã, care dupã câteva ore se coloreazã în brun.

Efectul de separare a trubului la rece variazã între 50 şi 65% în funcţie de mãrimea bulelor de aer insuflat şi de cantitatea de aer. Prin acest procedeu se realizeazã concomitent şi o bunã aerare a mustului.

9.2.2.6. Fermentarea mustului de berePrin fermentarea mustului de bere se urmãreşte transformarea zaharurilor

fermentabile în alcool etilic şi dioxid de carbon cu ajutorul complexului enzimatic al drojdiei de bere. În cazul procedeelor clasice, fermentarea mustului de bere decurge în douã etape şi anume:

-fermentarea primarã sau principalã care dureazã 8...10 zile la temperaturi de 6-10ºC;

-fermentarea secundarã denumitã şi maturare în care temperatura este menţinutã la 0...3ºC şi care dureazã 4-12 sãptãmâni.

Fermentarea primarã se caracterizeazã printr-o fermentaţie alcoolicã mai intensã, zaharurile se transformã în alcool etilic şi bioxid de carbon. Procesul de fermentare primarã este condus dupã o diagramã timp-temperaturã. Procesul începe la 6-7ºC, temperatura creşte la 8-8,5ºC şi apoi se rãceşte treptat pânã la 2-4ºC. Fermentarea primară se realizeazã în vase din oţel emailat, beton sau aluminiu numite linuri de fermentare. Dupã terminarea fermentaţiei primare se obţine berea crudã sau berea tânãrã.

La fermentarea secundară se continuă şi se aprofundează cele mai multe din transformările care au loc la fermentaţia primară. Procese ce au loc în decursul fermentării secudare sunt: continuarea fermentaţiei zaharurilor până la atingerea gradului de fermentare al berii la livrare, saturarea berii cu bioxid de carbon, maturarea berii. În timpul maturării berii are loc un proces de limpezire naturală a acesteia prin depunerea particulelor de trub la rece formate în decursul fermentaţiei precum şi a celulelor de drojdie care au realizat fermentaţia secundară. În cursul maturarării berii se înobilează gustul şi aroma berii datorită procesului de limpezire şi a eliminării unor compuşi volatile prin antrenarea lor de bioxidul de carbon care se degajă. În acelaşi timp, se formează noi cantităţi de produşi secundari de fermentaţie (alcooli superiori, esteri) şi se transformă unii compuşi care imprimă berii tinere un gust neplăcut (diacetil, aldehide). Conţinutul de diacetil serveşte ca indicator al maturării berii. Berea se consideră maturară când conţinutul de diacetil scade sub 0,1 mg / l.

Pentru fermentarea secundară se utilizează tancuri cilindrice orizontale metalice sau tancuri paralelipipedice din beton care lucrează la suprapresiune de circa 1 bar.

Pentru scurtarea duratei de fermentare (primară şi secundară) şi maturare au fost elaborate metode rapide cu o durată de 17-20 zile fără a fi afectată calitatea berii. Pentru creşterea vitezei de fermentare sunt necesare următoarele condiţii:

176

- aerarea intensă a mustului;- un conţinut de azot α-aminic liber de 200mg/l pentru beri la care s-a

folosit numai malţul şi de 150 mg/l pentru beri obţinute cu înlocuitori;

- doză de drojdie la fermentarea primară de 30 milioane celule / ml de must, corespunzătoare la 1 l cremă de drojdie/hl.

Pentru fermentarea rapidă se folosesc vase de fermentare de capacitate mare, multe amplasate în aer liber. Cel mai frecvent se utilizează tancurile de formă cilindro-conică (TCC) construite din oţel inoxidabil sau din aluminiu. Conducerea fermentaţiei mustului de bere se realizează, în principal, prin reglarea temperaturii mustului la anumite valori potrivit stadiului de fermentaţie în conformitate cu o anumită diagramă de fermentare.

9.2.2.7. Filtrarea beriiDupă fermentarea secundară şi maturare, berea mai conţine particule fine

de trub şi celule de drojdie. Berea dată în consum trebuie să prezinte o limpiditate perfectă, cu luciu. Pentru a se conferi berii această calitate, trebuie să se efectueze operaţia de filtrare a berii. Prin filtrare, berea îşi îmbunătăţeşte atât însuşirile gustative cât şi stabilitatea coloidală şi biologică.

Pentru filtrarea berii se folosesc următoarele tipuri de filtre:- filtre cu material filtrant fix care pot fi:

- filtre cu plăci şi masă filtrantă;- filtre cu plăci şi cartoane;- filtre cu membrană filtrantă;

- filtre cu aluvionarea materialului filtrant (kieselgur sau perlită).

9.2.2.8. Ambalarea beriiBerea se ambalează în sticle, în cutii metalice şi în butoaie. În prealabil

ambalajele trebuie spălate şi dezinfectate. Predominant, berea se ambalează (se trage) în sticle. Pentru a preveni apariţia ’’gustului de lumină’’ în bere se folosesc sticle colorate în verde sau în brun deoarece aceste culori absorb radiaţiile cu lungimi de undă mici care catalizează formarea compuşilor responsabili de apariţia gustului de lumină în bere.

Berea finită este o băutură alcoolică nedistilată, spumantă, saturată natural cu bioxid de carbon având gust şi aromă caracteristice.

Compoziţia chimică a berilor depinde de tipul şi sortimentul de bere. Cantitativ, principalele componente ale berii sunt apa, extractul şi alcoolul etilic. În afară de aceşti componenţi, berea conţine o varietate de compuşi chimici care conferă berii însuşirile senzoriale specifice şi valoarea nutritivă.

Conţinutul de alcool este de 4,2-5,9 % de volum pentru berea blondă sau Pilsen.

Conţinutul în extract al berii poate fi determinat şi exprimat ca extract real sau extract aparent. Extractul real reprezintă totalitatea substanţelor nevolatile

177

din bere, provenite din extractul mustului supus fermentării şi care nu au fost asimilate sau fermentate de drojdie. Extractul berii este format din 75-80 % hidraţi de carbon, 6-9 % compuşi cu azot, 4-5% glicerină, substanţe amare, substanţe polifenolice, acizi organici, substanţe minerale, β-glucani. Extractul aparent al berii variază între 1,5-3,9 la berile blonde sau Pilsen.

Berea conţine vitamine provenite din malţ şi drojdie: vitamine B1, B2, B6, nicotinamidă, acid pantotenic, biotină, acid folic, acid p-aminobenzoic şi inozitol.

10. TEHNOLOGIA FABRICÃRII ALCOOLULUI

Alcoolul etilic, ca produs comercial este cunoscut şi sub denumirea de spirt. Alcoolul etilic are multiple utilizãri în diferite industrii. În industria alimentarã acesta se foloseşte pentru prepararea bãuturilor alcoolice. În medicinã, spirtul este folosit ca dezinfectant.

La fabricarea alcoolului se folosesc ca materii prime: melasa, porumbul, cartofii. În industria alcoolului se prelucreazã şi materii prime degradate (grâu, secarã etc.) care nu pot fi utilizate pentru alimentaţie sau pentru furajarea animalelor.

Orzul este folosit pentru fabricarea sladului. Sladul este un malţ verde cu activitate enzimaticã mare şi solubilizare avansatã. Spre deosebire de malţul utilizat în industria berii, malţul pentru fabricarea spirtului este supus germinãrii pe o duratã mai lungã (10-14 zile), iar orzul folosit ca materie primã trebuie sã fie bogat în proteine.

Fabricarea alcoolului din materii prime bogate în amidon (porumb şi cartofi) cuprinde urmãtoarele etape:

-obţinerea plãmezii dulci din materia primã prin transformarea amidonului în zaharuri fermentescibile (maltozã, glucozã) sub acţiunea enzimelor conţinute în slad.

-fermentarea plãmezii dulci prin acţiunea drojdiilor;-distilarea plãmezii fermentate;-rafinarea alcoolului brut.Reprezentarea schematicã generalã a proceselor chimice şi biochimice

care au loc la fabricarea alcoolului este redatã în figura 10.1.

Fig. 10.1. Procesele chimice şi biochimice care au loc la fabricarea alcoolului etilic

alcoolicãfermentaţie

enzimaticãdescompunereMaterii prime

Alcool etilic

CO2

Zaharuri fermentescibile

178

Materiile prime bogate în amidon trebuie supuse întâi procesului de hidrolizã prin care amidonul este transformat în zaharuri mai simple (dizaharide, monozaharide). Are loc '' zaharificarea plãmezii ''. Peste plãmada zaharificatã se adaugã drojdia de bere sub formã de suspensie. Are loc fermentaţia alcoolicã prin care se formeazã alcoolul etilic şi bioxidul de carbon.

Schema procesului tehnologic este prezentatã în figura 10.2.

179

Drojdie Cereale Cartofi Apã Malţ pt. spirt (slad)

Curãţire Spãlare Mãcinare umedã

Mãcinare Lapte de slad

Fierbere

Zaharificare

Fermentare Bioxid de carbon

Plãmada fermentatã

Distilare

Alcool brut

Rectificare

Borhot Alcool tehnic (frunţi şi cozi)

Alcool rafinat

Ulei de fuzel

Fig. 10.2. Schema de operaţii pentru procesul tehnologic de fabricare aalcoolului etilic din cereale şi cartofi.

180

Curãţirea cerealelor se realizeazã prin procedee mecanice (tarare, triere, vânturare).

Prin fierbere se urmãreşte cleificarea şi solubilizarea amidonului astfel ca enzimele amilolitice (amilazele) din malţul pentru spirt sã poatã acţiona mai eficient în decursul operaţiei de zaharificare.

Fierberea cerealelor sau a cartofilor se realizeazã în autoclave. În urma fierberii se obţine plãmada fiartã ce va fi supusã zaharificãrii.

Zaharificarea este procesul de transformare a amidonului cleificat în maltozã (aproximativ 80%) şi dextrine (aproximativ 20%). Acest proces are loc sub acţiunea amilazelor conţinute în slad. În loc de slad se poate lucra cu preparate enzimatice fabricate de firme specializate.

Alãturi de amilaze, acţioneazã şi enzimele proteolitice care hidrolizeazã proteinele şi le transformã în peptide şi aminoacizi necesare pentru dezvoltarea drojdiilor.

Zaharificarea cuprinde urmãtoarele etape:-rãcirea plãmezii la 72-73ºC când se face o fluidificare a plãmezii cu

ajutorul a 1/3 din masa laptelui de slad;-reducerea temperaturii la 63-64ºC după care se adaugă din nou lapte de

slad;-menţinerea temperaturii la 60-62ºC pentru a permite acţiunea enzimelor

amilolitice şi proteolitice.Sfârşitul zaharificării se verifică cu soluţia iod-iodură de potasiu cu care

se evidenţiază absenţa amidonului.Dupã zaharificare plãmada se rãceşte la 30ºC, se adaugã drojdia şi apoi se

continuã rãcirea pânã la 18ºC, când plãmada zaharificatã este trecutã în linurile de fermentare.

Utilajele folosite la zaharificare sunt numite zaharificatoare. Ele sunt vase cilindrice prevãzute cu agitatoare şi serpentinã de rãcire.

Laptele de slad este necesar în proporţie de 2,5-3 kg pentru 100 kg cereale sau cartofi.

Fermentarea plãmezii de cãtre drojdii cuprinde urmãtoarele operaţii:-pregãtirea drojdiilor pentru fermentaţie;-pregãtirea plãmezii speciale pentru drojdie;-fermentarea plãmezii principale.

Drojdia cu care se inoculează plămada zaharificată, numită drojdie de cuib se obţine fie din culturi pure selecţionate, fie din drojdie comprimată sau uscată.

Drojdia este însãmânţatã pe o plãmadã specialã, acidulatã pentru a-i pãstra puritatea şi puterea de fermentare.

Pentru obţinerea cuibului de drojdie, în prealabil trebuie sã se pregãteascã un mediu de culturã special. Acest mediu se preparã din plãmadã dulce (zaharificatã), cãreia i se adaugã slad sub formã de lapte de slad care este sursã de azot asimilabil pentru drojdii. Dupã adãugarea sladului, plãmada se menţine la 58-62ºC, timp de 1-2 ore pentru ca amidonul conţinut în sladul introdus sã fie

181

zaharificat. Apoi în mediul de culturã se introduce acid sulfuric care are rol de antiseptic.

Plămada specială în care se cultivă drojdia de cuib este de circa 8% din cantitatea de plămadă principală.

Plãmada zaharificatã şi acidulatã este pasteurizatã la 75-80ºC, dupã care este rãcitã rapid la temperatura de însãmânţare cu dojdii de 30ºC. Dupã însãmânţare, temperatura mediului este coborâtã la circa 20ºC.

Fermentarea plãmezii principale începe o datã cu introducerea drojdiei în zaharificator, de unde, dupã multiplicarea drojdiilor, este trecutã în linurile de fermentare. În cazul unei fermentaţii desfãşurate în bune condiţii, are loc transformarea practic totalã a zahãrului fermentescibil din plãmadã, sub acţiunea drojdiilor, în alcool etilic şi bioxid de carbon.

Se obţin concentraţii mari de alcool şi randament ridicat dacă se lucrează în condiţii de sterilizare depline. De aceea, linurile de fermentare sunt prevăzute cu dispozitive hidraulice de închidere, care permit reţinerea bioxidului de carbon depozitat, dar opresc intrarea aerului din exterior. .

Procesul de fermentare a plãmezii dureazã aproximativ 72 ore pentru plãmezile de porumb şi circa 50 ore pentru cele de cartofi.

Distilarea plãmezii fermentatePlămada fermentată conţine circa 8-10% alcool etilic. Lichidul rezultat în

urma fermentãrii plãmezii zaharificate conţine pe lângã alcool etilic, acid acetic, alcooli superiori, glicerinã şi substanţe nevolatile (zaharuri, sãruri minerale, substanţe proteice).

Acesta se separă de celelalte componente ale plămezii în aparate speciale de distilare de tip coloană. Substanţele nevolatile din plămada fermentată sunt numite borhot. Borhotul este folosit pentru furajarea animalelor.

Distilarea este realizatã în coloane de distilare cu talere. Se obţine alcoolul etilic brut având tãria alcoolicã de 80-85 grade.

Rafinarea alcoolului brutAlcoolul brut este un amestec complex de substanţe volatile care conţine

alcool etilic, apã, acizi organici, aldehide, esteri, alcooli superiori şi baze volatile. Substanţele organice trebuie eliminate din alcoolul brut deoarece, prezente în proporţie de circa 1% , îi imprimã acestuia miros şi gust neplãcut astfel încât nu poate fi utilizat la fabricarea bãuturilor alcoolice.

Rafinarea se realizează în coloana de rectificare, după ce în prealabil, alcoolul brut este supus unei tratări chimice care constă în neutralizarea acizilor volatili, saponificarea esterilor şi oxidarea aldehidelor.

Neutralizarea şi saponificarea se fac cu soluţie de NaOH sau Na2CO3. Pentru oxidarea aldehidelor se foloseşte soluţie de KMnO4 de concentraţie 1%. În general, pentru tratarea chimicã a unui hectolitru de alcool brut sunt necesare 15-30g NaOH şi 5-15g KMnO4.

Pentru rafinarea alcoolului brut se folosesc douã tipuri de instalaţii: cu funcţionare periodicã şi cu funcţionare continuã.

182

În urma rectificãrii se obţin trei fracţiuni:- o fracţiune în care se gãsesc compuşii mai uşor volatili decât etanolul,

deci care au punctul de fierbere mai mic decât 78,3C, denumită frunţi de distilare, sau spirt frunţi, pe scurt frunţi;

-alcoolul etilic de 96%, având punctul de fierbere de 78,15C;-alcoolul sau spirtul cozi, care conţine o serie de componenţi mai greu

volatili;-uleiul de fuzel este format din impuritãţi cu volatilitate scãzutã şi

constituie reziduul procesului de rectificare.Spirtul frunţi şi spirtul cozi se amestecã şi se foloseşte ca alcool tehnic în

industrie.Uleiul de fuzel se utilizeazã ca dizolvant. Uleiul de fuzel conţine alcooli

superiori: amilic, izoamilic, izobutilic, propilic.

183

11. TEHNOLOGIA VINULUI

Vinul este bãutura alcoolicã obţinutã prin fermentarea mustului de struguri. Vinurile se pot clasifica dupã diferite criterii:

-dupã originea viţei de vie: -vinuri obţinute din struguri de viţã nobilã; -vinuri de hibrizi;

-dupã culoare: vinuri albe, roz şi roşii;-dupã aromã: vinuri aromate şi nearomate;-dupã conţinutul în zahãr: vinuri seci şi vinuri dulci.Culegerea strugurilor se face în funcţie de tipul de vin ce urmeazã sã fie

obţinut şi trebuie fãcutã în momentul când strugurii ating maturitatea tehnologicã care nu coincide întotdeauna cu maturitatea fiziologicã. Pentru vinurile de consum curent, culesul începe când strugurii conţin 17-20% zahãr. Pentru vinurile superioare culesul se face atunci când strugurii conţin peste 20% zahãr, iar pentru vinurile dulci trebuie ca stugurii sã fie în faza de supracoacere când strugurii conţin 25-30% zahãr.

11.1. Tehnologia de obţinere a vinurilor albe

Vinurile albe se obţin din struguri albi prin fermentarea mustului în absenţa pãrţilor solide ale boabelor.

Schema tehnologicã de obţinere a vinurilor albe este redatã în figura 11.1.Recepţia cantitativã se face prin cântãrirea strugurilor. La recepţia

calitativã se verificã autenticitatea soiului de struguri, starea de sãnãtate, concentraţia de zaharuri şi acizi.

Zdrobirea strugurilor constã în strivirea şi spargerea boabelor prin presare sau lovire. Zdrobirea este necesarã pentru a se elibera mustul. Aceastã operaţie trebuie condusã astfel încât sã nu se producã spargerea seminţelor şi strivirea ciorchinilor.

Desciorchinarea strugurilor constã în separarea boabelor de ciorchini.În urma operaţiilor de zdrobire-desciorchinare se obţine mustuiala care

este amestecul de boabe zdrobite şi mustul rezultat.Sulfitarea mustuielii constã în tratarea acesteia cu 60-80 mg/l SO2. În

cazul strugurilor mucegãiţi se mãreşte doza la 120-200 mg/l.Dioxidul de sulf are acţiune antisepticã, previne oxidarea enzimaticã

datoritã blocãrii acţiunii unor enzime (tirozinaza, peroxidaza etc.) şi amelioreazã însuşirile senzoriale ale vinurilor deoarece conservã prospeţimea şi aroma acestora, atenueazã gustul de mucegai. În plus, dioxidul de sulf împiedicã declanşarea fermentaţiei alcoolice (24...48 ore) şi are acţiune dizolvantã uşurând trecerea unor compuşi din pãrţile solide ale bobului în must.

184

STRUGURI

Recepţie cantitativã şi calitativã

Zdrobire-desciorchinare

MUSTUIALA

Ciorchini

Valorificare

SO2

Sulfitare mustuialã

Separare must ravacMust ravac

Boştinã scursã

Presare Tescovinã

ValorificareAsamblare

Corecţie de compoziţie

LimpezireSO2

Fermentaţie alcoolicã

Umplerea golurilor

Maia de drojdii selecţionate

CO2

Tragerea vinului de pe drojdie

SO2 Drojdie

VIN ALB Valorificare

Fig. 11.1. Schema tehnologicã de obţinere a vinurilor albe.

185

Mustuiala este trimisã în linuri sau în camere scurgãtoare unde se separã mustul rãvac de boştinã. Mustul rãvac reprezintã 60-70% din cantitatea totalã de must. Boştina, respectiv boabele zdrobite din care s-a separat mustul rãvac, este supusã presãrii pentru a se extrage complet mustul.

Presarea boştinei se realizeazã cu ajutorul preselor discontinue sau continue.

Asamblarea constã în omogenizarea diferitelor fracţiuni de must. De obicei se amestecã mustul rãvac cu cel de la presã.

Corecţia de compoziţie a mustului se realizeazã prin urmãtoarele operaţii de corectare:

-corecţia zahãrului constã în adãugarea de zahãr sau de must concentrat pentru a se obţine un vin cu o tãrie alcoolicã suficientã (de minimum 9% alcool).

-corectarea aciditãţii se face prin precipitarea tartraţilor cu carbonat de calciu în cazul musturilor acide şi prin adãugare de acid tartric sau prin cupajare în cazul celor cu aciditate redusã.

Limpezirea mustului este necesarã pentru a se separa suspensiile. Limpezirea mustului este numitã şi deburbare, iar partea grosierã separatã este numitã burbã. Limpezirea mustului se realizeazã frecvent prin decantare gravitaţionalã timp de 6...18 ore, cu adaos în prealabil de SO2. Limpezirea se poate face şi cu ajutorul separatoarelor centrifugale, acest procedeu fiind recomandat doar pentru musturile tulburi.

Fermentaţia mustului limpezit poate fi spontanã (sub acţiunea drojdiilor proprii), dar în tehnologia modernã se folosesc drojdii selecţionate introduse în must sub formã de maia. În acest fel se asigurã o fermentaţie alcoolicã completã şi uniformã şi se obţin vinuri superioare bogate în alcool şi substanţe aromate.Drojdiile folosite pentru fermentarea vinurilor aparţin speciilor Saccharomyces ellipsoideus şi Saccharomyces oviformis.

În industria vinului, fermentaţia are loc la temperaturi sub 30ºC şi se desfãşoarã în trei faze.

1. Faza de înmulţire a drojdiilor, se caracterizeazã printr-o urcare lentã a temperaturii mustului şi o slabã degajare de bioxid de carbon. În timpul acestei faze, cantitatea de zaharuri scade uşor, mustul începe sã se tulbure, drojdiile se înmulţesc intens şi se produc cantitãţi mici de alcool. Durata acestei faze este în medie 1...2 zile în funcţie de condiţiile în care are loc fermentarea: temperatura mustului, conţinutul acestuia în zaharuri, rasa de drojdie utilizatã etc.

2. Faza fermentaţiei tumultuoase este cea de-a doua fazã. În decursul fermentaţiei tumultuoase au loc puternice degajãri de bioxid de carbon, temperatura mustului creşte simţitor, scade cantitatea de zaharuri şi creşte concentraţia de alcool. Mustul care se transformã în vin se tulburã. Aceastã fazã dureazã de obicei 6...7 zile.

3. Faza fermentaţiei liniştite este caracterizatã de activitatea mai slabã a drojdiilor datoritã scãderii concentraţiei de zaharuri şi a creşterii concentraţiei

186

alcoolice. Scade treptat temperatura vinului şi degajãrile de bioxid de carbon. Se formeazã o serie de produşi care imprimã vinului o aromã şi un gust plãcut. În decursul acestei faze are loc limpezirea vinului. Durata acestei faze variazã de la 7...10 zile la câteva luni.

Fermentarea mustului de struguri se realizeazã în vase de stejar sau în cuve de beton armat cãptuşite cu material antiacid. Pentru evitarea pãtrunderii aerului, vasele sunt prevãzute cu pâlnii de fermentare, care permit degajarea bioxidului de carbon însã nu permit pãtrunderea aerului.

Fermentaţia mustului se controleazã prin mãsurarea temperaturii şi prin examinarea microscopicã a mustului.

Umplerea golurilor din vaseDupã terminarea fazei tumultuoase de fermentare este necesar sã fie

realizatã operaţia de umplere a golurilor vaselor. Aceastã operaţie are scopul de a feri vinurile de o oxidare puternicã şi de a împiedica dezvoltarea bolilor aerobe. Pentru vinurile noi, umplerea golurilor se face la început o datã pe sãptãmânã şi apoi la intervale de douã sãptãmâni.

Tragerea vinului de pe drojdie este numitã şi pritoc sau pritocire şi are drept scop separarea vinului de drojdie şi de substanţele care se gãsesc sub formã de sediment pe fundul vasului. Pritocul favorizeazã procesul de maturizare a vinului.

Maturizarea vinului are loc în urma unor procese chimice şi biochimice complexe şi dureazã 0,5...1,5 ani.

Primul pritoc se face în noiembrie-decembrie, al doilea în martie-aprilie, iar al treilea în august-septembrie.

Pritocirea vinului de pe drojdie se realizeazã practic în urmãtoarele variante:

-deschisã;-cu aerisire limitatã;-închisã.Pritocirea deschisã se face atunci când se doreşte şi o aerare puternicã.

Pritocirea cu aerisire limitatã este aplicatã vinurilor noi, normale, iar pritocirea închisã este aplicatã atunci când se doreşte evitarea aerãrii, în general pentru vinurile finite.

11.2. Tehnologia de obţinere a vinurilor roşii

Vinurile roşii diferã de cele albe prin culoare, astringenţã etc.Tehnologia de obţinere a vinurilor roşii diferã de cea a vinurilor albe prin

operaţia de macerare. În cazul vinurilor roşii, presarea mustuielii se face numai dupã ce aceasta suferã o perioadã de macerare şi fermentare, spre deosebire de vinurile albe la care presarea se realizeazã imediat dupã obţinerea mustuielii.

În acest fel, mustul rãmâne în contact cu pãrţile solide ale mustuielii respectiv cu pieliţele, seminţele şi, în cazul în care strugurii nu sunt

187

desciorchinaţi, şi cu ciorchinii. Prin contactul prelungit dintre must şi pãrţile solide, cu un conţinut bogat în substanţe colorante, aromate, tanin, substanţe minerale, acestea trec în must şi vor fi regãsite în vin.

Substanţele colorante (pigmenţi antocianici) sunt insolubile în mustul rezultat din struguri, dar devin solubile dupã zdrobirea strugurilor şi începerea procesului de fermentaţie când se formeazã alcoolul etilic şi are loc creşterea temperaturii.

Tehnologia de obţinere a vinurilor roşii cuprinde urmãtoarele operaţii tehnologice principale: recepţia cantitativã şi calitativã a strugurilor; prelucrarea mecanicã a strugurilor (desciorchinare, zdrobire); fermentaţia alcoolicã şi macerarea; obţinerea vinului sau a mustului parţial fermentat prin tragere de pe boştinã şi presare; perfectarea fermentaţiei alcoolice şi desãvârşirea fermentaţiei malolactice.

Schema tehnologicã de obţinere a vinurilor roşii este prezentatã în figura 11.2.

Strugurii pentru obţinerea vinurilor roşii trebuie culeşi la maturitate deplinã, deoarece substanţele colorante se acumuleazã în ultima perioadã a procesului de maturare. Recepţia şi prelucrarea strugurilor se desfãşoarã la fel ca şi la obţinerea vinurilor albe.

Macerarea-fermentarea mustuielii trebuie urmãritã şi dirijatã prin controlul temperaturii, al densitãţii şi al culorii vinului. Procesul de macerare-fermentare se poate realiza în vase statice sau în cisterne rotative metalice care pot fi termostatate. Aceste cisterne sunt umplute cu mustuialã lãsându-se un gol de 15-20%. Durata procesului de macerare-fermentare este de 24-36 ore dacã cisternele sunt termostatate şi de 48-60 de ore pentru cele netermostatate. Pentru omogenizarea mustului, se rotesc periodic cu alternarea sensurilor.

Fermentaţia malolacticã este provocatã de bacterii lactice specifice. În decursul fermentaţiei malolactice, are loc transformarea acidului malic din vinul roşu în acid lactic şi dioxid de carbon. În urma fermentaţiei malolactice are loc scãderea aciditãţii vinurilor deoarece acidul malic, care este un acid dicarboxilic srelativ tare, este transformat în acid lactic care este un acid monocarboxilic mai slab.

HOOC - CHOH - CH2 - COOH CH3 - CHOH - COOH + CO2

Acid malic Acid lactic

Dupã fermentaţia malolacticã valoarea pH-ului vinului creşte uşor şi se amelioreazã însuşirile senzoriale ale vinurilor roşii. În cazul vinurilor albe fermentaţia malolacticã nu este doritã.

188

Struguri coloraţi

Recepţie calitativã şi cantitativã

Zdrobire-desciorchinare

Mustuialã

Ciorchini

Valorificare

Sulfitare mustuialãSO2

Macerare-fermentare CO2Maia de drojdii selecţionate

Separare vin ravacVin ravac

Boştinã fermentatã

Presare

Vin de presã

Tescovinã fermentatã

Valorificare

Asamblare

Perfectarea fermentaţiei alcoolice

CO2

Umplerea golurilor

Fermentaţia malolacticã CO2

Tragerea vinului de pe drojdie

Vin roşu

Fig. 11.2.Schema procesului

tehnologic de obţinere a vinurilor roşii.

189

11.3. Fazele de evoluţie ale vinurilor

Vinul are o compoziţie complexã fiind format din peste 500 de componente aflate sub formã de molecule nedisociate, ioni, macromolecule, gaze dizolvate. Apa se gãseşte în proporţie mare (70...90%) fiind solventul în care sunt dizolvate celelalte componente. Alcoolul etilic provine din fermentaţia alcoolicã a zaharurilor din struguri, concentraţia lui este de 70-130g la litru. Vinul conţine mici cantitãţi de alcool metilic (50-250 mg/l), alcooli superiori, acizi organici nevolatili care conferă vinurilor aciditate fixă (acidul tartric, malic, citric, succinic, lactic etc.), acizi organici volatili (acidul acetic, acidul formic, propionic şi butiric), substanţe azotoase, compuşi fenolici, substanţe colorante, substanţe tanante, aldehide, esteri, CO2, substanţe minerale.

Fazele de evoluţie ale vinurilor sunt următoarele: formarea, maturarea, învechirea şi degradarea vinurilor.

Formarea vinului începe imediat dupã terminarea fermentaţiei tumultuoase şi se caracterizeazã prin sedimentarea treptatã a drojdiilor şi limpezirea vinului. Are loc declanşarea şi desfãşurarea fermentaţiei malo-lactice.

Maturarea vinului se desfãşoarã de la efectuarea primului pritoc şi dureazã pânã când vinul dobândeşte caracteristicile specifice. În timpul maturãrii vinului au loc urmãtoarele transformãri: dizolvarea unor componenţi din lemnul butoiului, oxidarea, condensarea şi precipitarea parţialã a compuşilor fenolici şi a unor coloizi, procese de esterificare, acetalizare. Vinurile îşi modificã compoziţia fizico-chimicã şi însuşirile senzoriale (culoare, gust).

Învechirea vinului se face dupã turnarea în sticle şi constã în apariţia unor calitãţi senzoriale maxime ca urmare a desfãşurãrii unor procese în absenţa oxigenului, în special de esterificare şi acetalizare.

Degradarea vinuluiDupã ce vinurile ating apogeul însuşirilor lor, încep sã-şi modifice

compoziţia şi sã piardã calitãţile: se modificã culoarea, se degradeazã buchetul datoritã formãrii unor compuşi care altereazã gustul şi mirosul.

În funcţie de soi, de compoziţie şi de condiţiile de pãstrare, durata de atingere a vârstei critice este variabilã de la 5...10 ani pânã la 50...100 de ani. Existã şi vinuri de 50...100 de ani care nu şi-au pierdut calitãţile.

11.4. Îngrijirea, condiţionarea şi îmbutelierea vinurilor

Îngrijirea vinurilorDupã terminarea fermentãrii, vinul nu poate fi trecut direct în consum

deoarece este încã instabil, cu gust de drojdie, impregnat cu bioxid de carbon. Vinul este pãstrat o perioadã de timp în pivniţe în care se realizeazã urmãtoarele

190

operaţii tehnologice: umplerea golurilor vaselor, pritocurile, cupajãrile şi egalizãrile, limpezirea şi stabilizarea.

Umplerea golurilor vaselorUmplerea golurilor din vasele în care se pãstreazã vinul, numitã şi

"facerea plinului" trebuie efectuatã pentru a se evita oxidarea acceleratã a vinului şi dezvoltarea unor microorganisme dãunãtoare.

Golurile din vasele cu vin apar datoritã urmãtoarelor cauze: pierderile de vin prin evaporare sau scurgere, degajare de CO2, micşorarea volumului datoritã scãderii temperaturii etc. Umplerea golurilor începe dupã terminarea fermentaţiei alcoolice şi trebuie realizatã pe tot parcursul procesului tehnologic pânã la îmbuteliere.

Vinul cu care se face plinul trebuie sã fie sãnãtos, stabil şi cu proprietãţi asemãnãtoare. În cazul în care nu existã posibilitatea umplerii golurilor se acoperã vinul cu o peliculã de ulei neutru (parafinã), se umple golul cu SO2

gazos sau vinul se pãstreazã sub atmosferã de gaz inert.

Pritocul vinului este operaţia de tragere de pe drojdie prin care vinul se separã de pe sedimentul format. Acest sediment este alcãtuit din celule levurice, alte microorganisme precum şi substanţe depuse pe fundul vasului. În primul an, vinurile se pritocesc de 3-4 ori, în al doilea an de douã ori (primãvara şi toamna), iar în anii urmãtori o singurã datã (primãvara).

Egalizarea şi cupajarea vinurilorEgalizarea vinurilor este operaţia de amestecare a douã sau mai multe

vinuri provenite din acelaşi soi pentru a se obţine loturi de vin cu calitãţi omogene (tãrie alcoolicã, culoare, aciditate etc.).

Condiţionarea vinurilorOperaţiile tehnologice de condiţionare constau în limpezirea şi

stabilizarea vinurilor.Limpiditatea vinului este proprietatea acestuia de a permite trecerea unor

raze de lumină, atunci când se află într-un pahar de sticlă incolor care este aşezat în faţa unei surse de lumină.

Stabilitatea vinului se datorează echilibrului fizico-chimic şi biochimic realizat între diferitele componente ale vinului, care prin menţinerea în timp, nu permite apariţia tulburelilor de natură fizico-chimică, biologică sau enzimatică. Vinurile tulburi sau opalescente prezintă un aspect neplăcut, gust aspru şi se îmbolnăvesc uşor. De aceea operaţia de limpezire este obligatorie în vinificaţie.

Limpiditatea vinului începe să se realizeze după încetarea proceselor biologice, când nu mai au loc degajări de bioxid de carbon. Limpezirea şi stabilizarea vinurilor pe cale naturală necesită timp îndelungat, fiind nesigură şi costisitoare.

De aceea, pentru limpezirea şi stabilizarea vinului în timp scurt, se aplică diferite metode şi procedee tehnologice care pot fi:

191

- metode fizico-mecanice care constau în filtrarea sau centrifugarea vinului;

- metode fizico-chimice (cleierea vinului);- metode chimice (tratamentul cu ferocianura de potasiu sau cu fitină)- metode fizice constau în pasteurizarea sau refrigerarea vinului.

Cleierea vinului constă în tratarea acestuia cu substanţe minerale (caolin, bentonită), cu substanţe chimice anorganice (ferocianura de potasiu) sau cu substanţe gelatinoase (gelatină, cazeină, albuş de ou, clei de peşte). Aceste substanţe, dispersate în apă, produc o masă semicoloidală numită clei. În timpul cleierii au loc fenomene coloidale de adsorbţie şi floculare precum şi interacţiuni dintre coloizii adăugaţi şi cei existenţi în vin în urma cărora are loc precipitarea acestora.

Îmbutelierea vinurilorVinurile se îmbuteliază pentru a fi livrate imediat în consum sau pentru a

fi păstrate pentru învechire şi apoi date în consum. Vinurile destinate îmbutelierii trebuie să corespundă unor condiţii ca: să fie obţinute cu o tehnologie specifică fiecărui tip de vin, să fie perfect limpezi şi stabile, iar vinurile demiseci şi dulci să fie stabile din punct de vedere biologic.

Perioada de timp respectată până la îmbuteliere depinde de tipul vinului şi variază de la 5-6 luni pentru vinul alb demisec de consum curent la 1,5-2 ani pentru vinurile roşii seci sau chiar 2-3 ani pentru vinurile intens colorate şi foarte extractive.

Îmbutelierea vinului se face în sticle sau în butelii de plastic. Înainte de îmbuteliere, sticlele se supun procesului de condiţionare care constă în spălarea, curăţirea şi dezinfectarea lor. Aceste operaţii se fac cu apă rece, apă caldă şi bioxid de sulf urmată de uscarea lor. La capsarea sticlelor se folosesc dopuri din plută sau material plastic.

192

12. TEHNOLOGIA LAPTELUI ŞI A PRODUSELOR LACTATE

12.1. Proprietăţi fizico-chimice ale laptelui

Laptele este produsul de secreţie al glandelor mamare ale mamiferelor.În industrie, este prelucrat în special laptele de vacã, dar şi cel de oaie, caprã, bivoliţã.

Proprietãţile fizice şi senzoriale ale laptelui de vacã sunt urmãtoarele: culoare alb-gãlbuie, gust dulceag, densitate 1,027-1,034 kg/dm3, punct de fierbere 100,15-100,17C, punct de congelare –0,555ºC.

Laptele de vacã are pH-ul uşor acid situat între 6,6 şi 6,8. Aciditatea laptelui se exprimã în grade Thőrner. 1º Thőrner reprezintã numãrul de ml de soluţie NaOH 1N necesar pentru neutralizarea unui litru de lapte.

Laptele este un amestec complex format din: apã, lipide, protide, glucide şi sãruri minerale.

Laptele este un lichid instabil. Globulele de grãsime, având densitatea subunitarã, se separã la suprafaţã sub formã de smântânã. Lactoza este fermentatã de cãtre unele microorganisme. Cazeina, care este dispersatã coloidal în lapte, precipitã sub formã de fosfocazeinat de calciu sub acţiunea acizilor când pH-ul atinge valoarea 4,6.

12.2. Colectarea laptelui

Fabricile de produse lactate prelucreazã laptele colectat din zonele apropiate. Imediat dupã ce este muls, laptele trebuie supus unui tratament primar care constã în:

-filtrarea prin site, tifon sau ţesãturi speciale pentru îndepãrtarea impuritãţilor mecanice;

-rãcirea laptelui pânã la 2...5ºC pentru a se încetini dezvoltarea microorganismelor din lapte care sunt endogene sau provin din mediul înconjurãtor (praf, furaje, ustensile şi utilaje, bãlegar, etc.). În lapte se pot gãsi bacterii lactice, drojdii şi mucegaiuri.

-depozitarea în tancuri izoterme.De la centrele de recoltare, transportul laptelui se face cu mijloace auto în

bidoane sau în cisterne izoterme.În cadrul fabricii, laptele se prelucreazã, obţinându-se laptele de consum

sau este folosit ca materie primã pentru obţinerea de produse lactate: produse lactate dietetice acide (iaurt, chefir, lapte bătut), smântânã, brânzeturi, unt.

193

12.3. Tehnologia laptelui de consum

Procesul tehnologic de obţinere a laptelui de consum cuprinde urmãtoarele operaţii principale: recepţia, rãcirea laptelui, curãţirea laptelui de impuritãţi, normalizarea laptelui, omogenizarea, pasteurizarea, ambalarea, depozitarea.

Recepţia laptelui se face atât cantitativ (gravimetric sau volumetric) cât şi calitativ. Recepţia calitativã constã în examinarea laptelui din punct de vedere senzorial, fizico-chimic şi microbiologic.

Proprietãţile fizico-chimice urmãrite sunt: densitatea laptelui, conţinutul de grãsime, aciditatea laptelui, etc.

Curãţirea laptelui de impuritãţi se face prin filtrare sau prin centrifugare.Normalizarea lapteluiConţinutul de grãsime al laptelui recepţionat variazã în limite relativ largi

iar, la livrarea laptelui de consum pe piaţã acesta trebuie sã aibã un anumit conţinut de grãsime, constant în funcţie de sortiment.

Normalizarea laptelui se poate realiza prin micşorarea sau prin creşterea conţinutului de grãsime. Reducerea conţinutului de grãsime se realizeazã prin extragerea unei pãrţi din smântânã din lapte cu ajutorul separatoarelor centrifugale sau prin amestecarea unui lapte integral cu lapte smântânit.

Pentru creşterea conţinutului de grãsime a laptelui se adaugã smântânã proaspãtã în lapte sau se amestecã laptele cu un conţinut scãzut de grãsime cu un lapte având un conţinut mai mare de grãsime. Calculul normalizãrii laptelui se poate face prin metoda pãtratului lui Pearson cunoscutã şi sub denumirea de regula amestecurilor. Calculul normalizãrii laptelui se poate face pe baza unor formule de bilanţ de materiale şi bilanţ de grãsime.

De regulã, pentru normalizarea laptelui de consum, se foloseşte lapte smântânit care se obţine prin separarea grãsimii dintr-o cantitate de lapte integral care se amestecã apoi cu lapte integral în proporţii stabilite prin pãtratul lui Pearson sau prin calcule de bilanţ.În cazul folosirii pãtratului lui Pearson se fac urmãtoarele notaţii:

A- conţinutul de grãsime mai mare;B- conţinutul de grãsime mai mic;C- conţinutul de grãsime la care trebuie sã se ajungã.

C

IA

B II

C

A

B

C =

= -

-

pãrţi de lapte cu A grãsime

pãrţi de lapte cu B grãsime

194

Un exemplu de calcul pentru normalizarea laptelui este prezentat mai departe.

Se normalizeazã 2500 l lapte cu un conţinut de 3,5% grãsime, la 2% grãsime, prin adaos de lapte smântânit cu 0,1% grãsime. Ce cantitate de lapte smântânit trebuie adãugatã?În pãtratul lui Pearson se complecteazã datele astfel:

-sus, în stânga, conţinutul de grãsime cel mai mare, în acest 3,5%;-jos, în stânga, conţinutul de grãsime mai mic, în acest caz 0,1% pentru

laptele smântânit;-în centru, coţinutul de grãsime la care dorim sã fie laptele normalizat, în

acest exemplu 2%; -sus, în dreapta, diferenţa cifrelor pe diagonalã (2,0 - 0,1 = 1,9 );-jos, în dreapta, diferenta cifrelor pe diagonalã (3,5 - 2 = 1,5 );

3.5 1.9 pãrţi din laptele integral folosit la normalizare

2 + 0.1 1.5 pãrţi din laptele smântânit folosit la normalizare 3.4 totalul pãrţilor

1,9 l lapte cu 3,5% grãsime . . . . 1,5 l lapte cu 0,1% grãsime2500 l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .x

x = 2500 · 1,5 / 1,9 =1973,7 l ~ 1980 l lapte cu 0,1% grãsime.

Pentru normalizarea a 2500 l lapte cu 3,5% grãsime este necesar sã se amestece cu 1980 l lapte smântânit ( 0,1% grãsime ) şi se obţin 2500 + 1980 = 4480 l lapte normalizat cu 2% grãsime.

Omogenizarea laptelui are ca scop reducerea diametrului globulelor de grãsime din lapte de la 3,5 - 5 m pânã la 2 m ceea ce duce la stabilizarea emulsiei de grãsime, evitându-se separarea acesteia la suprafaţa produsului. Omogenizarea constã în trecerea laptelui sub presiune printr-o supapã de omogenizare în care are loc mãrunţirea globulelor de grãsime. Temperatura optimã de omogenizare este de 60ºC, iar presiunea de omogenizare este de 120 - 180 daN / cm2.

Pasteurizarea laptelui este operaţia de încãlzire a laptelui la temperaturi sub 100C pentru a se distruge formele vegetative ale microorganismelor prezente în lapte .

Regimul de pasteurizare (timpul de pasteurizare şi temperatura la care are loc pasteurizarea ) trebuie ales astfel încât sã se asigure pe de o parte distrugerea

195

bacilului tuberculos şi pe de altã parte sã nu ducã la modificarea proprietãţilor senzoriale şi fizico-chimice ale laptelui.

Pasteurizarea se poate realiza în cazane sau în vane de pasteurizare cu pereţi dubli prin care circulã agentul de încălzire sau în pasteurizatoare cu plãci.

Se pot aplica mai multe metode de pasteurizare:-pasteurizare joasã care se realizeazã la 63. . .65ºC timp de 30 min;-pasteurizare la temperaturi înalte la minimum 72ºC timp de 15secunde;-pasteurizare instantanee care se realizeazã la o temperaturã de minimum

75ºC urmatã de rãcirea bruscã la 10ºC;Dezaerarea-dezodorizarea se realizeazã cu ajutorul instalaţiei Vacreator

si are ca scop eliminarea eventualelor mirosuri neplãcute din lapte.Rãcirea laptelui se face în secţiunea de rãcire a pasteurizatorului cu plãci.

Laptele este rãcit la temperatura de 4. . .6ºC.Dupã rãcire, laptele este depozitat în tancuri izoterme pânã în momentul

ambalãrii. Tancurile sunt prevãzute cu agitatoare montate înclinat în plan vertical pntru a evita separarea particulelor de grãsime la suprafaţa laptelui.

Ambalarea laptelui de consum se poate face în bidoane de aluminiu, butelii de sticlã, butelii de material plastic, pungi din material plastic sau ambalaje din carton cerat cu polietilenã.

Dupã ambalare, laptele este pãstrat în depozit pânã la livrare. Perioada de depozitare este de maxim 24 ore, iar temperatura în spaţiul de depozitare trebuie sã fie de maxim 4ºC.

12.4. Tehnologia produselor lactate dietetice acide

Produsele lactate dietetice acide se clasificã în douã grupe: produse obţinute numai prin fermentare lacticã (iaurt, lapte bãtut, sana, lapte acidofil ) şi produse obţinute prin fermentaţie mixtã, lacticã şi alcoolicã (chefir).

Produsele din prima grupã se caracterizeazã printr-un coagul relativ dens cu gust acid datoritã acumulãrii de acid lactic.

Produsele din grupa a doua (chefir) prezintã un coagul fin strãbãtut de bule de CO2 şi au gustul acid, uşor astringent, datoritã acumulãrii de acid lactic, alcool etilic şi CO2.

Produsele lactate dietetice acide se obţin prin fermentarea laptelui sub acţiunea culturilor de bacterii lactice care, în cazul produselor din grupa a doua, sunt asociate cu unele specii de drojdii.

Bacteriile lactice fermenteazã lactoza care este transformatã în acid lactic. Aciditatea laptelui creşte şi are loc coagularea lui. De asemenea sub acţiunea bacteriilor lactice, substanţele proteice suferã hidrolizã parţialã devenind mai uşor de digerat pentru organism şi deci mai uşor asimilabile.

De aceea, aceste produse au o valoare nutritivã ridicatã. Ele conţin toate elementele nutritive ale laptelui sub o formã uşor asimilabilã.

196

Consumul acestor produse duce la o îmbunãtãţire a compoziţiei microflorei intestinale prin inhibarea dezvoltãrii bacteriilor de putrefacţie şi patogene şi prin intensificarea acţiunii secretoare şi motorii a tractului intestinal.

Produsele lactate dietetice acide au o durată de pãstrare mai mare decât cea a laptelui, ceea ce prezintã un avantaj economic important.

Tehnologia de obţinere a produselor lactate dietetice acide cuprinde operaţiile: recepţia laptelui, normalizarea, pasteurizarea, însãmânţarea laptelui cu culturi de bacterii lactice, repartizarea în ambalaje mici, fermentare, prerãcire, rãcire, depozitare.

Pentru însãmânţare se folosesc culturi de bacterii selecţionate având putere acidifiantã mare şi capacitate aromatizantã. Aceste culturi de bacterii sunt livrate de laboratoare specializate sub formã lichidã sau liofilizatã (uscate sub vid înaintat în stare congelatã).

12.4.1. IaurtulIaurtul este cel mai vechi şi mai rãspândit dintre produsele lactate acide.

Numele de iaurt este de origine turcã, "ia-urt" însemnând lapte acru.Iaurtul se obţine sub acţiunea a douã bacterii lactice: Lactobacillus

bulgaricus şi Streptococcus thermophilus.Schema procesului tehnologic de fabricare a iaurtului este prezentatã în

figura 12.1.

Caracteristicile fizico-chimice ale diferitelor sortimente de iaurt sunt redate în tabelul 12.1.

Tabelul 12.1Caracteristicile fizico-chimice ale diferitelor sortimente de iaurt

Indicatorul Iaurt extra Iaurt gras Iaurt slabGrãsime, % 4 2,8 0,1

Substanţã uscatã, % minimum

15 11,3 8,5

Substanţe proteice, % minimum

4 3,2 3,2

Zer expulzat, % maximum

2 5 5

Aciditate, ºT 75-145 75-145 75-145

197

I II

Iaurt tip gras şi tip slab Iaurt extra

Fig. 12.1. Schema procesului tehnologic de fabricare a iaurtului

Recepţia calitativã şi cantitativã a laptelui

Normalizare

Pasteurizare Omogenizare

Concentrare pânã la 15% s.u.

Pasteurizare

Rãcire la 45ºC

Însãmânţare cu culturi de bacterii lactice

Repartizare în ambalaje mici

Termostatare (43-45ºC; 2,5-3 ore)

Prerãcire (18. . .20ºC, 3-4 ore)

Rãcire (2. . . 8ºC)

Depozitare (2 . . . 8ºC)

Livrare

Curãţire

198

12.4.2. ChefirulChefirul este un produs ce rezultã în urma unei fermentaţii mixte:

fermentaţie lacticã şi alcoolicã. Chefirul se obţine prin procedeul clasic în care fermentarea are loc în ambalaje mici sau prin fermentare în vanã.

Procedeul clasic de fabricare a chefirului constã din însãmînţarea laptelui pasteurizat şi rãcit la temperatura de 20…22ºC şi apoi repartizarea în ambalaje mici în care are loc fermentarea.

Pentru însãmânţare se folosesc mai multe specii de microorganisme care trãiesc în simbiozã: Streptococcus lactis, Betabacterium caucasium, Bacterium caucasium şi drojdia Torula Kefiri. Streptococii lactici produc fermantaţia lacticã care duce la coagularea laptelui, bacteriile formeazã produşi de aromã, iar drojdiile produc alcool şi dioxid de carbon.

Pentru obţinerea chefirului, fermentarea laptelui se realizeazã în douã faze:

-în prima fazã, la temperatura de 18…20ºC timp de 16…20 ore se asigurã condiţiile pentru fermentaţia lacticã;

-în a doua fazã la temperatura de 10…20ºC, timp de 1…2 zile are loc fermentaţia alcoolicã.Procedeul de fermentare " în vanã " are loc de asemenea în douã etape:

-fermentarea I, fermentarea lacticã se face la 20…24ºC timp de 8...12 ore;-fermentarea II, când predominã fermentaţia alcoolicã are loc la

temperatura de 12…14ºC timp de 6…12 ore.Dupã terminarea fermentãrii II urmeazã ambalarea chefirului.

Chefirul are un coagul fin, omogen, cu o consistenţã fluidã. Gustul este acrişor, uşor înţepãtor şi rãcoritor.

Indicatorii fizico-chimici ai chefirului sunt:-conţinut de grãsime 3,3%;-substanţe proteice 3 %;-aciditate, maximum 110ºT;-conţinut alcool 0,1-0,6%.

12.5. Laptele praf

Laptele praf se obţine prin deshidratarea avansatã a laptelui de vacã normalizat. Se fabricã lapte praf degresat şi lapte praf cu un conţinut standardizat de grãsime. Materia primã destinatã fabricãrii laptelui praf trebuie sã fie de foarte bunã calitate.

Procesul tehnologic de obţinere a laptelui praf cuprinde urmãtoarele operaţii: recepţia laptelui, normalizarea, pasteurizarea pentru distrugerea bacteriilor şi inactivarea enzimelor, concentrarea laptelui, omogenizare, uscare, rãcire, ambalare, depozitare şi livrare.

199

Concetrarea laptelui se face pânã la 33-35% pentru laptele care va fi uscat prin procedeul de uscare în peliculã (pe valţuri) şi pânã la 40-50% pentru laptele destinat uscãrii prin pulverizare.

Omogenizarea laptelui se aplicã numai pentru laptele care conţine grãsime. Omogenizarea se poate face fie dupã o concentrare parţialã a laptelui, fie dupã concentrarea finalã.

Uscarea laptelui se poate realiza prin douã procedee:- procedeul de uscare în peliculã;- procedeul de uscare prin pulverizare.Procedeul de uscare în peliculã numit şi procedeul de uscare pe valţuri

constã în încãlzirea la presiune atmosfericã a unei pelicule subţiri de lapte timp de 2-3 secunde pe o suprafaţã metalicã încãlzitã cu abur la temperatura de 115-140ºC.Temperatura peretelui metalic care intrã în contact cu laptele este situatã deasupra punctului de fierbere a laptelui. Cele mai utilizate sunt instalaţiile de uscare cu valţuri. Valţurile metalice sunt aşezate orizontal şi paralel la o distanţã foarte micã între ele (0,5-0,75mm). Valţurile sunt încãlzite în interior cu abur. Deasupra valţurilor este montat un bazin de alimentare cu lapte încălzit în prealabil la 71ºC. Laptele se rãspândeşte uniform şi se usucã. Datoritã evaporãrii rapide a apei, temperatura laptelui uscat nu atinge temperatura valţurilor. Pelicula de lapte uscat este detaşatã cu ajutorul unor racleţi sub formã de benzi continue care sunt preluate de un transportor elicoidal şi mãrunţite întâi grosier şi apoi fin în moara cu ciocane.

Laptele praf obţinut prin uscarea în peliculã prezintã o solubilitate de maximum 85%.

Procedeul de uscare prin pulverizare (atomizare) este un procedeu modern ce permite obţinerea unui produs cu proprietãţi calitative superioare atât ca aspect (culoare) cât şi ca gust şi miros având solubilitatea de peste 99%.

Principiul de bazã al acestui procedeu constã în pulverizarea laptelui sub formã de picãturi foarte fine (ceaţã) într-o camerã de uscare în care se introduce un curent de aer uscat având temperatura de 140-170ºC. Datoritã temperaturii ridicate a aerului introdus in camera de uscare şi a suprafeţei mari de contact, laptele se usucã aproape instantaneu şi se transformã într-un praf fin care este ulterior separat de aer. Deoarece evaporarea apei are loc atât de repede, temperatura în picãturile de lapte nu depãşeşte 49-54ºC. Laptele praf care cade la baza camerei de uscare, este evacuat continuu.

Laptele praf este folosit în alimentaţie sau în industria alimentarã: în industria cãrnii, în industria produselor zaharoase (caramele, ciocolatã), în industria panificaţiei (pâine, biscuiţi etc.), la fabricarea îngheţatei.

200

12.6. Smântâna

Smântâna este un produs lactat având o compoziţie asemãnãtoare cu cea a laptelui, dar având un conţinut mai mare de grãsime. Aceasta variazã în limite destul de largi, între 20 şi 70%, în mod obişnuit fiind cuprins între 20 şi 40%.

Smântâna mai conţine apã şi substanţã uscatã negrasã formatã din componenţii laptelui, a cãror proporţie variazã în funcţie de procentul de grãsime.

De exemplu, smântâna cu un conţinut de 30% grãsime are, în medie, urmãtoarea compoziţie:

-grãsime . . . . . . . .30%-apã . . . . . . . . . . . 64%-proteine . . . . . . . 2,7% -lactozã . . . . . . . . . 3% -substanţã uscatã -plasma -substanţe minerale 0,3% negrasã

Proteinele, lactoza şi substanţele minerale reprezintã substanţa uscatã negrasã care cu apa formeazã aşa numita "plasmã" în care este emulsionatã grãsimea.

Smântâna se obţine din lapte prin aşa numita smântânire a laptelui care constã în separarea grãsimii din lapte pe baza diferenţei de densitate între grãsimea din lapte şi ceilalţi componenţi ai laptelui. În urma smântânirii laptelui se obţine smântâna şi laptele smântânit

Smântânirea laptelui se poate realiza pe cale naturalã sau mecanicã. Smântânirea naturală se observã la laptele lãsat în repaus un anumit timp şi are loc sub acţiunea forţei gravitaţionale datoritã densitãţii mai mici a smântânii.

Smântânirea naturalã nu se aplicã în industrie deoarece prezintã unele dezavantaje ca: durata mare, faptul cã în lapte rãmâne 1% grãsime, aciditatea ridicatã a smântânii obţinute.

Smântânirea mecanicã a laptelui se realizeazã pe cale centrifugalã.Smântâna poate fi folositã ca materie primã pentru fabricarea untului sau

se poate prelucra în smântânã destinatã alimentaţiei (smântânã de consum).Smântâna pentru consum poate fi de doua tipuri: smântânã dulce

(nefermentatã) sau smântânã fermentatã. Procesul tehnologic de fabricare a smântânii este prezentat în figura 12.3.

201

Fig. 12.3. Schema procesului tehnologic de fabricare a smântânii de consum.LapteRecepţie calitativã şi

cantitativã

CurãţireSmântânire mecanicãNormalizarea smântâniiPasteurizare-dezodorizareRãcireSmântânã dulce

Maturare fizicã 4-6ºC, 24 ore Rãcire la 4 - 6ºCAmbalareDepozitareLivrare Smântânã fermentatãRãcire la 18-22ºC

Maturare biochimicãRãcireAmbalareMaturare fizicã, 5-6ºC, 24 ore

DepozitareLivrareCulturi de bacterii lactice

202

Smântânirea mecanicã a laptelui se realizeazã prin centrifugare în separatoare centrifugale. Sub acţiunea forţei centrifuge, componentele laptelui se separã pe baza diferenţei de densitate în smântânã şi laptele smântânit. Concomitent se separã impuritãţile din lapte sub formã de nãmol. În vederea smântânirii centrifugale, laptele este încãlzit la 35-40ºC şi introdus în toba separatorului. Eficacitatea separãrii centrifugale depinde de dimensiunea globulelor de grãsime, de densitate grãsimii, respectiv a plasmei laptelui, de vâscozitatea laptelui, de calitatea acestuia (conţinutul de proteine precipitate sau de impuritãţi reduc eficacitatea separãrii).

Vâscozitatea laptelui scade cu creşterea temperaturii, iar rezistenţa opusã la deplasarea globulelor de grãsime se micşoreazã. Încãlzirea faciliteazã în acelaşi timp aglomerarea globulelor de grãsime. De aceea se recomandã încãlzirea laptelui la 35-45ºC.

Normalizarea smântâniiSmântâna care se foloseşte ca smântânã de consum şi cea destinatã

fabricãrii untului sau a altor produse lactate trebuie sã aibã un anumit conţinut de grãsime caracteristic. Obţinerea smântânii cu un anumit conţinut de grãsime standardizat se poate realiza fie direct din separatorul centrifugal (prin reglarea debitului de lapte, a numãrului de rotaţii ale tobei etc.) fie prin normalizare. Pentru smântâna dulce normalizarea se face la un conţinut de grãsime de 32%, iar pentru smântâna fermentatã la un conţinut între 20 şi 30% în funcţie de tipul de smântânã. Normalizarea se realizeazã prin adaos de lapte smântânit sau de smântânã cu un conţinut mai mic de grãsime.

Pasteurizarea smântânii Pasteurizarea smântânii trebuie realizatã la temperaturi mai mari decât în

cazul laptelui, respectiv la 92-95ºC deoarece termorezistenţa microorganismeloreste mai accentuatã în smântânã datoritã efectului protector al grãsimii.

Pentru a îmbunãtãţi consistenţa smântânii şi a se evita separarea grãsimii de plasmã în decursul depozitãrii, înainte de pasteurizare se efectueazã omogenizarea smântânii. Omogenizarea se face dupã ce smântâna a fost preîncãlzitã la 60-70ºC.Obiectivele pasteurizãrii sunt urmãtoarele:

-distrugerea microbilor patogeni;-distrugerea florei nedorite respectiv drojdii, mucegaiuri şi anumite

bacterii care pot produce defecte ale smântânii sau influenţeazã negativ calitatea şi conservabilitatea untului;

-distrugerea enzimelor naturale existente în lapte sau a celor produse de microorganisme care pot determina modificãri calitative ale untului şi micşoreazã conservabilitatea untului;

-îndepãrtarea substanţelor volatile mirositoare prin folosirea vidului parţial în procesul de pasteurizare cu ajutorul instalaţiilor de tip Vacreator. Îndepãrtarea substanţelor volatile nedorite este numitã dezodorizare.

203

Pentru pasteurizarea smântânii se folosesc pasteurizatoare cu plãci sau instalaţii de pasteurizare de tip Vacreator în care se injecteazã abur în smântânã.Vacreatorul este format din trei compartimente care funcţioneazã sub vid:

-compartiment de pasteurizare la 92-95ºC;-compartiment de evaporare a vaporilor de apã înglobaţi în smântâna

diluatã care vine din compartimentul de pasteurizare. În acest compartiment temperatura este de 75-80ºC, iar presiunea de 340 mmHg;

-compartiment de evaporare a vaporilor de apã rãmaşi şi a gazelor rãu mirositoare în care temperatura este de 45ºC, iar presiunea de 90 mmHg.

Rãcirea smântânii pasteurizate trebuie fãcutã în sistem închis evitându-se contactul cu aerul şi prin aceasta posibilitatea de oxidare a grãsimii şi de infectare microbianã.

Maturarea smântâniiÎn funcţie de destinaţia smântânii pentru fabricarea unui anumit sortiment

de smântână de consum, sau pentru fabricarea untului, aceasta este supusã maturãrii fizice sau maturãrii fizice şi biochimice.

Maturarea fizicã are drept obiectiv solidificarea grãsimii şi hidratarea substanţelor proteice pentru a se obţine o anumitã consistenţã.

Maturarea biochimicã se aplicã în cazul fabricãrii sortimentului smântânã fermentatã pentru consum şi în cazul smântânii destinate fabricãrii untului.

Maturarea biochimicã are urmãtoarele obiective:-formarea aromei specifice; -acidifierea smântânii ceea ce duce la scãderea pH-ului. În cazul fabricãrii

untului, creşterea aciditãţii smântânii favorizeazã inversarea de faze ceea ce duce la îmbunãtãţirea randamentului în unt.

Maturarea smântânii are loc în vane de maturare unde se face însãmânţarea cu culturi selecţionate de bacterii lactice.

Pentru însãmânţare se foloseşte o culturã mixtã formatã din:-bacterii acidifiante: Streptococcus lactis cu acţiune acidifiantã puternicã

şi Streptococcus cremoris care are acţiune acidifiantã redusã, dar favorizeazã obţinerea unei consistenţe cremoase;

-bacterii care produc compuşi de aromã (bacterii aromatizante ) cum sunt Leuconostoc citrovorum şi Leuconostoc paracitrovorum. Substanţele de aromã sunt acetoina şi diacetilul şi se formeazã din acidul citric existent în smântânã.

În timpul maturãrii biochimice se urmãreşte aciditatea smântânii .Când aciditatea atinge 50-60ºT, faza de maturare biochimicã este încheiatã. Urmeazã rãcirea smântânii fermentate care are drept scop încetinirea procesului de acidifiere şi crearea condiţiilor de dezvoltare a compuşilor de aromã.

Rãcirea smântânii se face mai lent datoritã conductibilitãţii termice reduse. Rãcirea smântânii se realizeazã în douã etape:

-în vanã pânã la temperatura de 10…14ºC;

204

-în ambalaje (bidoane sau ambalaje din plastic mici) pânã la temperatura de 4…6ºC în spaţii frigorifice.

Smântâna dulce sau fermentatã se depoziteazã în spaţii frigorifice curate, dezinfectate, bine aerisite la temperatura de 2…5ºC.

12.7. Tehnologia fabricãrii untului

Untul este un produs cu o importanţã deosebitã în alimentaţia omului datoritã proprietãţilor sale nutritive şi energetice.

Untul se obţine prin baterea smântânii şi conţine grãsime, apã şi substanţã uscatã negrasã.

Procesul tehnologic de fabricare a untului cuprinde douã etape principale:-smântânirea laptelui;-obţinerea untului din smântânã. Procedeul clasic de fabricare a untului cuprinde urmãtoarele etape:

recepţia laptelui (calitativã şi cantitativã), smântânirea mecanicã a laptelui, normalizarea smântânii, pasteurizarea şi dezodorizarea smântânii, maturarea fizicã şi biochimicã a smântânii, baterea smântânii în urma cãreia se obţine untul cu 74-83% grãsime şi zara, un subprodus lichid ce conţine 7-9,5% substanţã uscatã, spãlarea untului, malaxarea şi ambalarea untului. Schema procesului tehnologic de fabricare a untului este redatã în figura 12.4.

Inversarea fazelorPentru obţinerea untului din smântânã este necesar sã se realizeze

inversarea fazelor cu eliminarea concomitentã a zarei:

G/A A/G + Zarã smântânã unt

Smântâna este o emulsie G/A în care globulele de grãsime sunt dispersate în plasmã, iar untul este o emulsie A/G în care grãsimea este faza continuã ce conţine apã sau plasmã dispersate sub formã de picãturi fine.

Zara care se obţine concomitent cu untul conţine 7-9,5% substanţã uscatã formatã din: lactozã (3,3-3,7%), substanţe azotoase (3-3,3%), grãsime (0,1-0,9%), substanţe minerale (0,6-0,7%).

Pentru a se realiza inversarea fazelor în scopul obţinerii untului din smântânã sunt aplicate trei procedee:

-procedeul prin aglomerare;-procedeul prin concentrare;-procedeul prin combinare.Procedeul prin aglomerare constã din unirea globulelor de grãsime şi

aglomerarea în granule care apoi sunt sudate prin malaxare.

205

Fig. 12.4. Schema procesului tehnologic de fabricare a untului

Procedeul prin aglomerare se poate realiza: discontinuu, în putinei metalic rotativ continuu, prin procedeul Fritz.

Procedeul discontinuu prin aglomerare este bazat pe baterea smântânii într-un utilaj numit putinei.

Putinei metalic

În timpul învârtirii putineiului are loc înglobarea de aer în smântânã şi se formeazã o spumã. Globulele de grãsime se ciocnesc cu bulele de aer ceea ce duce la deformarea şi chiar distrugerea parţialã a lor. În faza urmãtoare, globulele de grãsime se concentreazã şi se unesc formând aglomerãri sub formã de granule numite bob de unt. Procesul de formare a bobului de unt este terminat atunci când spuma îmbogãţitã în substanţã grasã lichidã şi apoi în aglomerãri de globule de grãsime devine instabilã şi se sparge.

Granulele de unt sunt unite apoi prin malaxare. Factorii care influenţeazã procesul de obţinere a untului în putineele rotative sunt: construcţia putineiului, viteza de rotire, gradul de umplere a putineiului, conţinutul de grãsime al smântânii şi temperatura de batere a smântânii în putinei.

Turaţia putineiului trebuie astfel aleasã încât sã se asigure cãderea smântânii de la înãlţime şi sã se împiedice menţinerea smântânii pe pereţii putineiului. Viteza de rotire se alege în funcţie de mãrimea putineiului. Durata baterii este în medie de 45 minute.

Lapte

Recepţie calitativã şi cantitativã

Smântânire

Normalizarea smântânii

Pasteurizare-dezodorizare

Rãcire

Maturare fizicã

Maturare biochimicã

Inversarea fazelor

Unt

Spalarea bobului de unt

Malaxarea untului

Ambalare

Depozitare

Livrare

Zara

Livrare

Culturi de bacterii lacticeLapte degresat

206

Gradul de umplere al putineiului este de 35-40% depinzând de conţinutul de grãsime al smântânii care este supusã baterii în putinei.

Putineiul este prevãzut cu un vizor prin care se urmãreşte procesul de batere a smântânii. La început, smântâna vâscoasã acoperã continuu vizorul. Cãtre sfârşitul baterii începe sã se separe zara sub forma unui lichid care spalã vizorul. În acel moment s-a realizat faza de alegere a untului şi putineiul se lasã în repaus 3-5 minute. Zara se eliminã din putinei fiind trecutã într-un bazin de colectare .

Spãlarea untului are ca scop înlocuirea zarei cu apã. Zara conţine substanţe proteice, lactozã , acid lactic fiind un mediu prielnic pentru înmulţirea microorganismelor. Prin înlocuirea zarei cu apã se asigurã un grad mai mare de conservabilitate a untului.

Prin spãlare, bobul de unt este rãcit şi capãtã o consistenţã suficient de tare care previne aglomerarea şi favorizeazã îndepãrtarea zarei şi a apei de spãlare. Apa de spãlare are temperatura de 6...10ºC vara şi 10...12ºC iarna. Se fac 2-3 spãlãri pânã când apa care se scurge din putinei este limpede, fãrã urme de zarã.

Malaxarea untului are urmãtoarele obiective: transformarea într-o masã compactã şi omogenã a boabelor de unt, repartizarea uniformã a apei şi reglarea conţinutului de apã. Prin malaxare se asigurã untului o structurã caracteristicã în care globulele de substanţã grasã, particulele de grãsime solide, particulele de cazeinã, picãturile de apã şi bulele de aer sunt dispersate într-o fazã lichidã continuã de substanţã grasã.

În decursul malaxãrii untului au loc urmãtoarele procese:-presarea boabelor de unt cu expulzarea de apã şi zarã;-frecãri lamelare ale masei de unt şi fracţionarea unor constituenţi ai

untului, în special a picãturilor de apã.Durata malaxãrii este de 20-40 minute (pentru procedeul discontinuu prin

aglomerare). Reglarea conţinutului de apã din unt se face la sfârşitul malaxãrii, necesarul de apã fiind calculat cu relaţia:

A = Cu (Ad - Ae)/ 100-Ae

A- cantitatea de apã ce se adaugã la sfâşitul malaxãrii, în kgCu- cantitatea de unt probabilã (calculatã), în kgAd- conţinutul de apã dorit în unt, în %Ae- conţinutul de apã existent în unt, în %Cantitatea probabilã de unt se calculeazã cu ajutorul relaţiei:

Cu =Cs (Gs - Gz)/ Gu - Gz

în care:Cs- cantitatea de smântânã folositã, în kgGs - grãsimea din smântânã, în %Gu- grãsimea din unt, în %

207

Gz- grãsimea din zarã, în %

Ambalarea untului Untul se ambaleazã în hârtie tratatã şi în folie de aluminiu caşeratã cu

pergament sau caşeratã cu hârtie. Untul se poate ambala şi în cutii de carton de 25 kg cãptuşite cu hãrtie de pergament simplã, tratatã sau caşeratã.

Depozitarea untului Untul ambalat se depoziteazã la 2...5ºC în caz de livrare imediatã sau este

congelat la -30...-25ºC şi apoi depozitat la -15...-18ºC. În aceste condiţii untul se poate conserva aproximativ 10 luni.Procedeul continuu prin aglomerare (procedeul Fritz)

Aglomerarea se poate realiza şi printr-un procedeu continuu de obţinere a untului numit procedeul Fritz. În acest caz smântâna este introdusã într-un cilindru cu agitator şi cu manta de rãcire unde are loc baterea şi transformarea smântânii în unt. Smântâna este proiectatã sub formã de strat pe peretele cilindrului şi antrenatã într-o mişcare de rotaţie foarte rapidã. Globulele de grãsime se concentreazã spre interior fiind supuse la şocuri puternice datoritã acţiunii agitatorului şi se elibereazã astfel gãsime lichidã.

În cazul acestui procedeu celelate faze de la fabricarea untului respectiv separarea zarei, spãlarea untului, malaxarea sunt realizate în cadrul unei singure instalaţii. Malaxarea are loc prin laminare, untul fiind trecut prin compartimentul final al instalaţiei prevãzut cu plãci perforate.

208

Instalatie de fabricare a untului Contimab-Simon bazată pe procedeul Fritz

1- Cilindu de batere cu agitator-batator2 - Conductă de evacuare3 – Compartiment de malaxare (I) 4 - Cilindu de malaxare5 - Spirala elicoidala6 -Primul punct de spalare6’ – Compartimenul de malaxare (II)7 - al doile apunct de spălare8 - Compartimetul de malaxare (III)9 - Zonă de presiune10 Palete de amestecare11 – Site cu orificii12 – Compresor13,14 – Sifoane de recirculare

Smântâna se introduce în cilindrul de batere 1, prevăzut cu agitator –bătător si manta de răcire. In cilindrul de batere are loc inversarea fazelor cu formarea bobului deunt , avand diemesiuni de 2-5 mm.Amestecul de boabe de unt şi zară este evacuat din cilindrul de batere printr-o conductă verticală fiind adus în compartimentul 3 al cilindrului de malaxare 4 unde se separă zara. Boabele de unt separate de zară sunt preluate de spirala elicoidală 5 a cilindrului de malaxare, sunt spălate în punctul 6 şi obligate să treacă printr-o secţiune de stoarcere în compartimentul al doilea de malaxare 6’,

209

unde se realizeză a doua spălare în punctul 7 şi fărămiţarea untului. În acest compartiment se realizează o mai bună repartizare a apei în unt.

În continuare, untul este condus în compartimentul al III-lea de malaxare 8, care lucrează sub vid şi este obligat să treacă prin zona de presioune 9 , prevăzută cu site 11 şi palete de omogenizare 10. Aivci se face şi reglarea conţinutului de apă al untului prin injectarea de apă cu ajutorul compresorului 12, după care untul este forţat să trecă ajutajul de ieşire sub forma unui laminat cu secţiune dreptunghiulară . Primul sector de malaxare are două spirale elicoidale care lucreayă în aceeaşi carcasă şi se rotesc în sensuri contrare. Turaţia de malaxare se reglează în limitele 10 –70 rot /minut , având grijă să nu se depaşească acest domeniu deoarece o turaţie mai mare duce la înglobarea apei în loc de eliminarea acesteia.

O alta varianta a procedului Fritz este realizata in instalatia Nagema.

Fabricare unt, proces continuu, instalatie NAGEMA

Alte procedee de inversare a fazelor pentru obtinerea untului din smântână

Pentru a se realiza inversarea fazelor în scopul obţinerii untului din smântânã se pot aplica si procedeele prin concentrare sau procedeul prin combinare :

210

Procedeul de fabricare a untului prin concentrare constã în încãlzirea smântânii la 60-70ºC şi trecerea ei într-un separator centrifugal unde are loc ridicarea conţinutului de grãsime la 82-83%. În aceastã smântânã concentratã globulele de grãsime sunt în contact foarte strâns .

Smântâna concentratã este supusã acţiunii a doi cilindrii canelaţi care se rotesc în sens invers şi care se gãsesc într-un spaţiu inelar rãcit cu saramurã.Datoritã acţiunii mecanice a cilindrilor şi a temperaturii scãzute se realizeazã solidificarea parţialã şi eliberarea substanţei grase lichide care trece în fazã continuã concomitent cu emulsionarea fazei negrase. Untul obţinut prin concentrare are un conţinut ridicat de substanţã negrasã şi este bogat în substanţe antioxidante. Pe acest principiu au fost elaborate procedeele Meleşin (Rusia), Alfa (Suedia), New-Way (Australia).

Procedeul de fabricare a untului prin combinare constã în destabilizarea smântânii printr-un tratament mecanic intensiv prin care membrana globulelor de grãsime este distrusã . Apoi smântâna este încãlzitã şi, cu ajutorul unui separator centrifugal, are loc separarea fazei grase de cea apoasã. Faza grasã conţine 80-90% grãsime şi în continuare este concentratã sub vid pânã la 98% grãsime.

Fazei grase i se adaugã ceilalţi componenţi ai untului (apã, substanţã uscatã negrasã, sare etc.) dupã care este trecutã printr-un rãcitor-cristalizor pentru solidificarea grãsimii şi dispersia apei în unt.

12.8. Tehnologia fabricãrii brânzeturilor

Brânzeturile sunt produse nefermentate sau fementate obţinute prin coagularea laptelui, scurgerea zerului rezultat şi prelucrarea coagulului format prin metode fizice şi biochimice.

Brânzeturile sunt formate, în principal, din cazeinã. Aceasta constituie matricea proteicã în care este înglobatã grãsime, lactozã, acid lactic, sãruri minerale, vitamine.

Se fabricã o gamã sortimentalã variatã de brânzeturi care diferã prin materia primã folositã şi procesul tehnologic de fabricare precum şi prin caracteristicile fizico-chimice, senzoriale şi microbiologice.

Brânzeturile se clasificã dupã mai multe criterii.Dupã conţinutul de grãsime, brânzeturile se clasificã în :

-brânzeturi slabe cu pânã la 10% grãsime în substanţa uscatã (s.u.);-brânzeturi semigrase (minim 20% grãsime în s.u.);-brânzeturi grase (minim 40% grãsime în s.u.);-brânzeturi foarte grase (minim 45% grãsime în s.u.).

În funcţie de consistenţa pastei, brânzeturile pot fi: brânzeturi moi; brânzeturi semitari; brânzeturi tari având un conţinut scãzut de apã şi conservabilitate mare.

211

Dupã procesul de fabricaţie brânzeturile se clasificã în:-brânzeturi proaspete;-brânzeturi maturate;-brânzeturi cu pastã-opãritã,-brânzeturi topite;-brânzeturi frãmântate.

12.8.1. Procesul tehnologic general de fabricare a brânzeturilorProcesul tehnologic general de fabricare a brânzeturilor cuprinde

urmãtoarele operaţii: pregãtirea laptelui pentru cogulare (închegare), pasteurizarea laptelui, coagularea laptelui, prelucrarea coagulului, formarea brânzeturilor, presarea, sãrarea, maturarea brânzeturilor, ambalarea brânzeturilor.

Pregãtirea laptelui pentru coagulare constã în recepţia calitativã şi cantitativã a acestuia, curãţirea laptelui şi normalizarea laptelui.

Recepţia laptelui constã în recepţie calitativã şi cantitativã. La recepţia calitativã se face exminarea senzorialã a laptelui urmãrindu-se aspectul , mirosul şi gustul, analize fizico-chimice (gradul de puritate, densitatea, aciditate, conţinutul de grãsime, titrul proteic) şi microbiologice.

Calitatea brânzeturilor depinde în mare mãsurã de calitatea laptelui şi de aceea recepţia calitativã este foarte importantã. Nu se admite lapte cu amestec de colostru, lapte provenit de la animale bolnave sau tratate cu antibiotice, lapte cu gust strãin sau cu aciditatea peste 20ºT.

Normalizarea laptelui se face pentru a se asigura producţia de brânzeturi cât mai omogene din punct de vedere calitativ. Fiecare sortiment de brânzã se fabricã din lapte cu un anumit conţinut de grãsime care variazã în funcţie de conţinutul de grãsime raportatã la substanţa uscatã a brânzei ce urmeazã sã fie fabricatã, valoarea acestuia fiind stabilitã prin standarde sau norme interne de calitate.

Pasteurizarea laptelui trebuie efectuatã pentru a se asigura distrugerea bacteriilor patogene şi a bacteriilor coliforme care provoacã balonarea timpurie a brânzeturilor. Totodatã pasteurizarea laptelui permite utilizarea culturilor pure de bacterii lactice sau a altor microorganisme ce acţioneazã în procesul de maturare.

Pasteurizarea se face la temperaturã joasã, 63...65C, cu menţinerea 20-30 minute sau la temperaturi medii de 71-74C timp de 15 secunde în pasteurizatoare cu plãci.

Maturarea laptelui constã în însãmânţarea cu culturi de bacterii lactice specifice pentru fiecare sortiment de brânzã. În decursul maturãrii, are loc o înmulţire a bacteriilor lactice care se vor dezvolta ulterior în timpul prelucrãrii coagulului şi al presãrii, asigurând formarea de acid lactic. Acidul lactic îmbunãtãţeşte calitatea coagulului şi frâneazã dezvoltarea bacteriilor gazogene.

212

Maturarea laptelui pasteurizat se realizeazã prin rãcirea acestuia la temperaturi apropiate de temperatura de coagulare (25…35C) şi adãugarea de culturi pure de bacterii lactice. Dupã 30...45 minute, aciditatea laptelui creşte cu 0,5-1T şi faza de maturare este terminatã. În laptele maturat se pot adãuga înainte de coagulare anumite substanţe cum sunt:

-clorura de calciu care duce la îmbunãtãţirea capacitãţii de coagulare a laptelui datoritã restabilirii echilibrului ionilor de calciu solubili perturbat prin pasteurizare;

-coloranţi pentru asigurarea nuanţei în cazul unor anumite brânzeturi.Coagularea lapteluiCoagularea sau închegarea laptelui constã în trecerea laptelui din stare

lichidã într-o masã gelificatã, elasticã denumitã coagul.Coagularea laptelui se poate realiza în douã moduri:-prin acidifiere;-cu ajutorul enzimelor coagulante de origine animalã (cheag sau pepsinã)

sau a unor enzime fungice obţinute din diverse specii de mucegaiuri.Coagularea laptelui prin acidifiere se realizeazã sub acţiunea acidului

lactic produs de bacteriile lactice prin fermentarea lactozei sau prin adaos de acizi minerali (acid clorhidric, acid sulfuric). Sub acţiunea acidului, o parte din calciul legat de cazeinã trece sub formã de sare de calciu a acidului respectiv, iar cazeina trece în acid cazeinic şi precipitã.

Coagulul obţinut este numit coagul acid şi are o consistenţã moale şi un conţinut redus de sãruri de calciu.

Coagularea cu acizi este mai puţin folositã. Ea este aplicatã la fabricarea brânzei proaspete de vaci când coagularea are loc sub acţiunea acidului lactic, sau la fabricarea cazeinei când se foloseşte acidul clorhidric, acidul sulfuric sau acidul lactic.

Coagularea laptelui pe cale enzimaticã are loc sub acţiunea enzimelor coagulante care denatureazã cazeina ducând la precipitarea ei. Procesul de coagulare are loc în prezenţa sãrurilor de calciu din lapte sau adãugate sub formã de CaCl2.

Procesul de coagulare enzimaticã se poate prezenta schematic astfel:

Cazeinã + Enzimã coagulantã ® ParacazeinãParacazeinã+ Sãruri de calciu solubile ®Paracazeinat de calciu precipitat.

Coagulul obţinut pe cale enzimaticã se numeşte coagul dulce. Acesta prezintã o consistenţã fermã şi o aciditate redusã.

Enzimele coagulante folosite sunt cheagul, pepsina sau enzimele coagulante obţinute din diverse specii de mucegaiuri numite cheag microbian.

Cheagul (chimiozina sau labfermentul) este secretat de stomacul rumegãtoarelor în perioada când acestea consumã lapte.

213

Cheagul folosit la fabricarea brânzeturilor poate fi sub formã lichidã (cheag lichid) sau de pulbere (cheag praf) şi se obţine industrial în instalaţii speciale din stomace de miel sau de viţel.

În cazul fabricãrii brânzeturilor tari, temperatura de coagulare este de 32…34º C, iar la fabricarea brânzeturilor moi se lucreazã la temperaturi de coagulare mai joase pentru a se asigura un conţinut de apã mai ridicat în produsul finit.

Prelucrarea coagululuiCoagulul rezultat în etapa anterioarã se prelucreazã în vederea eliminãrii

zerului.Coagulul format prin închegarea laptelui are aspectul de masã compactã,

gelatinoasã având o structurã buretoasã cu capilare prin care se eliminã zerul. Zerul este format din apã şi componentele solubile din lapte: lactozã, sãrurile minerale şi proteinele solubile.

Baza coagulului este constituitã din molecule de paracazeinã, iar faza apoasã se prezintã sub trei forme:

-apa liberã, care se aflã în spaţiile mari ale coagulului şi care poate fi eliminatã prin prelucrare şi presare;

-apa capilarã conţinutã în capilarele coagulului. Aceasta nu se poate elimina prin presare ci doar prin încãlzirea coagulului când se micşoreazã spaţiile capilare.

-apa de constituţie este legatã de moleculele de paracazeinã şi nu poate fi eliminatã prin presare sau încãlzire.

Procesul de eliminare a zerului din coagul este numit sinerezã.Modul de prelucrare a coagulului depinde de tipul de brânzeturi fabricat.

Prelucrarea coagulului cuprinde urmãtoarele faze:-întoarcerea stratului de coagul de la suprafaţã pentru uniformizarea

temperaturii şi pentru a se evita stratificarea grãsimii;-tãierea şi mãrunţirea coagulului;-încãlzirea a doua.Tãierea şi mãrunţirea coagulului este efectuatã în vederea formãrii

bobului şi a deshidratãrii acestuia prin eliminarea zerului.La brânzeturile moi, gradul de mãrunţire a coagului este redus, bobul de

coagul având dimensiuni de 10-30 mm.În cazul fabricãrii brânzeturilor tari, coagulul trebuie mãrunţit pânã la

dimensiunea de 2-5 mm.Tãierea şi mãrunţirea coagului se realizeazã manual cu cuţite de diferite

forme (lirã, harpã, etc.) sau mecanizat cu dispozitive de mãrunţire.Coagularea şi prelucrarea coagului se executã în cazane cu pereţi dubli

sau în vane paralelipipedice din oţel inoxidabil prevãzute cu agitatoare suspendate care pot efectua mişcãri de rotaţie şi de translaţie putându-se deplasa de-a lungul vanei.

214

Încãlzirea a doua este aplicatã la obţinerea de brânzeturi semitari şi tari la care este necesar sã se realizeze un grad mai mare de deshidratare. Încãlzirea a doua este numitã astfel deoarece prima încãlzire se considerã cea efectuatã înainte de introducerea cheagului în lapte.

Masa de coagul mãrunţit este încãlzitã la 38...48C pentru brânzeturile semitari şi 52...58C pentru brânzeturile tari.

Formarea brânzeturilorDupã prelucrarea coagului urmeazã operaţia de formare a brânzeturilor.

Aceasta constã în introducerea coagului în forme unde particulele de coagul se unesc şi formeazã bucãţi de diferite forme (cilindrice, paralelipipedice etc.) specifice sortimentului de brânzã respectiv.

Formarea se poate realiza prin douã procedee:-formarea în pastã;-formarea prin turnarea în forme.

Formarea în pastã se aplicã la brânzeturile semitari şi tari şi se realizeazã în vana unde a avut loc coagularea dupã eliminarea zerului. Formarea în pastã constã în dirijarea masei de coagul la un capãt al vanei paralelipipedice, acoperirea cu o ţesãturã specialã numitã sedilã şi presarea cu o placã metalicã perforatã. Din masa presatã se taie cuburi de mãrime egalã care se pun în forme.

Sedilele sunt confecţionate din fire rãsucite de in sau cânepã sau din fire de material plastic. Sedila nu se umflã în zer şi permite scurgerea rapidã prin ochiurile ţesãturii a zerului din bucãţile de brânzã.

Formarea prin turnare în forme constã în trecerea boabelor de coagul amestecate continuu cu zer în forme cu diverse secţiuni (pãtratã, dreptunghiularã, circularã). Formele sunt confecţionate din lemn, tablã, oţel inox sau aluminiu, au pereţii perforaţi şi sunt cãptuşite cu sedilã. Pentru tasarea boabelor de coagul într-o masã compactã formele sunt supuse acţiunii vibraţiilor pe mese vibratoare.

Presarea brânzeturilor este efectuatã pentru a se elimina zerul şi a se uni boabele de coagul într-o masã cât mai compactã. În timpul presãrii, temperatura trebuie menţinutã la 20...25C pentru a se asigura continuarea activitãţii bacteriilor lactice. Acestea s-au înmulţit în timpul prelucrãrii coagului şi continuã procesul de fermentare lacticã. Acidul lactic format asigurã continuarea procesului de sintezã.

Brânzeturile moi sunt supuse autopresãrii. În timpul autopresãrii, brânza trebuie întoarsã deoarece straturile de jos se compacteazã mai bine sub presiunea straturilor superioare. În cazul autopresãrii, brânza se întoarce la început dupã 10...30 minute, iar apoi mai rar dupã 60...90 minute. Autopresarea dureazã 10...24 ore la brânzeturile moi şi 8...10 ore la cele tari. Autopresarea este încheiatã atunci când zerul nu mai picurã.

Brânzeturile tari sunt presate cu ajutorul unor prese speciale. Forţa de presare aplicatã este de 15...25 kgf/kg, timp de 2...4 ore pentru brânzeturile de

215

format mic şi de 30...40 kgf/kg timp de 12...24 ore pentru brânzeturile de format mare.

Bucãţile de brânzã supuse presãrii sunt acoperite cu sedilã. Pe durata presãrii, bucãţile de brânzã se întorc de câteva ori pentru a se evita deformarea lor şi pentru ca zerul sã se elimine uniform.

Sãrarea brânzeturilorOperaţia de sãrare a brânzeturilor este aplicatã pentru aproape toate

sortimentele de brânzã. Sãrarea brânzeturilor are urmãtoarele efecte:-îmbunãtãţeşte gustul;-este favorizatã continuarea eliminãrii zerului şi deshidratarea brânzei;-activitatea microorganismelor nedorite este opritã sau încetinitã;-este influenţatã activitatea unor enzime şi, deci, maturarea brânzeturilor;-se accelereazã formarea şi întãrirea cojii în cazul brânzeturilor cu pastã

tare. În funcţie de sortimentul de brânzã, conţinutul în sare al acesteia la

terminarea procesului de sãrare este de 1...6%.Pentru sãrarea brânzeturilor se folosesc urmãtoarele procedee: sãrarea

uscatã, sãrarea în saramurã (sãrarea umedã), sãrarea în bob.Sãrarea uscatã constã în aplicarea unui strat de sare pe suprafaţa brânzei.

Sarea aderã pe suprafaţã, absoarbe apa din masa de brânzã şi formeazã picãturi de soluţie de sare care va pãtrunde apoi în interiorul brânzei.

Sãrarea în saramurã se realizeazã prin introducerea brânzei sub formã de bucãţi în saramurã având concentraţia de 13...24% în funcţie de tipul de brânzã fabricat. Pentru brânzeturile tari, saramura trebuie sã aibã o concentraţie mai mare (20...24%) decât cea folositã pentru brânzeturile semitari (16...20%) sau pentru cele moi (13...18%).

Sãrarea în bob se aplicã dupã formarea bobului de coagul şi dupã eliminarea zerului. În masa de brânzã se introduce sare finã, se lasã în repaus 15...20 minute se eliminã o parte din zer iar coagulul rezultat este trecut în forme.

Maturarea brânzeturilorMaturarea brânzeturilor are drept scop transformarea "brânzei crude"

într-un produs finit având aspectul, gustul, mirosul şi culoarea caracteristice sortimentului de brânzã respectiv.

Maturarea constã în menţinerea brânzei o anumitã perioadã de timp într-o atmosferã controlatã (temperaturã, umiditate a aerului) astfel încât prin dezvoltarea şi acţiunea unor microorganisme specifice sortimentului de brânzã produs sã se obţinã un produs cu anumite însuşiri organoleptice.

Maturarea brânzeturilor are loc sub acţiunea enzimelor existente în lapte, în cheag şi a enzimelor secretate de microorganismele care se dezvoltã spontan în lapte sau sunt însãmânţate.

Din punct de vedere tehnologic, în procesul de maturare se disting trei faze:

216

-prematurarea sau fermentarea preliminarã în decursul cãreia lactoza este transformatã în acid lactic şi începe descompunerea cazeinei cu formarea de peptide;

-maturarea propriu-zisã sau fermentarea principalã, când acţioneazã enzimele proteolitice şi lipazele şi când la unele brânzeturi cu pastã tare se formeazã gãurile specifice;

-maturarea finalã sau fermentarea finalã când se continuã transformãrile biochimice începute în fazele anterioare, dar cu vitezã foarte micã şi când se definitiveazã gustul şi aroma brânzeturilor.

Aprecierea gradului de maturare se face cu ajutorul raportului de maturare care este egal cu conţinutul de azot solubil al brânzeturilor raportat la conţinutul de azot total al acestora:

M (raport de maturare) =(Nsolubil / Ntotal)·100

Acest raport creşte continuu în timpul maturãrii pe parcursul celor trei faze: prematurare, maturare propriu-zisã şi maturare finalã.

Maturarea brânzeturilor are loc în încãperi de maturare în care temperatura şi umiditatea aerului sunt menţinute la anumite valori.

Maturarea brânzeturilor se face la temperatura de 15...20ºC pentru brânzeturile de format mic şi la 20...26ºC pentru cele de format mare. Maturarea finalã se face la temperatura de 10...14ºC.

În timpul maturãrii umiditatea relativã a aerului trebuie sã fie de 80-90%, în funcţie de sortimentul de brânzã şi de stadiul maturãrii.

Pe durata maturãrii brânzeturile necesitã o îngrijire specialã determinatã de sortimentul de brânzã fabricat.

Brânzeturile tari sunt presate, sãrate pe suprafaţã, frecate cu peria pentru a favoriza pãtrunderea sãrii în coajã. Periodic, coaja este spãlatã cu saramurã, iar dacã s-a format coaja prea groasã este rãzuitã.

Brânzeturile semitari sunt spãlate cu saramurã de concentraţie micã sau cu apã de var pentru a favoriza formarea unei coji galbene.

Depozitarea brânzeturilor are loc în spaţii cu temperatura de 0...10C şi umiditate relativã constantã, specificã fiecãrui sortiment de brânzã.

Ambalarea brânzeturilor depinde de sortimentul de brânzã fabricat. Brânzeturile proaspete sunt ambalate în folie metalizatã caşeratã, în hârtie pergament sau pahare din plastic.

Brânzeturile semitari şi o parte din cele tari se protejeazã prin parafinare, tratarea suprafeţei cu emulsii polimerice sau ambalare în folii din material plastic contractibile.

Ambalajele cu brânzã topitã sunt rãcite treptat timp de 30 minute. Ambalajele cu brânzã topitã se depoziteazã pânã la livrare la temperatura de 2...8C şi umiditatea relativã a aerului de 70...80%.

12.8.2. Sortimente de brânzeturi

217

12.8.2.1. Brânza proaspãtã de vacãBrânza proaspãtã de vacã este un sortiment de brânzã solicitat atât pentru

consum direct cât şi pentru prepararea brânzeturilor topite. Brânza proaspãtã de vaci are o valoare nutritivã ridicatã datoritã conţinutului bogat în aminoacizi esenţiali şi a unei bune digestibilitãţi.

Se fabricã mai multe sortimente de brânzã proaspãtã de vaci care diferã prin conţinutul de grãsime:

-brânzã proaspãtã de vaci foarte grasã sau superioarã (cu minimum 14% grãsime raportatã la produsul ca atare);

-brânzã grasã (min. 8% grãsime);-brânzã dieteticã (maximum 5% grãsime).Brânza proaspãtã de vaci se prezintã ca o pastã omogenã, finã, cremoasã,

fãrã scurgere de zer.Gustul este plãcut, acrişor, caracteristic de fermentaţie lacticã.Brânza proaspãtã de vacã face parte din grupa brânzeturilor moi, fãrã

maturare.Procesul tehnologic de fabricare a brânzei proaspete de vaci cuprinde

urmãtoarele etape:-recepţia calitativã şi cantitativã a laptelui;-curãţirea laptelui;-normalizarea laptelui;-pasteurizarea laptelui;-pregãtirea laptelui pentru coagulare;-coagularea laptelui;-prelucrarea coagulului;-presarea coagulului;-pastificarea şi rãcirea brânzei;-ambalarea brânzei proaspete de vaci.Laptele destinat pentru fabricarea brânzei proaspete de vaci este

recepţionat, curãţat prin filtrare sau centrifugare, normalizat la un conţinut de grãsime care depinde de sortimentul de brânzã preparat şi apoi pasteurizat.

Dupã pasteurizare are loc pregãtirea laptelui pentru coagulare care constã în rãcirea laptelui la temperatura de fermentare (28...35ºC) în funcţie de compoziţia microflorei folosite pentru fermentare. În laptele rãcit la temperatura de coagulare se adaugã maiaua de bacterii lactice acidifiante şi aromatizante (Streptococcus lactis şi Streptococcus diacetilactis) şi clorurã de calciu (10...15 g la 100 litri lapte).

Coagularea laptelui are loc sub acţiunea asociatã a acidului lactic rezultat în urma fermentaţiei lactice şi a enzimei coagulante (cheag). Enzima coagulantã are rolul de a desãvârşi precipitarea proteinelor care are loc în paralel şi datoritã acţiunii acidifiante a bacteriilor lactice.

Dupã introducerea soluţiei de enzimã coagulantã, masa de lapte se amestecã 10...15 minute apoi se lasã în repaus pânã la coagulare. Se obţine un

218

coagul fin, compact cu aciditatea de 80…90ºT, iar zerul eliminat este limpede, de culoare galben-verzuie.

Prelucrarea coagulului se face prin tãiere în coloane cu secţiunea pãtratã cu latura de 6...8 cm evitându-se mãrunţirea înaintatã.

Coagulul împreunã cu zerul se introduce în saci de sedilã care sunt supuşi autopresãrii în cãrucioare speciale sau se preseazã în utilaje numite "vane-prese".

Pastificarea şi rãcirea brânzei se realizeazã în maşina de pastificat şi rãcit. Pastificarea este efectuatã în scopul obţinerii unei consistenţe mai fine a brânzei şi pentru prevenirea acidifierii brânzei. Brânza este introdusã în maşina de pastificat şi rãcit unde are este rãcită de la circa 20C la o temperaturã sub 10C şi apoi este trecutã printr-un corp cilindric în interiorul cãruia se roteşte un şurub elicoidal.

Ambalarea brânzei proaspete de vaci se face în pachete de formã paralelipipedicã de 250g învelite în hârtie metalizatã, în pahare tronconice de carton parafinat sau în bidoane de aluminiu.

12.8.2.2. Brânzeturi moiBrânzeturile moi reprezintã o grupã de brânzeturi caracterizate printr-un

conţinut ridicat de apã, o duratã scurtã de maturare, o conservabilitate mai redusã.

Aceste brânzeturi au o consistentã finã, moale, gust plãcut cu aromã pronunţatã specificã sortimentului de brânzã fabricat.

Din aceastã grupã fac parte şi unele brânzeturi a cãror maturare se datoreşte acţiunii unor mucegaiuri specifice de exterior (brânza Camembert) sau mucegaiuri care se dezvoltã în interior (brânza '' Roquefort'', brânza Bucegi).

Brânza tip CamembertBrânza Camembert este denumitã dupã localitatea cu acelaşi nume din

Franţa (Normandia) în care a fost preparatã pentru prima datã.Brânzeturile care fac parte din aceastã grupã au drept caracteristicã

dezvoltarea pe suprafaţa lor a unor specii de mucegai.Brânzeturile tip Camembert au gust slab picant de ciuperci, aromã

plãcută, coaja subţire, netedã acoperitã cu mucegai alb, consistenţã finã, miez compact sau cu ochiuri de fermentare foarte mici, culoare alb-gãlbuie.

Specific pentru acest sortiment de brânzã este maturarea sub acţiunea bacteriilor lactice şi a mucegaiului alb Penicillium candidum sau Penicillium Camemberti care se dezvoltã la suprafaţa bucãţii de brânzã şi care duce la descompunerea substanţelor proteice.

Procesul tehnologic de fabricare a brânzeturilor tip Camembert cuprinde etapele urmãtoare:

-recepţia laptelui;-curãţirea laptelui;-pasteurizarea;

219

-pregãtirea laptelui pentru coagulare când, dupã adãugarea maialei de bacterii lactice şi dupã maturarea laptelui, se adaugã suspensia apoasã de spori de mucegai (30…80 ml la 100 l lapte);

-coagularea laptelui;-prelucrarea coagulului prin tãiere în cuburi cu latura de 2…3 cm;-formarea brânzeturilor prin turnarea în forme cu diametrul de 8…13 cm

şi înãlţimea de 11…13 cm;-autopresarea bucãţilor de brânzã;-sãrarea uscatã sau în baie de saramurã;-zvântarea bucãţilor de brânzã în camere de zvântare unde bucãţile de

brânzã se menţin timp de 4…5 zile la temperatura de 18…20ºC şi umiditatea de 75…80%;

-maturarea brânzeturilor;-ambalarea;-depozitarea brânzei tip Camembert.Maturarea brânzeturilor are loc la temperatura de 14…16ºC şi umiditatea

aerului de 80…85% timp de 12…14 zile. Dupã 4…6 zile, la suprafaţa brânzei apare mucegaiul alb. Pentru dezvoltarea uniformã a acestuia bucãţile de brânzã trebuie întoarse periodic. Dupã 10…12 zile, bucãţile de brânzã acoperite cu un strat alb de mucegai se ambaleazã, se depoziteazã şi se livreazã.

Depozitarea se face în încãperi cu temperatura de 2…8ºC, durata depozitãrii fiind de maximum 15 zile.

Brânza Bucegi face parte din categoria brânzeturilor cu mucegai interior tip Roquefort (mucegai verde).

Brânzeturile tip Roquefort se matureazã sub acţiunea culturii de mucegai selecţionat Penicillium roqueforti care se dezvoltã în interiorul masei de brânzã sub forma unor artere care imprimã produsului un anumit gust şi o aromã specificã.

Procesul tehnologic de fabricare a brânzei Bucegi cuprinde urmãtoarele operaţii:

-pregãtirea laptelui pentru coagulare;-coagularea laptelui;-formarea brânzei;-sãrarea;-înţeparea brânzei;-maturarea brânzei;-ambalarea brânzei.Pregãtirea laptelui pentru coagulare constã în rãcirea laptelui la

temperatura de coagulare de 26…29ºC şi însãmânţarea cu culturi de bacterii lactice selecţionate. Se adaugã clorurã de calciu, maxim 15g/100 l lapte. Dupã amestecare, laptele este menţinut la temperatura de coagulare pentru maturare timp de 30…40 minute pânã când aciditatea laptelui de vacã ajunge la 20…21ºT şi la 22…25ºT dacã se prelucreazã lapte de oaie. În laptele maturat se introduce

220

culturã purã de Penicillium Roqueforti (3…4g praf de spori la 100 kg lapte) apoi totul se amestecã bine.

Coagularea laptelui are loc la temperatura de 26…29ºC, timpul de coagulare fiind de 70…90 minute.

Prelucrarea coagulului constã în tãierea în cuburi cu latura de 1…1,5 cm.Formarea brânzeiCând bobul de coagul este gata, se eliminã 55…60% din zer, iar masa de

coagul se trece pe mese perforate acoperite cu sedilã pentru separarea zerului.Bobul de coagul se introduce în forme cilindrice având diametrul 18…20

cm şi înãlţimea 20 cm. Formele sunt confecţionate din oţel inoxidabil şi au pereţii perforaţi cu gãuri de 1…1,4 mm repartizate în formã de şah.

Formele cu brânzã se menţin la temperatura de 18…20ºC şi umiditatea relativã de 90…95% timp de 24…36 ore pentru activarea proceselor de fermentare şi eliminare a zerului prin autopresare. În acest timp bucãţile de brânzã se întorc periodic.

Sãrarea se realizeazã la 8…10ºC timp de 4…5 zile în saramurã de 20% NaCl. Dupã sãrare, bucãţile de brânzã se supun zvãntãrii timp de 3…5 zile.

Înteparea constã în strãpungerea bucãţilor de brânzã cu ace din oţel cu diametrul de 3…4 mm şi lungimea de 20…25 cm. Strãpungerea se face concentric pe suprafaţa circularã a brânzei, la distanţã de 2 cm de la margine. Fiecare bucatã de brânzã este înţepatã în 50…70 locuri, pentru a permite pãtrunderea mucegaiului şi eliminarea gazelor formate în timpul maturãrii.

Maturarea brânzei se face în încãperi speciale la temperatura de 5…7ºC şi umiditatea relativã a aerului de 92…95%. Brânzeturile se aşeazã pe muchie, pe rafturi la 2…3 cm una de alta. Pentru a se asigura dezvoltarea normalã a mucegaiului este necesar sã se asigure un schimb de aer de 4…5 ore pe zi. Prin aceastã ventilaţie a aerului se îndepãrteazã bioxidul de carbon, amoniacul şi alte gaze care rezultã în timpul maturãrii.

Dupã 15…20 de zile de la gãurire, în masa de brânzã se dezvoltã mucegaiul. Dacã pe suprafaţa bucãţilor de brânzã se formeazã mucilagiu, acesta se înlãturã periodic, prevenind astfel astuparea gãurilor. Perioada de maturare este de 1,5…2 luni. Dupã aceasta bucãţile de brânzã se curãţã de mucilagiu, se usucã şi se învelesc în hârtie de pergament, apoi în folii de staniol. Astfel ambalate se menţin pentru maturare încã 20…30 zile. În acest timp se formeazã gustul picant, iute şi mirosul de Roquefort.

Brânzeturile maturate se depoziteazã la temperatura de 2…5ºC şi umiditatea 85% maxim 15 zile.

12.8.2.3. Brânzeturi maturate în saramurã (telemea)Aceastã grupã de brânzeturi se caracterizeazã prin maturarea şi pãstrarea

în saramurã. Pãstrarea în saramurã asigurã o duratã lungã de conservare.Din aceastã grupã de brânzeturi face parte brânza telemea din lapte de

vacã, din lapte de oaie şi din lapte de bivoliţã.

221

Procesul tehnologic de fabricare a brânzei telemea are ca particularitate maturarea brânzeturilor în saramurã.

Calupurile de brânzã rezultate dupã tãierea în bucãţi a caşului presat se supun procesului de sãrare umedã prin introducerea în bazine cu saramurã de concentraţie 20-22% NaCl. La interval de 7...9 ore, calupurile se întorc. Durata de saramurare a brânzei este de 14...16 ore.

Sãrarea umedã este urmatã de sãrarea uscatã care constã în presãrarea bucãţilor de brânzã cu sare grunjuroasã dupã scoaterea acestora din saramurã. Durata sãrãrii uscate este de 24 ore.

Maturarea brânzei telemea are loc în saramurã timp de 15...20 zile la 10...12ºC. În timpul maturãrii brânza telemea trebuie sã fie bine acoperitã în saramurã. În decursul maturãrii aciditatea brânzei creşte continuu de la 40...50ºT pânã la 250...300ºT în produsul maturat.

Brânza maturatã se poate pãstra în saramurã timp de 4 luni în depozite simple şi circa 12 luni în camere frigorifice.

12.8.2.4. Brânzeturi cu pastã tare şi semitareAcest sortiment de brânzeturi se caracterizeazã prin mãrunţirea avansatã a

bobului de coagul, încãlzirea a II-a la temperaturã ridicatã, presare puternicã, duratã de maturare lungã şi conservabilitate bunã.

Dintre brânzeturile cu pastã tare, cele mai rãspândite sunt sortimentele Şvaiter, Cedar, Parmezan.

12.8.2.5. Brânzeturi cu pastã opãritãBrânzeturile cu pastã opãritã sunt cunoscute sub denumirea de caşcaval.

Ele se fabricã dupã o tehnologie specialã în care se disting douã faze: prepararea caşului şi prepararea caşcavalului propriu-zis.

Caracteristic pentru fabricarea caşcavalului, este etapa de opãrire a feliilor de caş în apã sau într-un amestec de apã, zer dezalbuminat şi sare la 72...74ºC.

Opãrirea caşului are urmãtoarele obiective:-distrugerea unei pãrţi a microflorei şi oprirea proceselor interne de fermentare;-modificarea structurii şi consistenţei caşului astfel încât acesta sã poatã fi supus frãmântãrii şi formãrii.

Caşul maturat se taie în felii de 3...4 mm grosime şi 30...60 mm lãţime.Pentru opãrire, feliile de caş se introduc într-un coş de nuiele, confecţionat

special pentru acest scop. Coşul se introduce în cazanul cu saramura fierbinte.Feliile de caş se amestecã cu o lopãţicã de lemn pânã se obţine o masã

topitã, dupã care caşul se scoate din saramurã, se frãmântã manual pentru eliminarea apei, se trece pe masa de prelucrare şi se frãmântã în continuare dându-se pastei de caş o formã sfericã.

222

Masa de caş astfel prelucratã este introdusã în forme metalice cãptuşite cu pânzã specialã. Formele se menţin pentru autopresare timp de 24 ore la temperatura de 20...22ºC. În prima orã formele trebuie întoarse de 3...4 ori.

Dupã aşezarea în forme, suprafaţa caşcavalului crud se înţeapã cu un ac gros în mai multe puncte pentru eliminarea aerului de sub coajã.

Dupã autopresare, bucãţile de caşcaval crud se scot din forme şi se trec în camera pentru maturare.

Maturarea caşcavalului are loc în douã etape:În prima etapã de maturare are loc zvântarea la temperatura de 16...18ºC

şi umiditatea relativã a aerului de 83...85%. Durata primei faze de maturare este de 6...10 zile.

A doua etapã de maturare are loc la 14...15ºC şi umiditate relativã de 82%. Durata etapei a doua de maturare este de minimum 60 zile.

Bucãţile de caşcaval maturat se spalã cu o soluţie de 8...10% NaCl, se zvântã şi apoi se acoperã cu un amestec format din 80% parafinã şi 20% cerezinã (parafinarea caşcavalului).

Roţile de caşcaval parafinate se aşeazã în coloane de câte 4...5 bucãţi şi se depoziteazã la temperatura de 4...6ºC.

Tehnologia de fabricare a caşcavalului necesitã multã muncã manualã, în special la etapa de opãrire-formare a pastei. De aceea s-au construit instalaţii automatizate de fabricare a caşcavalului.

Sortimentele de caşcaval fabricate la noi în ţarã sunt Dobrogea, Teleorman, Dalia, Penteleu.

12.8.2.6. Brânzeturi frãmântateAceste sortimente de brânzeturi se obţin din caş de oaie sau de vacã. Dupã

maturare, caşul este supus prelucrãrii prin mãrunţire, pastificare şi sãrare, iar apoi este introdus în diferite tipuri de ambalaje specifice sortimentului de brânzã fabricat în care procesul de maturare continuã.

Cele mai cunoscute sortimente de brânzeturi frãmântate sunt: brânza de burduf, brânza de Moldova, crema de Focşani.

Brânza de burduf este o brânzã tradiţionalã româneascã. Denumirea de brânzã de burduf provine de la burduful din piele de oaie în care se ambaleazã aceastã brânzã. Obţinerea brânzei de burduf cuprinde douã etape principale: prepararea caşului şi fabricarea brânzei frãmântate.

Fabricarea brânzei frãmântate cuprinde urmatoarele operaţii:-tãierea în bucãţi a caşului maturat;-mãrunţirea bucãţilor de caş;-amestecarea caşului mãrunţit cu 2,5...3% sare şi frãmântarea pentru

obţinerea unei paste omogene.Pasta de brânzã astfel pregãtitã se introduce în burdufuri din piele de oaie,

îndesatã bine astfel încât sã nu rãmânã spaţii libere. Burdufurile se trec în

223

încãperi de maturare unde se menţin la temperatura de 12...16C timp de 12...15 zile. La terminarea procesului de maturare brânza are o consistentã moale.

Brânza de burduf se depoziteazã la temperatura de 7...8C. Dacã se depoziteazã la temperaturi ridicate, brânza de burduf capãtã gustul iute datoritã descompunerii grãsimii.

12.8.2.7. Brânzeturi topiteBrânzeturile topite se obţin prin topirea brânzeturilor fermentate

necorespunzãtoare standardelor sau a brânzeturilor proaspete preparate în acest scop. Topirea are loc în prezenţa sãrurilor de topire (emulgatori). Se fabricã brânzeturi topite fãrã adaosuri şi brânzeturi topite cu adaosuri sau condimente (cu şuncã, mãrar, ardei tomate etc.). Brânzeturile topite au urmãtoarele caracteristici:

-conţinut ridicat de grãsime (30...60% raportatã la substanţa uscatã a brânzei);

-conţinut de proteine de 13...16,5% ;-minim 40% substanţã uscatã.Procesul tehnologic de fabricare a brânzeturilor topite cuprinde

urmãtoarele etape: -recepţia cantitativã şi calitativã a materiei prime;-pregãtirea materiei prime pentru topire (mãcinare, malaxare);-topirea;-ambalarea brânzeturilor topite;-rãcirea ambalajelor cu brânzã topitã;-depozitarea.Recepţia cantitativã şi calitativã a materiei prime constã în mãsurarea

gravimetricã a materiei prime şi aprecierea calitãţii materiei prime de bazã (a brânzeturilor), a ingredientelor şi a substanţelor de adaos.

Pregãtirea materiei prime pentru topireBrânzeturile destinate topirii sunt curãţate de porţiunile cu defecte, de

impuritãţile mecanice şi de învelişul de parafinã. Brânzeturile cu coajã se înmoaie în apã caldã având temperatura de

60...70C pentru decojire.Brânzeturile cu pastã tare se taie în fâşii de 2...4 cm şi se mãrunţesc la

maşina de tocat la dimensiuni de 3...8 mm. Masa de brânzã mãrunţitã şi brânzeturile proaspete sunt supuse pastificãrii în aparate cu valţuri.

Brânza pastificatã este amestecatã cu eventualele ingrediente prescrise de reţetele tehnologice şi cu sãrurile de topire.

În calitate de sãruri de topire (emulgatori) se pot folosi urmãtoarele substanţe:

-citraţi şi lactaţi de sodiu, potasiu şi calciu;-monofosfaţi şi polifosfaţi de sodiu, potasiu şi calciu.

224

Pentru stabilirea tipului şi a cantitãţilor de emulgatori se face topirea de probã. Aceasta constã în topirea a 100...200g de materie primã cu diferiţi emulgatori, în diferite cantitãţi, urmãrindu-se procesul de topire, pH-ul produsului topit care este optim în domeniul 5,7...5,9 şi caracteristicile produsului finit.

Dupã introducerea tuturor componenţilor, masa de brânzã se malaxeazã timp de 10 minute pentru uniformizare şi omogenizare.

Topirea brânzeturilor se realizeazã în cazane cu pereţi dubli, prin încãlzire sub vid parţial la temperatura de 65...80C timp de 5...10 minute. Rezervoarele pentru topirea brânzeturilor sunt dotate cu dispozitive pentru amestecare.

În cazul fabricãrii brânzeturilor cu pastã mai tare se face o topire rapidã, iar în cazul celor cu pastã moale, topirea se face mai lent prin amestecare la 80C timp mai îndelungat şi adãugarea unei anumite cantitãţi de apã.

Ambalarea brânzeturilor topite se face cu ajutorul maşinii automate de dozare. Masa de brânzã topitã având temperatura de 70...80C, este introdusã în pâlnia de alimentare a maşinii automate de dozare cu ajutorul cãreia se ambaleazã în folie de aluminiu în pachete de 15...250g, în cutii de plastic sau în formã de salam în membrane artificiale.

Ambalajele cu brânzã topitã sunt rãcite treptat timp de 30 minute. Ambalajele cu brânzã topitã se depoziteazã pânã la livrare la temperatura de 2...8C şi umiditatea relativã a aerului de 70...80%.

13. INDUSTRIA CÃRNII ŞI A PRODUSELOR DIN CARNE

Materia primã prelucratã de industria cãrnii şi a produselor din carne provine de la urmãtoarele specii de animale sacrificate în abatoare: taurine, porcine, ovine, pãsãri. Carnea se poate folosi pentru consumul direct sau pentru fabricarea produselor din carne.

13.1. Tehnologia de abatorizare

Tehnologia de abatorizare cuprinde urmãtoarele etape principale:-pregãtirea animalelor pentru tãiere;-suprimarea vieţii animalelor;-prelucrarea iniţialã a animalelor sacrificate (jupuirea sau opãrirea şi

depilarea, iar în cazul pãsãrilor, opãrirea şi deplumarea);-prelucrarea carcasei;-examenul sanitar-veterinar;-marcarea şi cântãrirea carcasei;-prelucrarea frigorificã.Aceste operaţii au loc în abatoare. Abatoarele sunt unitãţi industriale

construite special pentru tãierea animalelor şi a pãsãrilor şi pentru prelucrarea

225

produselor rezultate la tãiere în condiţii optime din punct de vedere tehnic şi igienic.

Pregãtirea animalelor pentru tãiere constă în:-examenul sanitar-veterinar pentru a depista animalele cu diferite infecţii

a cãror carne nu poate fi datã în consum;-igienizarea animalelor prin curãţire mecanicã, duşare;-cântãrirea animalelor pentru a se stabili randamentele la sacrificare.Suprimarea vieţii animalelor constã în asomare urmatã de sângerare.

Metodele de asomare se clasificã în:-asomare mecanicã;-asomare electricã;-asomare prin intoxicare cu gaze.Asomarea mecanicã se poate face prin lovirea cu ciocanul, prin lezarea

centrilor nervoşi cu pistoale cu tijã acţionate cu arc (pistoale de asomare).Asomarea electricã urmãreşte paralizarea sistemului nervos prin şoc

electric.În cazul asomãrii prin intoxicare cu gaze se utilizeazã CO2 în concentraţie

de 75% din aer sau se foloseşte un amestec protoxid de azot, N2O şi aer (70...80% N2O).

În practicã, asomarea cu pistolul se foloseşte pentru bovine, asomarea electricã la porcine, ovine şi pãsãri, iar asomarea cu gaze la porcine.

Sângerarea reprezintã adevãrata operaţie de suprimare a vieţii animalului. Sângerarea este necesarã pentru a se obţine carne cu aspect comercial mai plãcut şi pentru a mãri conservabilitatea cãrnii (sângele este un mediu favorabil dezvoltãrii microorganismelor).

Prelucrarea iniţială a animalelorJupuirea este aplicatã la bovine, porcine, ovine si iepuri de casã. Aceastã

operaţie se executã mecanizat cu ajutorul cuţitelor discoidale acţionate electric.Opãrirea şi depilarea se aplicã la prelucrarea porcilor tineri şi a celor

destinaţi pentru şuncã.Depilarea se face cu maşini de depilat. Dupã depilare, porcii sunt trecuţi

printr-un cuptor de pârlire a pãrului rãmas şi apoi printr-o maşinã de curãţat scrumul prin spãlare.

În cazul păsărilor după asomare şi sângerare urmează opărirea şi deplumarea.

Prelucrarea carcaselor cuprinde operaţiile de eviscerare, despicare a carcaselor şi în final toaletarea carcaselor.

Eviscerarea este operaţia prin care se scot organele şi viscerele din cavitatea toracică şi din cavitatea abdominală. Evicserarea se execută manuală. Această operaţie trebuie executată rapid pentru a nu se altera viscerele şi glandele cu secreţie internă.

Despicarea carcaselor este efectuată cu ajutorul ferăstraielor electrice mobile lamelare sau cu disc. Această operaţie are rolul de a uşura manipularea

226

ulterioară a carcaselor şi de a favoriza procesul de răcire a cărnii. Despicarea carcaselor se practică în cazul bovinelor şi al porcinelor. În cazul bovinelor, despicarea în jumătăţi a carcaselor este urmată de tăierea jumătăţilor în sferturi (sfertuire).

Toaletarea carcaselor constă în curăţirea exteriorului carcasei de impurităţi, aderenţe, cheaguri de sânge. Apoi carcasele sunt trecute sub duşuri montate între panouri din oţel inox unde sunt spălate cu apă având temperatura de 30…32ºC.

Examenul sanitar veterinar este efectuat de către medicul veterinar şi constă în examenul cărnii şi al organelor. Examenul sanitar veterinar se realizează prin inspecţie vizuală, palpare şi analize de laborator.

Marcarea şi cântărirea carcaseiCarnea şi organele care au fost supuse examenului sanitar veterinar şi care

sunt admise pentru consum sunt marcate cu o ştampilă rotundă pe care este înscrisă denumirea abatorului.

Carnea este apoi cântărită pentru a se evidenţia producţia realizată la sacrificare.

Prelucrarea frigorifică a cărnii constă în refrigerare sau congelare.

13.2. Transformările cărnii după sacrificare

Transformările care au loc în ţesutul muscular după sacrificare se petrec în două faze:

- faza de rigiditate;- faza de maturare.

Faza de rigiditate se instalează după 0,5…2 ore de la sacrificarea animalului. Imediat după sacrificare, carnea animalului este flexibilă, moale, relaxată aflându-se în starea de prerigiditate.

După trecerea intervalului de 0,5…2 ore, carnea trece în faza de rigiditate în care au loc o serie de modificări biochimice şi fizico-chimice.

Modificările fizico-chimice constau în scăderea elasticităţii şi a extensibilităţii ţesutului muscular.

Modificările biochimice constau în degradarea compuşilor macroergici şi transformarea glicogenului în acid lactic la un pH de 5-5,8.

Faza de rigiditate durează aproximativ 24 de ore la temperatura de refrigerare a cărnii de 0…4 ºC. În faza de rigiditate carnea are un gust fad şi este tare.

Faza de maturare a cărnii începe sub acţiunea acidului lactic şi a enzimelor proteolitice intracelulare care determină scindarea proteinelor în peptide, aminoacizi, uree, amoniac etc. Fibrele musculare devin moi şi fragede, se dezagregă mai uşor şi sunt mai uşor digerabile.

Procesul de maturare a cărnii este în prima fază aseptic fiind favorizat de un pH scăzut, de anaerobioză şi de o temperatură cuprinsă între 27 şi 40 ºC.

227

Durata maturării depinde de temperatura de păstrare a cărnii. La 37 ºC, durata maturării este de 4..5 ore, la 20 ºC de 2 zile, la 15 ºC de 5 zile, iar la 0ºC este de 2…3 săptămâni.

Accelerarea maturării cărnii se poate realiza cu ajutorul unor preparate enzimatice de origine vegetală.

13.3. Tranşarea, dezosarea şi alegera cărnii

Tranşarea cărnii este operaţia de secţionare a carcasei (întregi, jumătăţi sau sferturi) în porţiuni anatomice mari.

Dezosarea cărnii constă în separarea cărnii de pe oase.Alegerea cărnii constă în îndepărtarea grăsimii şi a ţesuturilor cu valoare

alimentară redusă numite flaxuri (tendoane, vase de sânge, nervi), a cheagurilor de sânge etc. În decursul operaţiei de alegere a cărnii se face şi împărţirea acesteia pe calităţi.

Operaţiile de tranşare, dezosare şi alegere a cărnii se efectuează în spaţii special amenajate, pe mese confecţionate din oţel inoxidabil. În încăperile unde se realizează aceste operaţii temperatura trebuie să fie de maximum 10 ºC, iar umiditatea relativă a aerului de 80 %.

Carnea astfel prelucrată se livrează pentru consum sau se prelucrează sub formă de preparate din carne.

13.4. Conservarea cărnii

Carnea este un aliment cu un conţinut mare de apă, substanţe proteice şi grăsimi care reprezintă un mediu favorabil dezvoltării microorganismelor. De aceea este necesară utilizarea uneia sau mai multor metode de conservare a cărnii.

Conservarea cărnii se poate realiza prin următoarele metode:- fizice (refrigerare, congelare, sterilizare, uscare, pasteurizare);- fizico-chimice (cu radiaţii electromagnetice);- chimice (sărare, afumare, folosirea antisepticelor).

13.4.1. Refrigerarea cărniiRefrigerarea constă în răcirea artificială a cărnii la temperaturi situate

deasupra punctului de congelare a ţesuturilor.Refrigerarea cărnii este un proces tehnologic obligatoriu în toate

abatoarele şi trebuie aplicat rapid în maximum o oră de la toaletarea carcaselor şi la 30 minute după terminarea controlului sanitar veterinar.

Scopul refrigerării este reducerea modificărilor produse de microorganisme prelungindu-se rezistenţa cărnii proaspete.

228

Abatoarele sunt dotate cu spaţii de refrigerare separate pentru carnea de bovine şi pentru carnea de porc. Sunt prevăzute spaţii separate pentru refrigerarea organelor şi a capetelor de bovine şi de porcine.

Refrigerarea se poate efectua prin mai multe metode:- refrigerare lentă;- refrigerare rapidă.

Refrigerarea lentă se realizează prin răcirea cărnii sub formă de sferturi sau jumătăţi de carcase în camerele de depozitare. În acest scop temperatura aerului se menţine în jur de 0ºC, iar viteza de circulaţie a aerului se menţine la 0,25 m/s. Pierderile în greutate sunt relativ mari. Durata procesului este de 30 ore. Metoda asigură o bună maturare, dar este neeconomică.Aspectul comercial al carcaselor este favorabil întru-cât prin această metodă este evitat defectul de contracţie a cărnii.

Refrigerarea rapidă poate fi realizată într-o singură fază sau în două faze.

Refrigerarea într-o singură fază are loc în tunele de refrigerare în care temperatura aerului este de -1ºC. Viteza aerului este de 2-3 m/s la nivelul carcaselor (circa 600 recirculări pe oră), iar umiditatea aerului este de 95%. Durata refrigerării este de 19 ore pentru carnea de vită şi de 15 ore pentru cea de porc.

Refrigerarea în două faze se caracterizează prin două regimuri succesive diferite. Prima fază se desfăşoară la temperaturi ale aerului mai scăzute şi la viteze de circulaţie a aerului mult mai ridicate decât în faza a doua. Refrigerarea în două faze asigură reducerea mult mai rapidă a suprafeţei produsului în comparaţie cu refrigerarea într-o singură fază. În acest fel se micşorează pierderile de masă prin evaporarea apei componente.

13.4.2. Congelarea cãrniiCongelarea cãrnii se realizeazã prin rãcirea artificialã a acesteia la

temperaturi de -18...-28ºC când are loc solidificarea apei componente.Congelarea cãrnii este una din metodele de conservare a cãrnii a cãrnii

larg aplicate în practicã întrucât se pãstreazã în mare mãsurã caracteristicile senzoriale ale cãrnii (suculenţã, frãgezime, gust, culoare).

Prin congelare se obţine o mai mare stabilitate a cãrnii atât din punct de vedere microbiologic cât şi biochimic.

Prin congelarea este stopatã multiplicarea microorganismelor şi sunt distruşi o mare parte din germenii sensibili la frig (are loc criosterilizarea).

Datoritã îngheţãrii apei conţinute în carne, procesele chimice şi biochimice care au loc în carne sunt oprite sau mult încetinite.

Pentru congelarea cãrnii se aplicã diferite metode de congelare.Aceste metode de congelare se clasificã folosind urmãtoarele criterii:

-viteza de congelare;-mediul de rãcire;

229

-intervalul de timp dintre sacrificare şi congelare.Dupã viteza de congelare, metodele de congelare a cãrnii se clasificã în:

-congelare lentã;-congelare semirapidã;-congelare rapidã;-congelare foarte rapidã;-congelare ultrarapidã.Viteza de congelare este viteza cu care avanseazã frontul de cristalizare a

apei de la suprafaţa produsului supus congelãrii cãtre interior.În practica industrialã este aplicatã cu precãdere congelarea rapidã care se

realizeazã prin rãcirea cãrnii cu aer având temperatura de -30...-40ºC şi viteza de 2...7 m/s. La congelarea rapidã, straturile exterioare îngheaţã foarte repede, iar cele interioare se rãcesc pe mãsurã ce frontul de gheaţã avanseazã de la suprafaţa produsului spre centrul termic al acestuia. Centrul termic al unui produs supus congelãrii este punctul în care temperatura este cea mai ridicatã la terminarea procesului de congelare.

Temperatura de echilibru (temperatura medie) a cãrnii congelate trebuie sã fie de -18ºC.

Viteza de congelare determinã mãrimea, forma şi localizarea cristalelor de gheaţã din carnea congelatã.

În cazul congelãrii lente, cristalele de gheaţã sunt mari, de forme neregulate fiind localizate extracelular.

La congelarea rapidã, cristalele de gheaţã sunt numeroase, mici şi sunt localizate în cea mai mare parte în interiorul fibrei musculare.

În acest fel se explicã faptul cã pierderile de suc la decongelare sunt mai mici la produsele congelate rapid decât la cele congelate lent.

Dupã criteriul mediului de rãcire şi al sistemului de preluare a cãldurii, metodele de congelare pot fi:

-congelare în aer;-congelare prin contact cu suprafeţe metalice rãcite;-congelarea prin contact cu agenţi intermediari de rãcire (soluţii de clorurã

de sodiu, clorurã de calciu sau propilenglicol) sau cu agenţi criogenici (azot lichid).

Congelarea prin contact cu agenţi intermediari de rãcire asigurã viteze mari de rãcire, dar în acest caz congelarea trebuie sã fie precedatã de ambalarea cãrnii în materiale impermeabile.

Dupã intervalul de timp dintre sacrificare şi congelare, metodele de congelare a cãrnii se clasificã în:

-congelare cu refrigerare prealabilã;-congelare cu refrigerare şi depozitare prealabilã;-congelarea cãrnii în stare caldã.

230

În cazul congelãrii cu refrigerare prealabilã are loc o primã etapã de refrigerare realizatã în tunele sau camere de refrigerare, în care temperatura cãrnii scade de la 37...38ºC pânã la 4ºC în centrul termic.

Congelarea cu refrigerare şi depozitare prealabilã constã în refrigerarea cãrnii şi depozitarea acesteia timp de 2...3 zile înainte de congelare. În acest fel, carnea iese din faza de rigiditate astfel încãt la congelare şi la decongelare carnea se aflã în faza de maturare.

Congelarea cãrnii în stare caldã prezintã unele avantaje cum ar fi: micşorarea duratei totale a procesului frigorific, reducerea manipulãrilor şi a pierderilor în greutate a cãrnii.

Dezavantajul acestei metode constã în apariţia rigiditãţii la decongelare.

13.4.3. Conservarea cãrnii prin sãrareSãrarea cãrnii este o metodã de conservare fie singurã, fie ca fazã

premergãtoare la conservarea prin afumare sau prin uscare.Acţiunea conservantã a sãrii este datoratã creşterii presiunii osmotice a

sucurilor celulare ceea ce duce la pierderea vitalitãţii microorganismelor, în special a bacteriilor de putrefacţie care sunt mai sensibile la creşterea presiunii osmotice.

Dizolvarea sãrii în sucul celular are ca efect micşorarea cantitãţii de apã disponibilã pentru activitatea vitalã a microorganismelor.

Majoritatea bacteriilor îşi înceteazã dezvoltarea când activitatea apei scade sub valoarea de 0,87...0,9, respectiv la o concentraţie de aprox 15% clorurã de sodiu în sucurile celulare.

Sãrarea cãrnii se poate realiza prin urmãtoarele metode:- sãrarea uscatã;- sãrarea umedã;- sãrarea prin injectarea cãrnii intramuscular sau intraarterial.

Odatã cu sarea, în amestecul de sãrare se pot introduce şi alte materii auxiliare cum sunt:

-azotaţii şi azotiţii de sodiu sau de potasiu pentru formarea şi pãstrarea culorii cãrnii;

-zahãrul pentru ameliorarea gustului şi favorizarea pãtrunderii amestecului de sãrare;-polifosfaţii pentru mãrirea capacitãţii de hidratare şi reţinere a apei de cãtre carne (la fabricarea produselor din carne).

Saramurile folosite în industria cărnii pot fi:- saramuri slabe cu o concentraţie de până la 10% NaCl;- saramuri medii având concentraţia de până la 18% NaCl;- saramuri tari cu concentraţii de peste 18% NaCl.

231

13.4.4. Conservarea cãrnii prin afumareAfumarea cãrnii sau a produselor din carne constã în expunerea acestora

pentru o anumitã perioadã la fum.Fumul se obţine prin arderea incompletã a lemnului sau a rumeguşului.

Fumul este un aerosol în care mediul de dispersie este format din gaze necondensabile (N2, O2, H2, CH4), vapori de apã şi substanţe organice sub formã de vapori condensabili, iar faza dispersatã este lichidã (substanţe organice sub formã de picãturi fine) şi solidã (funingine, cenuşã).

Compoziţia chimicã a fumului este complexã (circa 200 componente).Principalele componente ale fumului sunt: hidrogen, monoxid de carbon,

dioxid de carbon, metan, etan, acetilenã, vapori de apã, acizi organici (acid formic, acetic, propionic, capronic,etc.), alcooli (alcool metilic, etilic, amilic, izoamilic, butilic, izobutilic etc.), aldehide şi cetone (formaldehida, acetaldehida, diacetil, acetona, furfural etc.), derivaţi hidroxilici ai hidrocarburilor aromatice (fenol, crezoli, xilenol, pirocatehinã şi derivaţi ai lor), hidrocarburi policiclice: 3,4-benzpiren, 1,2- benzantracen, fenantren etc.

Hidrocarburile policiclice sunt substanţe cancerigene şi pentru a se evita formarea acestora este necesar ca pentru producerea fumului să se uitilizeze numai lemne (rumeguş) de esenţă tare cu umiditate de 30-35 %, iar temperatura de ardere să fie sub 400 ºC.

Fumul are capacitate de conservare datoritã proprietãţilor sale antioxidante şi antiseptice. Fumul conferã produselor gust şi aromã specificã, de afumat şi totodatã culoare şi luciu caracteristic.

Proprietãţile antioxidante ale fumului sunt datorate în principal difenolilor (pirocatehina, rezorcina, hidrochinona), iar cele antiseptice sunt conferite în special de fenoli, formaldehidã şi acizi organici.

Acţiunea bactericidã a fumului se manifestã numai la suprafaţa produsului. De aceea, afumarea nu este folositã ca metodã singurã de conservare, ci este asociatã cu sãrarea şi uscarea.

Pentru afumarea cãrnii se folosesc urmãtoarele metode:-afumarea caldã numitã în industrie şi hiţuire la care temperatura fumului

este 60...100ºC, durata afumãrii fiind de 30-180 minute;-afumare la temperatura de 20...35ºC cu o duratã de 12...18 ore;-afumare rece, cu fum având temperatura 10...18ºC şi durata afumãrii de

5...15 zile.Afumarea în câmp electrostatic este o metodã modernã de afumare, prin

care se scurteazã durata procesului.Fumul se introduce între doi electrozi dintre care unul, numit electrod

activ este racordat la tensiune înaltã (40...60 kV). Particulele din fum sunt ionizate (se încarcã negativ) şi se depun pe suprafaţa produsului supus afumãrii. Acesta este plasat în câmpul electrostatic creat între cei doi electrozi sau este legat la electrodul pozitiv.

232

Folosirea lichidelor de afumare este o metodă modernă de aromatizare a produselor din carne cu aromă de fum. Lichidele de afumare prezintă anumite avantaje faţă de afumarea tradiţională cu aerosol. Lichidele de afumare sunt libere de hidrocarburi policiclice condensate cu acţiune cancerigenă şi permit dozarea exactă a substanţelor de afumare în produs. Totodată se simplifică tehnologia de afumare, iar procesul poate fi automatizat. Lichidele de afumare se pot obţine prin absorbţia în apă a componentelor active ale fumului produs într-un generator. Extractul apos obţinut este purificat prin filtrare, concentrat şi apoi supus distilării fracţionate.

13.4.5. Conservarea cãrnii prin uscareUscarea este aplicatã în industria cãrnii la fabricarea unor preparate din

carne de duratã aşa este salamul de Sibiu, a pastramei uscate de oaie.Metoda de conservare prin uscare este bazatã pe principiul anabiozei şi

constã în îndepãrtarea parţialã a apei conţinutã în carne. În urma acestui proces sunt perturbate funcţiile metabolice ale microorganismelor şi activitatea vitalã a acestora este întreruptã.

Eliminarea apei conţinutã în carne sau în produsele din carne trebuie astfel realizatã încât acestea sã pãstreze calitãţile principale ale materiei prime şi în acelaşi timp sã fie rezistente la procesele de descompunere în timpul pãstrãrii.

Apa se gãseşte în carne sub trei forme:- apa în stare liberã legatã prin forţe de capilaritate care reprezintã 70-

75% din totalul umiditãţii produsului;- apa legatã fizico-chimic care este apa coloidalã;- apa de constituţie legatã chimic.

În decursul procesului de uscare apa liberã se îndepãrteazã uşor, apa coloidalã se eliminã mai greu, iar apa de constituţie, care intrã în componenţa moleculelor produsului, nu se poate îndepãrta fãrã a provoca degradarea alimentului.

Temperatura de uscare a cãrnii şi a produselor din carne trebuie sã fie situatã în intervalul 45...65ºC. La temperaturi sub 45ºC este pericol microbiologic, iar peste 65ºC are loc denaturarea proteinelor ceea ce împiedicã rehidratarea ulterioarã a produsului.

Pentru uscarea cãrnii şi a produselor din carne se aplicã urmãtoarele metode:

-uscarea convectivã (prin convecţie de la agentul de încãlzire la suprafaţa produsului) utilizând ca agent termic aerul cald, vaporii supraâncãlziţi sau gazele de ardere;

-uscarea conductivã prin contactul direct dintre produs şi suprafeţe metalice încãlzite care se poate efectua la presiune normalã sau la presiune redusã;

233

-uscarea cu radiaţii infraroşii care constã în iradierea produselor cu radiaţii avînd lungimi de undã cuprinse între 0,4...4 m. Produsele absorb radiaţiile infraroşii şi le transformã în cãldurã;

-uscarea cu microunde şi curenţi de înaltã frecvenţã care are la bazã încãlzirea dielectricã şi se aplicã pentru carnea care a fost iniţial uscatã prin alte metode pânã la umiditate sub 20%;

-uscarea prin liofilizare care constã în eliminarea apei prin sublimare din produsul congelat supus la presiuni scãzute.

13.5. Tehnologia produselor din carne

Produsele din carne sau preparatele din carne sunt produse alimentare care se obţin prin prelucrarea cãrnii, a slãninii şi a subproduselor comestibile.

Produsele din carne au o valoare nutritivã şi energeticã ridicatã.În general, aceste produse se consumã ca atare fãrã nici un fel de

prelucrare suplimentarã cu excepţia crenvurştilor care se fierb şi a cârnaţilor care se prãjesc.

Produsele din carne se pot obţine fie din carne tocatã cu amestec de sãrare şi condimente introduse în membrane şi denumite mezeluri sau cârnaţi fie din anumite pãrţi anatomice şi organe netocate.

13.5.1. Clasificarea preparatelor din carne

Clasificarea preparatelor din carne se poate face dupã urmãtoarele criterii:-procesul tehnologic de bazã;-materia primã folositã;-gradul de mãrunţire a componentelor care formeazã compoziţia;-destinaţia produselor;-forma de prezentare.

Dupã procesul tehnologic de bazã, produsele din carne se clasificã în:-produse sãrate (slãnina sãratã);-produse pasteurizate sau coapte (tobe, caltaboşi, lebãrvuşti, slãninã fiartã

cu boia sau usturoi);-produse afumate (cârnaţi afumaţi, slãninã afumatã, costiţã afumatã etc.);-produse afumate la cald şi pasteurizate (crenvurşti, parizer, polonez,

salamuri, cârnaţi);-produse afumate la cald, pasteurizate şi afumate la rece (salam de varã).

Dupã criteriul materiei prime folosite, produsele pot fi: produse din carne de porc;

234

produse din carne de vitã; produse din carne de oaie; produse din carne de pasãre; produse la care se folosesc mai multe feluri de carne.

Dupã gradul de mãrunţire al componentelor care alcãtuiesc compoziţia, produsele din carne se clasificã în:

-produse din carne netocatã (specialitãţi);-produse din carne tocatã (mezeluri, cârnaţi).

Dupã destinaţie, produsele din carne pot fi: produse obişnuite; produse dietetice; produse pentru copii.

Dupã forma de prezentare se disting urmãtoarele tipuri de produse din carne:-cârnaţi;-salamuri;-rulade.

13.5.2. Materii prime, materii auxiliare şi materiale pentru fabricarea produselor din carne

Materii primeMateriile prime folosite la fabricarea produselor din carne sunt: carnea de

porc, de vitã, de oaie, de pasãre, slãninã, subproduse comestibile de abator, sânge.

La prepararea multor sortimente de produse din carne se folosesc semifabricatele bradt şi şrot.

Bradtul este pasta obţinutã prin tocarea finã a cãrnii şi adaosul de apã rãcitã sau gheaţã precum şi de sare. Sarea (NaCl) are rolul de a creşte capacitatea de hidratare a cãrnii şi de a forma cu apa o soluţie electroliticã care sã extragã din carne proteine sarcoplasmatice şi miofibrilare.

Bradtul este folosit în industria produselor din carne ca pastã de legãturã pentru carnea, grãsimea şi condimentele din care se fabricã mezelurile cu structurã omogenã sau eterogenã.

Bradtul este un sistem dispers apropiat ca structurã şi proprietãţi de emulsiile ulei în apã. Faza de dispersie (continuã) este constituitã dintr-o soluţie apoasã (apa din carne şi cea adãugatã) în care sunt dizolvate clorura de sodiu, azotiţi, polifosfaţi, proteine şi faza dispersatã alcãtuitã din particule de ţesut muscular, de fragmente de ţesut conjunctiv, gras, de vase de sânge şi limfatice, de nervi.

235

Proteinele dizolvate în soluţia de electroliţi joacă un rol important în utilizarea bradtului ca pastă de legătură la fabricarea diferitelor sortimente de mezeluri. Proteinele sunt agenţi de emulsionare ai grăsimilor şi stabilizatori ai dispersiei complexe formate de bradt cu grăsimea şi cu fragmentele de ţesut muscular, gras, conjunctiv şi cu particulele de condimentele fin măcinate care intră în componenţa mezelurilor şi a cârnaţilor. Solubilizarea proteinelor din carne este favorizată de adaosul de sare, polifosfaţi.

Bradtul este obţinut prin mãrunţirea cãrnii dezosate şi alese prin maşina de tocat volf şi apoi tocarea finã cu maşini de tocat fin (cutere, dezintegratoare sau mori coloidale).

Bradtul se fabricã din carne caldã sau din carne rece care poate fi carne refrigeratã, carne maturatã în carcase sau carne maturatã ca şrot.

Schemele tehnologice de fabricare a bradtului din carne caldã şi din carne refrigeratã sunt prezentate în figurile 13.1 şi 13.2.

Factorii determinanţi pentru obţinerea unui bradt de calitate sunt următorii: calitatea materiei prime, gradul de mărunţire a cărnii, adaosul de apă de hidratare, adaosul de sare (NaCl) şi adaosul de polifosfaţi.

Carne caldã

Tranşarea, dezosarea, alegerea cãrnii

Tocare la volf

Prelucrare la cuter

Maturare 24...28h la 2...4C

Bradt

Apã cu fulgi de gheaţã Saramurã

Fig. 13.1. Schema tehnologicã de fabricare a bradtului din carne caldã.

236

La fabricarea bradtului din carne rece se adaugã polifosfaţi care favorizeazã reţinerea sucului celular sporind frãgezimea cãrnii şi ajutã la emulsionarea grãsimilor din carne.

În cazul folosirii cãrnii congelate la fabricarea bradtului, prin adaosul de polifosfaţi, carnea îşi recapãtã dupã decongelare capacitatea de legare a apei şi de reţinere a sucului celular.

Şrotul se preparã din carne de vitã şi de porc aleasã care se taie în bucãţi de 200...300 g, se cântãreşte şi se malaxeazã cu amestec de sãrare. Apoi şrotul este depozitat pentru maturare la 4ºC timp de 1...4 zile.

Schema tehnologicã de fabricare a şrotului este prezentatã în figura 13.3.

Carne refrigeratãSaramura Polifosfaţi

Tranşarea, dezosarea, alegerea cãrnii

Şrotuire

Malaxare

Maturare 24...28hla 2...4C

Prelucrare la cuter

Bradt

Apã rece

Fig. 13.2. Schema tehnologicã de fabricare a bradtului din carne refrigeratã.

237

Materii auxiliare pentru fabricarea produselor din carne Materiile auxiliare folosite la fabricarea produselor din carne sunt

urmãtoarele:-apa şi gheaţa;-clorura de sodiu;-azotatul şi azotitul de sodiu;-acidul ascorbic;-polifosfaţi;-aromatizanţi;-potenţiatori de aromă;-derivate proteice.Apa potabilă se foloseşte la prepararea saramurilor, a emulsiilor, a

compoziţiilor pentru diferite produse, la spălarea materiilor prime, a membranelor, a utilajelor, la opărirea sau fierberea materiilor prime.

Carne

Tranşarea, dezosarea,alegerea cãrnii

Porţionarea în bucãţi de 200...300g

Malaxare

Maturare

Şrot

Figura nr. 13.3. Schema tehnologicã de fabricare a şrotului.

Saramurã

238

Clorura de sodiu (sarea de bucătărie) este folosită la conservarea cărnii prin sărare. Sarea este adăugată în preparatele din carne pentru îmbunătăţirea gustului şi pentru prevenirea alterării şi mărirea conservabilităţii produselor finite.

Azotatul şi azotitul de sodiu sunt utilizaţi în procesul de sărare a cărnii pentru formarea culorii roşii stabile în timp a cărnii.

Acidul ascorbic şi ascorbatul de sodiu (sarea de sodiu a acidului ascorbic) au rol de antioxidanţi mărind stabilitatea cărnii.

Aceste substanţe sunt folosite şi ca adaosuri la prepararea amestecurilor de sărare cu azotiţi. Acidul ascorbic şi sarea sa de sodiu acţionează ca reducători puternici favorizând descompunerea azotiţilor cu eliberare de oxid de azot NO şi formarea mai rapidă a culorii roşii a cărnii.

Polifosfaţii sunt utilizaţi la fabricarea unor preparate de carne şi a unor semiconserve datorită proprietăţii lor de a mări capacitatea de hidratare a cărnii. Prin adaosul de polifosfaţi la fabricarea bradtului creşte capacitatea acestuia de a emulsiona grăsimile şi stabilitatea acestor emulsii.

Aromatizanţii sunt adăugaţi în produsele din carne pentru a le îmbunătăţi gustul şi mirosul. Unii aromatizanţi au efect antiseptic şi antioxidant şi contribuie la creşterea gradului de conservabilitate a produselor din carne.

Aromatizanţii folosiţi în industria cărnii pot fi:- condimente şi plante condimentare;- uleiuri esenţiale;- oleorezine.

Condimentele şi plantele condimentare se pot prezenta sub formă de frunze (dafin, busuioc, mentă, pătrunjel, rozmarin, leuştean, etc.), muguri florali (cuişoare), coajă (scorţişoară), fructe (ardei, anason, coriandru, chimen, fenicul, ienihabar, piper etc.), seminţe (muştar), bulbi (ceapă, usturoi), partea aeriană a plantei (cimbru, măghiran, mărar, tarhon), rizomi (hrean, ghimbir).

Condimentele şi plantele condimentare se pot clasifica în: condimente picante (piper, muştar, boia de ardei); condimente aliacee (usturoi, ceapă, praz, hrean); condimente aromate (coriandru, chimen, cimbru, leuştean,

mărar, pătrunjel, dafin, cuişoare, tarhon, scorţişoară, anason).

Pentru exprimarea unei arome, de regulă, se grupează mai multe condimente.

Uleiurile esenţiale se obţin din diferite plante aromatizante prin una din următoarele metode: distilare, antrenare cu vapori de apă sau prin extracţe cu solvenţi. În cazul obţinerii prin extracţie, solventul este recuperat din miscelă, iar amestecul de ulei esenţial şi răşini rămas, numit “concret” este tratat cu alcool etilic la rece. Alcool etilic extrage uleiul esenţial care poate fi folosit ca atare sau după concentrare.

239

Aromatizarea preparatelor din carne cu uleiuri esenţiale este avantajoasă datorită puterii mari de aromatizare a acestora (de până la 100 de ori mai mare decât a plantelor din care s-au obţinut), datorită faptului că acestea sunt pure din punct de vedere microbiologic şi necesită spaţii mai mici de depozitare.

Folosirea uleiurilor esenţiale este însă limitată datorită următoarelor inconveniente:

- uleiurile esenţiale nu conţin toate elementele aromatizante ale materialului de start;

- se oxidează uşor în prezenţa luminii deoarece nu conţin substanţe antioxidante;

- sunt greu de dispersat în masa produsului datorită insolubilităţii în apă şi a volumului redus.

Oleorezinele sunt produse cu consistenţă vâscoasă obţinute din condimente şi plante aromatizante uscate şi măcinate prin percolare (procedeu de extracţie cu solvenţi a unui component dintr-un amestec prin străbaterea stratului de material de sus în jos de către solvent) cu un solvent organic, de obicei o hidrocarbură clorurată. Oleorezinele sunt amestecate cu suport de sare, dextroză sau lactoză.

Potenţiatorii de aromă sunt substanţe care nu posedă ele însele gust şi miros, dar care în cantităţi mici, intensifică aroma şi gustul produselor. Principalii potenţiatori de aromă folosiţi la fabricarea produselor din carne sunt: glutamatul de sodiu, 5`-nucleotidele şi hidrolizatele proteice.

Glutamatul de sodiu este sarea de sodiu a acidului glutamic.

HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa

Acest compus are proprietatea de excitare a papilelor gustative. Glutamatul de sodiu este folosit la fabricarea conservelor şi a semiconservelor din carne, la pepararea sosurilor şi a supelor.

5`-Nucleotidele care au acţiune de potenţiatori de aromă sunt 5`- inozinatul disodic (inozin-5`-monofosfatul disodic), prescuratat 5`-IMP şi 5`-guanilatul disodic (guanin-5`-monofosfatul disodic), prescurtat 5`-GMP. Aceste nucleotide acţionează sinergetic cu glutamatul de sodiu. Ele se adaugă în raport de 1/10 –1/100 faţă de glutamatul de sodiu utilizându-se la prepararea sosurilor, a salamurilor şi la fabricarea semiconservelor.

Hidrolizatele proteice se obţin prin hidroliza materiilor prime proteice de origine animală şi vegetală (carne de calitate inferioară, făină de soia, drojdie de bere etc.). Reacţia de hidroliză este catalizată de acidul clorhidric care este apoi neutralizat cu carbonat de sodiu rezultând clorura de sodiu. Hidrolizatele proteice sunt prelucrate prin filtrare, decolorare, concentrare în vid şi uscare prin pulverizare. Hidrolizatele proteice se folosesc la fabricarea pateurilor, a conservelor mixte, a salamurilor etc.

Derivatele proteice folosite în industria cărnii sunt de origine vegetală (glutenul, făina, concentratele şi izolatele proteice din soia) şi de origine animală

240

(laptele praf degresat, zerul praf, cazeina, plasma sanguină, derivatele proteice din materii colagenice). Derivatele proteice sunt adăugate în unele produse din carne pentru a le suplimenta valoarea nutritivă prin aportul de proteine.

Materiale pentru fabricarea produselor din carneMaterialele utilizate în industria cãrnii sunt:

-membranele care pot fi naturale, semisintetice-colagenice şi sintetice;-materiale de legare a batoanelor (sfoarã, clipsuri);-combustibilii tehnologici folosiţi la afumarea cãrnii (lemn, rumeguş).

13.5.2. Tehnologia generală de fabricare a mezelurilor şi a cârnaţilorProcesul tehnologic de fabricare a mezelurilor şi a cârnaţilor cuprinde

următoarele operaţii principale:- tranşarea, dezosarea şi alegerea cărnii;- obţinerea semifabricatelor bradt şi şrot;- prepararea compoziţiei;- umplerea compoziţiei în membrane şi legarea batoane;- afumarea caldă;- pasteurizarea;- afumarea rece.Schema tehnologică generală de fabricare a mezelurilor şi a cârnaţilor este

prezentată în figura 13.4.

Prepararea compoziţieiLa prepararea mezelurilor şi a cârnaţilor se folosesc următoarele

componente: bradt, şrot, slănină, condimente, apă răcită, fulgi de gheaţă.La pregătirea compoziţiei se folosesc maşini de tocat carnea (volf), maşini

de tăiat slănina, malaxoare, maşini de tocat fin (cutere), mori coloidale, dezintegratoare, pompe pentru carne.

Pentru mezelurile cu structură omogenă (parizer, crenvurşti) compoziţia se prepară prin amestecarea componentelor bradt, slănină tocată, apă răcită şi condimente cu ajutorul cuterului sau a morii coloidale.

De exemplu, parizerul este preparat din 70% bradt şi 30% slănină. Condimentele adăugate sunt: piper, 0,05%, nucşoară, 0,03%, boia de ardei dulce, 0,05% şi usturoi, 0,05 %. Prepararea compoziţiei pentru parizer constă în prelucrarea bradtului maturat la cuter împreună cu slănină moale. Slănina moale a fost conservată în prealabil, maturată, răcită şi tocată la volf prin sita cu ochiuri de 3 mm. În timpul prelucrării la cuter se adaugă gheaţă (pentru a preîntâmpina încălzirea pastei) şi condimentele măcinate. Prelucrarea la cuter este terminată atunci când s-a obţinut o pastă omogenă cu aspect lucios, aderentă.

241

Slănină CarneSare, azotaţi de sodiu, azotiţi de sodiu, polifosfaţi

Condimente

Tocare la volfTranşarea, dezosarea,

alegerea cărnii

Prepararea amestecului de

sărarePregătire

Preparare bradt Preparare şrot

Tocare la volf

Prepararea compoziţiei

Umplerea şi legarea batoanelor

Afumare caldă

Pasteurizare

Afumare rece

Preparat de carne

Fig. nr. 13.4. Schema tehnologică generală de fabricare a preparatelor din carne în membrană

242

În cazul mezelurilor cu structură eterogenă pregătirea compoziţiei se face în malaxor. Se introduce bradtul în malaxor, apoi apa răcită, şrotul de vită sau de porc tocat prin sită de dimensiuni specifice fiecărui sortiment, condimentele şi slănina.

Umplerea membranelorUmplerea membranelor cu compoziţie cuprinde următoarele etape:- pregătirea membranelor pentru umplere;- introducerea comoziţiei în membrane;- legarea batoanelor.Pregătirea membranelor constă în verificarea calibrului, a integrităţii, a

rezistenţei şi a elasticităţii acestora. Membranele naturale sărate se desărează, iar cele uscate se înmoaie în apă caldă.

Introducerea compoziţiei în membrane se face cu ajutorul maşinilor de umplut care pot fi cu acţiune periodică sau cu funcţionare continuă.

Maşinile de umplut cu acţiune periodică sunt alcătuite dintr-un cilindru închis ermetic cu capac, un piston pentru introducerea compoziţiei prin ţeava de umplere şi sistemul de acţionare al pistonului, de obicei hidraulic.

Maşinile de umplut cu funcţionare continuă pot fi cu spirale, şuruburi (melci), palete excentrice. Aceste maşini sunt prevăzute cu sistem de producere a vidului pentru dezaerarea pastei şi pentru a se uşura operaţia de umplere datorită creerii diferenţei de presiune cu exteriorul.

Legarea batoanelorBatoanele umplute se leagă la capete cu sfoară pentru a se putea agăţa.

Legarea la capătul liber se poate înlocui prin clipsare.La crenvurşti, polonezi, cârnaţi se execută răsucirea manuală sau

mecanică pentru formarea bucăţilor scurte.Batoanele groase se înţeapă pentru îndepărtarea aerului. Batoanele legate

sunt aşezate pe rame pentru a fi duse la prelucrarea termică. Afumarea caldăAfumarea caldă (80…90ºC) se aplică atât prospăturilor (parizer,

crenvurşti) cât şi salamurilor şi cârnaţilor.Durata afumării depinde de sortimentul de produs din carne fabricat( 20-

60 min.).Instalaţiile în care are loc afumarea pot fi: -celule clasice de afumare; -instalaţii de afumare complexe în care se realizează zvântarea,

afumarea caldă propriu-zisă şi pasteurizarea în atmosferă de aer cald sau abur.O instalaţie de afumare complexă este compusă din celula de afumare şi

fierbere, generatorul de fum, instalaţia de automatizare şi control, schimbător de căldură.

În celulele de afumare sunt efectuate mai multe etape ale procesului tehnic şi anume:

-pentru prospături: zvântarea, afumarea caldă, pasteurizarea, răcirea;

243

-pentru salamurile semiafumate : zvântarea, afumarea caldă, pasteurizarea, zvântarea, afumarea rece.

Pasteurizarea preparatelor din carne Pasteurizarea preparatelor din carne se face fie în celula instalaţiei de

afumare complexă, încălzirea făcându-se prin admisie de abur, fie în bazine de pasteurizare.

Pentru a se realiza pasteurizarea preparatelor din carne acestea trebuie încălzite la temperaturi de 75-80º C, astfel încât să se atingă temperatura de 70ºC în centrul termic al batonului şi să fie menţinută cel puţin 10 min.

În cazul prospăturilor temperatura nu trebuie să depăşească 75º C.Afumarea rece Această operaţie este aplicată preparatelor de carne din sortimentul

salamuri semiafumate pentru a le îmbogăţi în substanţe cu acţiune bactericidă şi antioxidantă, a le mări durata de conservare.

Înainte de a fi supuse operaţiei de afumare rece, salamurile pasteurizate sunt răcite sub duş cu apă rece şi apoi zvântate.

13.6. Tehnologia fabricării semiconservelor din carne

Semiconservele din carne sunt produse cu următoarele caracteristici:- conţin carne care a fost supusă în prealabil unor tratamente fizico-

chimice;- sunt ambalate în cutii ermetic închise şi pasteurizate- se pot conserva un timp limitat (6-10 luni) la temperatura mediului de

0….60C.Se fabrică următoarele sortimente de semiconserve din carne:- semiconserve de şuncă (pulpă,spată,cotlet);- semiconserve de şuncă de vită (pulpă de mânzat);- semiconserve din piept de porc afumat (bacon slab);- semiconserve din carne tocată;- semiconserve de crenvurşti;- semiconserve din limbă de porc sau vită.

Tehnologia fabricării semiconservelor de şuncăMateria primă pentru fabricarea semiconservelor de şuncă este carnea de

porcine şi de mânzat.Schema tehnologică de fabricare a semiconservelor de şuncă de porc este

prezentată în figura 13.5.

244

Fig. 13.5 Schema tehnologică de fabricare a semiconservelor de şuncă (pulpă,spată, cotlet)

Pungi dinmaterial plastic

Cutii

Spălare

Duşare cu apă de 830C la interior

Tranşarea,dezosarea,alegerea şi sortarea pe culori a cărnii

Sărarea cărnii

Umplerea cutiilor cu carne şi presarea sub vid

Verificarea greutăţii şi închiderea cutiilor

Pasteurizare

Răcire şi temperare

Depozitare la 2…40C

Etichetare

Ambalare

Livraresemiconserve de şuncă

Malaxarea şi maturarea cărnii

Semicarcase de porc refrigerate

245

Procesul tehnologic de fabricare a semiconservelor de şuncă cuprinde următoarele operaţii:

- pregătirea iniţială a materiilor prime care constă în tranşare, dezosare, alegerea cărnii şi sortarea cărnii provenite de la pulpă şi muşchiul spinal în două categorii: închisă şi deschisă la culoare;

- sărarea cărnii;- malaxarea şi maturarea cărnii;- umplerea cutiilor metalice cu carne şi presarea cărnii sub vid;- verificarea greutăţii cutiilor şi închiderea acestora;- pasteurizarea;- răcirea şi temperarea semiconservelor;- depozitarea la 2-40C;- etichetarea şi ambalarea semiconservelor în cutii de carton pentru a

fi livrate.

13.7. Tehnologia conservelor din carne

Conservele din carne sunt produse ambalate în recipiente închise ermetic şi sterilizate la temperaturi de peste 1000C.

Conservele din carne se pot clasifica, după modul de preparare în:- conserve de carne în suc propriu;- conserve din carne tocată;- conserve sub formă de pastă (pateuri, haşeuri);- conserve mixte din carne şi ingrediente de origine vegetală.

În funcţie de destinaţie, conservelor din carne pot fi: conserve obişnuite; conserve dietetice, recomandate în diferite afecţiuni; conserve pentru copii.

Materiile prime folosite la fabricarea conservelor din carne sunt următoarele:

- carne de vită, porc, pasăre, unele organe;- legume: fasole boabe şi verde, mazăre, morcovi, ţelină, pătrunjel, ceapă,

usturoi, păstârnac, ardei, conopidă, vinete, dovlecei, varză etc.;- orez;- paste făinoase.Ca materii prime auxiliare se folosesc: uleiul de floarea soarelui, făină albă,

pastă sau suc de roşii, zahăr, condimente etc.Ambalajele utilizate la fabricarea conservelor sunt confecţionate din tablă

cositorită şi vernisată (lăcuită) sau din tablă de aluminiu. Se pot folosi şi ambalaje din sticlă sau din material plastic.

Procesul tehnologic general de fabricare a conservelor din carne cuprinde următoarele operaţii principale:

- recepţia materiei prime,a materiilor auxiliare şi a ambalajelor;

246

- pregătirea supelor şi a sosurilor necesare pentru unele sortimente de conserve de carne;- umplerea recipientelor şi exhaustarea acestora (îndepărtarea aerului din recipient);- închiderea recipientelor;- sterilizarea şi răcirea conservelor;- sortarea şi stergerea recipientelor metalice pentru îndepărtarea resturilor de apă, a depunerilor, prevenindu-se ruginirea ulterioară;- etichetarea şi ambalarea conservelor.

14. INDUSTRIA PEŞTELUI ŞI A PRODUSELOR DIN PEŞTE

Peştele este un aliment cu o mare valoare nutritivă datorată următoarelor componente:

- proteine de calitate superioară uşor asimilabile;- lipide bogate în oxizi graşi polinesaturaţi;- vitamina A şi D care se găsesc în special în peştele gras şi vitaminele B 1

B2 , B12 şi nicotinamida aflate în cantităţi mari în gonade;- substanţe minerale (calciu, fier,potasiu, fosfor, sodiu, magneziu,iod etc.)Carnea de peşte este uşor digerabilă datorită structurii musculaturii

organizată în segmente musculare scurte separate de foiţe conjuctive, numite miosepte. Mioseptele sunt transformate uşor în gelatină ceea ce determină dezorganizarea structurii musculare şi uşurează accesul enzimelor digestive la fibrele musculare.

Dar, peştele este foarte uşor alterabil şi de aceea trebuie răcit imediat după ce este pescuit.

14.1. Clasificarea peştelui

Peştii se pot clasifica în raport cu diferite criterii: modul de viaţă, forma, conţinutul în grăsime, culoarea cărnii. După modul de viaţă, peştii se împart în:

- peşti marini (macrou, cod, hering, merlucius, ton, stavrid etc. )- peşti de apă dulce (crap, somn, şalău, păstrăv, ştiucă, biban, cegă etc. )- peşti migratori ( morun, nisetru, păstrugă, scrumbie de Dunăre etc. )

După conţinutul în grăsime, peştii se clasifică în: peşti slabi având un conţinut de grăsime de până la 4 % (stavrid,

merlucius, ştiucă ); peşti semigraşi cu un conţinut de grăsime de 4 – 8 % ( crap, somn); peşti graşi cu un conţinut de grăsime de peste 8 % ( sturioni,

scrumbie, heringi etc. ).

247

După formă, peştii pot fi:- fusiformi ( păstrăv, macrou, scrumbie, cod, ton, şalău etc. );- sagiformi ( ştiucă );- plaţi ( calcan, plătică etc. );- serpentiformi ( anghilă, ţipar ).

După culoarea cărnii, peştii pot fi: cu carne albă, care, în general, sunt peşti slabi sau semigraşi ( cod,

somon, merlucius ); cu carne de culoare închisă, care prezintă un grad mare de

vascularizaţie în fasciculele musculare laterale şi care, în general, sunt peşti graşi ( sardina, hering, macrou, anghila ).

Peştele şi produsele din peşte comercializate se clasifică în:- peşte viu;- peşte proaspăt refrigerat;- peşte congelat;- peşte sărat;- peşte afumat;- preparate din peşte ( pastă de peşte , icre de peşte etc. );- semiconserve din peşte ( în oţet sau în uleiuri vegetale );- conserve din peşte.

14.2. Refrigerarea peştelui

Carnea de peşte este uşor alterabilă datorită acţiunii conjugate a enzimelor proprii, a microorganismelor şi a oxidării mai rapide a lipidelor. De aceea se impune refrigerarea cât mai rapidă a peştelui imediat după ce a fost pescuit.

La bordul navelor de pescuit refrigerarea peştelui se face cu apă de mare răcită sau cu gheaţă. În cazul refrigerării cu gheaţă, se utilizează gheaţă naturală sau artificială măruntă (bucăţi de 4 cm) în proporţie de 75% faţă de masa peştelui. Refrigerarea cu gheaţă se face în încăperi răcite. Recipientele cu peşte refrigerat şi gheaţă se depozitează în camere cu temperatura de -1…00C.

Durata de păstrare a peştelui refrigerat este, în aceste condiţii, de 5 zile pentru speciile de peşte sensibile şi de 18 – 20 zile pentru speciile mai rezistente.

La ţărm refrigerarea peştelui se face cu gheaţă în proporţie de 50 – 70% faţă de masa peştelui.

14.3. Congelarea peştelui

Conservarea peştelui prin congelare poate fi aplicată la toate speciile de peşte, dar peştele slab se comportă mai bine la depozitarea de lungă durată în stare congelată.

248

Peştele se poate supune congelării sub formă de peşte întreg, fileuri de peşte, batoane.

Peştele întreg se poate congela ca atare, eviscerat sau eviscerat şi decapitat.Porţiunile musculare prelevate paralel cu coloana vertebrală a peştelui sunt

denumite fileuri de peşte şi se congelează fie în pachete mici de aproximativ 400g, fie în blocuri ( brichete ) de aproximativ 12 kg.

Batoanele de peşte se obţin din fileuri care sunt trecute prin pesmet, prăjite, ambalate şi apoi congelate.

Peştele se poate congela prin următoarele metode:- congelare în aer , temperatura aerului fiind de -30…-400C şi viteza de circulaţie a aerului 2,5 – 20 m/s;- congelare prin contact în congelatoare cu plăci metalice răcite. La terminarea procesului de congelare, temperatura din interiorul brichetei

de peşte trebuie să fie de cel puţin -120C.Toate speciile de peşte congelat trebuie supuse operaţiei de glasare.

Glasarea peştelui congelat are rolul de protecţie. Stratul de gheaţă de 3…5 mm (glazura ) împiedică deshidratarea superficială a peştelui şi îl fereşte de acţiunea oxigenului atmosferic.

Glasarea se face prin imersarea în apă de 2…3 ori a peştilor congelaţi sau a blocului întreg de peşte congelat. Temperatura apei de glasare trebuie să fie de 20C .

Glasarea prelungeşte durata de conservare la -180C cu 4 luni.

14.4. Conservarea peştelui prin sărare

Sărarea peştelui se poate aplica fie ca metodă de conservare de sine stătătoare bazată pe principiul anabiozei (haloanabioza) fie ca fază premergătoare la prelucrarea peştelui destinat fabricării semiconservelor, a conservelor, a preparatelor culinare sau a icrelor. În al doilea caz, sărarea este asociată cu unul sau mai multe tratamente ( fermentarea, uscarea , fierberea, afumarea ). Sărarea asigură îmbunătăţirea caracteristicilor gustative ale peştelui, creşterea capacităţii de hidratare a cărnii de peşte şi ameliorarea conservabilităţii.

Peştele sărat se clasifică în funcţie de cantitatea de sare incorporată în produsul finit în :

- slab sărat, cu un procent de maximum 10% clorură de sodiu;- sărat mediu, cu un procent de 10 - 14% clorură de sodiu;- sărat puternic, cu un procent de peste 14% clorură de sodiu.Metodele de sărare aplicate în industria peştelui sunt următoarele:

sărarea uscată; sărarea umedă; sărarea mixtă.

249

Sărarea uscată constă în tăvălirea peştelui întreg sau tăiat în sare comestibilă uscată şi aşezarea acestuia în stive, în vase sau bazine de sărare. Fiecare strat de peşte alternează cu un strat de sare.

Sarea, fiind higroscopică absoarbe apa din straturile superficiale ale cărnii, se dizolvă în aceasta şi formează o saramură numită tuzluc sau saramură naturală din care are loc difuzia clorurii de sodiu în produsul supus sărării. Difuzia sării în carne depinde de temperatura la care se desfăşoară procesul, de rezistenţa mecanică a ţesutului muscular, de concentraţia în sare din diferitele straturi ale peştelui şi de distanţa dintre straturi.

Sărarea uscată este aplicată în special la prelucrarea peştelui slab şi a celui mărunt.

Sărarea umedă constă în imersarea peştelui sub formă de vrac sau aşezat în coşuri sau containere într-o saramură pregătită în prealabil şi numită saramură artificială.

Sărarea umedă se aplică numai la obţinerea peştelui slab sărat destinat fabricării semiconservelor sau afumării la cald.

Sărarea mixtă combină sărarea uscată şi cea umedă. Peştele sărat iniţial cu sare uscată se imersează în bazine cu saramură. Sarea preluată la suprafaţa peştelui se dizolvă în saramură, impiedicându-se astfel diluarea saramurii pe seama apei extrase din carne.

Sărarea mixtă se aplică la obţinerea peştelui mediu şi puternic sărat, în principal pentru peştii graşi şi semigraşi.

14.5. Conservarea peştelui prin afumare

Afumarea peştelui se poate se poate aplica atât la peştele de apă dulce cât şi la peştele marin sau oceanic.

Metodele de afumare aplicate sunt: afumarea la cald; afumarea la rece.

Afumarea la cald are loc la temperaturi ridicate de peste 800C şi durează 2 – 4 ore.

Procesul tehnologic cuprinde următoarele operaţii:- recepţia calitativă şi cantitativă a materiei prime;- decongelarea în cazul peştelui congelat;- spintecarea şi spălarea peştelui;- sărarea peştelui;- legarea peştelui sau înşirarea lui pe sârmă, sfoară, şipci;- zvântarea;- coacerea – afumarea;- răcirea;- ambalarea;- depozitarea.

250

În cazul utilizării peştelui congelat, acesta trebuie supus decongelării în aer, în apă sau în saramură.

Spintecarea peştelui se aplică în cazul peştilor foarte mari având masa mai mare de 2kg la care se îndepărtează viscerele, capetele, iar uneori trunchiul se taie în bucăţi.

Sărarea se execută în scopul ameliorării calităţilor gustative. Sărarea se face în saramură cu densitatea de 1,18 – 1,2 g/cm3. Raportul peşte / saramură este de 1/1 – 1/2, iar durata sărării este de 2 – 6 ore, până se atinge o concentraţie de 2% sare în peşte.

Zvântarea peştelui înainte de coacere – afumare este necesară pentru a se crea condiţiile necesare depunerii componenţilor din fum pe suprafaţa peştelui şi coagularea proteinelor din stratul superficial al cărnii de peşte, ceea ce limitează evaporarea apei din peşte. Zvântarea se face la temperatura de 50 – 80 ºC timp de 30 – 60 minute.

Coacerea are loc la temperatura de 90 – 140 ºC timp de 30 – 60 minute. Durata de coacere depinde de mărimea şi de particularităţile cărnii şi de umiditatea relativă a aerului. Prin coacere, peştele poate fi consumat ca atare fără o pergătire culinară ulterioară.

Afumarea propriu-zisă are loc la temperatura de 80…110ºC timp de 1-3 ore.

În decursul operaţiilor de coacere şi de afumare la cald au loc o serie de procese: hidroliza parţială a colagenului, denaturarea completă a proteinelor şi coagularea lor, inclusiv inactivarea completă a enzimelor. Sunt distruse formele vegetative ale microorganismelor. Datorită eliminării apei şi a pierderii de grăsime prin topire parţială şi scurgere are loc contractarea ţesutului muscular şi micşorarea volumului peştelui. Valoarea nutritivă a peştelui se diminuează datorită pierderilor de grăsime, suc celular şi distrugere de vitamine.

Răcirea peştelui după afumare se execută cu scopul de a întrerupe acţiunea temperaturii ridicate asupra cărnii de peşte şi de a se reduce pierderile în greutate. Răcirea peştelui are loc în aer cu circulaţie naturală timp de 6-8 ore sau, în cazul circulaţiei forţate timp de 30-120 minute până când temperatura peştelui ajunge la 15…18 ºC.

Depozitarea peştelui afumat la cald se face la temperatura de 0…2ºC.Afumarea la rece se face la temperaturi de 20…40ºC timp de 20 ore - 14

zile. Afumarea rece se aplică peştelui proaspăt sau celui sărat.Peştele proaspăt este supus operaţiei de sărare până la o concentraţie de 8-

12% sare în carne, iar ulterior peştele se desărează la 6-8 % sare.Dacă materia primă este peştele sărat cu 12-14 % sare se aplică desărarea

tot până la 6-8% sare. La desărare are loc şi o umflare a cărnii de peşte prin hidratare, creşterea în greutate fiind de 4-8 %.

Desărarea se realizează în bazine de dimensiuni mici, prevăzute cu orificii de scurgere şi grătare din lemn. Raportul dintre soluţia de desărare şi cantitatea de peşte supus desărării este de 2/1. Desărarea se poate realiza cu apă, cu

251

saramură sau mixt. Desărarea cu apă se aplică în sezonul rece, cea cu saramură în sezonul cald, iar desărarea mixtă se foloseşte în cazul peştilor de mari dimensiuni.

Afumarea la rece are loc la temperaturi de 25-40 ºC la care nu se produce denaturarea termică a proteinelor. Ţesutul muscular al peştelui suferă următoarele modificări:

- deshidratare;- denaturarea termică şi hidroliza parţială a proteinelor sub acţiunea

proteazelor celulare şi a celor din tractusul gastro-intestinal;- hidroliza lipidelor;- reducerea numărului de microorganisme sub acţiunea bacteriostatică a

compuşilor din fum şi a sării.Pierderile în greutate în decursul afumării la rece sunt de 16-22%.

Depozitarea peştelui afumat la rece se face la temperaturi de 0…2ºC timp de maximum 2 luni. Peştele afumat este ambalat în lădiţe de lemn sau din material plastic căptuşite cu hârtie pregaminată. Peştele afumat se poate ambala şi în folie de plastic cu închidere sub vid.

14.6. Semiconserve din peşte

Semiconservele din peşte sunt produse conservate cu ajutorul oţetului sau uleiului. Semiconservele din peşte se deosebesc de conservele propriu-zise deoarece nu sunt supuse sterilizării şi trebuie păstrate la temperaturi scăzute. Semiconservele din peşte au o durată de păstrare limitată.

Sortimentele de semiconserve din peşte clasifică în: semiconserve de peşte în oţet numite şi marinate nesterilizate care pot fi: reci, fierte sau prăjite; semiconserve de peşte în uleiuri vegetale.

Semiconservele de peşte în oţet (marinatele) se bazează pe conservarea peştelui cu ajutorul sării şi oţetului.

Acidul acetic din oţet are un rol determinant la prepararea marinatelor datorită acţiunii sale bacteriostatice asupra unui număr mare de bacterii manifestată atunci când concentraţia sa în mediu este de 0,4 - 4%. Acidul acetic are şi o acţiune bactericidă intensificată de adaosul de sare şi zahăr. În plus, acidul acetic determină frăgezirea cărnii de peşte, făcând-o aptă pentru consum fără o prelucrare culinară ulterioară.

Sarea are acţiune conservantă deoarece determină creşterea presiunii osmotice celulare. Sarea este adăugată şi pentru a ameliora calităţile gustative ale peştelui.

Ca materie primă la fabricarea marinatelor se folosesc îndeosebi heringii, stavrizii, sardinele, scrumbiile.

252

Marinatele reci se prepară din peşte sărat, peşte proaspăt sau congelat. Peştele puternic sărat este supus desărării până la 10 % sare. Peştele congelat se decongelează şi se spală. Peştele este apoi decapitat, eviscerat spălat, porţionat.

Marinarea are loc într-o baie de oţet ce conţine maximum 6 % acid acetic dacă se foloseşte ca materie primă peştele desărat cu un conţinut de sare de până la 10 % sare. Dacă se prelucrează peşte proaspăt sau congelat-decongelat, soluţia de marinare va conţine 5 % acid acetic şi 10 % sare. Raportul dintre peşte şi soluţia de marinare este de 2 : 3. Marinarea are loc la temperatura de 15ºC timp de 24 ore. Prin marinare, carnea pierde aspectul de carne crudă, iar culoarea devine albă până la os.

Peştele marinat este introdus în borcane de sticlă, cutii de tablă cositorită sau vernisată, în butoaie de lemn sau în recipiente de plastic. Se pot adăuga şi legume marinate (morcovi, ceapă). La sfârşit se adaugă soluţia de conservare care poate fi o soluţie de acid acetic 4 % sau un sos condimentat pe bază de oţet.

După închidere, recipientele se depozitează la temperaturi mai mici de 10ºC.

Marinatele fierte se fabrică numai din peşte proaspăt care este fiert şi apoi conservat prin acoperire cu o soluţie de gelatină care conţine oţet. Peştele este curăţit de solzi, decapitat, eviscerat, spălat şi uneori tăiat în bucăţi. Apoi peştele este fiert într-o soluţie ce conţine de sare (6 % ) şi acid acetic (4 %) timp de 5-15 minute. După fierbere, peştele este răcit cu apă şi aşezat în recipiente. Peste peşte se toarnă o soluţie caldă (50…60 ºC) ce conţine gelatină (4%), acid acetic (3%) şi sare (3 %). Recipientele se închid ermetic şi se depozitează la temperaturi de maximum 5 ºC.

Marinatele prăjite se prepară din peşte prăjit în ulei peste care se toarnă o soluţie ce conţine 5 % acid acetic şi 6 % sare.

Semiconservele de peşte în ulei se prepară din peşti marini şi oceanici: stavrizi, hamsii, scrumbii, heringi, sardină etc. Uleiul folosit la fabricarea semiconservelor se constituie într-un strat izolator care împiedică pătrunderea microorganismelor.

Semiconservele de peşte se prepară din peşte sărat. Acesta este supus unei desărării parţiale în apă şi apoi este marinat într-o baie de acid acetic condimentată. Peştele marinat este ambalat în recipiente, se adaugă condimente şi apoi se toarnă ulei de floarea-soarelui. Recipientele se închid ermetic şi se depozitează. Aceste tipuri de semiconserve se păstrează 1-2 luni la temperaturi de 2-12ºC şi la o umiditate relativă a aerului de 50-80 %.

14.7. Tehnologia fabricării conservelor de peşte

Conservele de peşte se fabricã din peşte proaspãt, refrigerat sau congelat. Conservele de peşte pot fi:

-în suc propriu;

253

-în sos tomat;-în ulei aromatizat;-tip pastã;-''aperitiv '' cu legume, zarzavaturi şi cu sosuri.Tehnologia generalã de fabricare a conservelor din peşte cuprinde

urmãtoarele operaţii, unele dintre ele fiind specifice numai unor tipuri de conserve:

recepţia peştelui; decongelarea peştelui (în cazul utilizãrii peştelui congelat); desolzirea, decapitarea, eviscerarea şi îndepãrtarea aripioarelor; spãlarea peştelui; porţionarea peştelui; sãrarea peştelui; înfãinarea peştelui; prelucrarea termicã iniţialã care depinde de tipul de conserve care se

fabricã şi poate fi: prãjire, aburire, fierbere sau afumare; umplerea recipientelor; sterilizarea conservelor; maturarea conservelor.

Recepţia peştelui se face din punct de vedere calitativ şi cantitativ.Desolzirea, decapitarea, eviscerarea şi îndepãrtarea aripioarelor sunt

operaţii care se aplicã la toate speciile de peşte.Desolzirea constã în curãţirea peştelui de solzi şi se face în maşini

speciale.Decapitarea, eviscerarea şi îndepãrtarea aripioarelor se executã mecanizat

şi manual.Spãlarea peştelui are ca scop îndepãrtarea mucusului, a sângelui, a

resturilor de viscere şi a altor impuritãţi. Prin spãlare se reduce gradul de infectare cu microorganisme.

Porţionarea peştelui se poate face manual sau mecanic.Sãrarea peştelui se face pentru a da gust conservelor, pentru a se realiza o

deshidratare parţialã şi pentru a îmbunãtãţi consistenţa cãrnii de peşte. Se face o sãrare umedã într-o soluţie de NaCl de concentraţie 20% timp de 2-15 minute în funcţie de mãrimea bucãţilor de peşte. Conţinutul de sare în produsul finit trebuie sã fie de 1,5-2,5%.

Înfãinarea peştelui se aplicã numai în cazul peştelui ce urmeazã sã fie prãjit şi are ca scop protejarea cãrnii de peşte împotriva închiderii la culoare şi a apariţiei gustului amar în timpul prãjirii. Prin înfãinare, suprafaţa peştelui este protejatã de o deshidratare excesivã. Totodatã, fãina contribuie la formarea gustului şi a mirosului de prãjire prin caramelizarea hidraţilor de carbon din fãinã, dextrinizarea parţialã a amidonului şi prin reacţii Maillard.

Dupã înfãinare, peştele se lasã în reaus 2-3 minute. Înfãinarea se face manual sau mecanizat, cu ajutorul maşinilor de înfãinat.

254

Prelucrarea termicã iniţialã poate consta în prãjire, aburire, fierbere sau afumare în funcţie de tipul de conservã ce se fabricã.

Prãjirea se aplicã la peştele destinat conservelor în sos tomat. Prãjirea peştelui se face în ulei de floarea-soarelui, la temperatura de 130...140ºC, timp de 3...5 minute.

Prin prãjire se realizeazã îmbunãtãţirea caracteristicilor senzoriale (gust, miros) şi se mãreşte consistenţa peştelui evitându-se astfel sfãrmarea lui în decursul prelucrãrii ulterioare. Are loc totodatã inactivarea enzimelor din ţesutul muscular şi distrugerea microflorei epifite. Datoritã absorbţiei de ulei, creşte valoarea energeticã a cãrnii de peşte. În decursul prãjirii, datoritã pierderii de umiditate, are loc micşorarea volumului şi a masei bucãţilor de peşte. Pierderile de masã la prãjire sunt de 16...21%.

Prãjirea se realizeazã în cuptoare de prãjire cu funcţionare discontinuã sau continuã care pot fi cuptoare cu foc direct, cu încãlzire cu abur, cu încãlzire electricã sau cuptoare cu radiaţii infraroşii.

Aburirea peştelui sau a bucãţilor de peşte se realizeazã în tãvi sau direct în recipientele care urmeazã sã fie închise şi sterilizate. Pentru aburire se utilizeazã abur sau aer umed. Aburirea peştelui se realizeazã la 95...115ºC timp de 5...25 minute, în funcţie de specie şi de mãrimea bucãţilor. Aburirea excesivã duce la fãrâmiţarea bucãţilor de peşte.

Aburirea se poate executa discontinuu sau continuu.În cazul aburirii discontinue se folosesc dulapuri metalice dotate cu

serpentine perforate pentru alimentare cu abur. Aburirea se aplicã peştelui sãrat şi zvântat.

În cazul aburirii continue se folosesc instalaţii de aburire cu funcţionare continuã în care se realizeazã aburirea şi uscarea bucãţilor de peşte aşezate în recipiente.

Blanşarea peştelui constã într-o opãrire de scurtã duratã prin care se realizeazã urmãtoarele obiective:

-deshidratarea parţialã a peştelui ceea ce are ca efect întãrirea epidermei şi evitarea desprinderii ei de pe ţesutul muscular;

-coagularea proteinelor şi mãrirea consistenţei cãrnii;-distrugerea parţialã a microorganismelor de la suprafaţa peştelui;-micşorarea masei şi a volumului peştelui dupã prelucrare.Blanşarea se poate realiza în apã fierbinte, în saramurã, în abur (aburire)

sau în ulei încãlzit.Opãrirea legumelor destinate fabricãrii diferitelor tipuri de conserve de

peşte se face pentru a se inactiva enzimele care produc îmbrunarea enzimaticã şi pentru a se îndepãrta substanţele pesticide cu care au fost tratate plantele.

Prin opãrire se eliminã gustul neplãcut al unor legume.În urma opãririi, legumele îşi mãresc elasticitatea şi astfel volumul

ambalajului se poate folosi mai eficient.Operaţia de opãrire se face la 85...88ºC, timp de 1-5 minute.

255

Opãrirea, blanşarea şi fierberea se pot realiza în cazane duplex sau în opãritoare cu funcţionare continuã.

Afumarea se face la peştele pentru conservele în ulei. Se face o afumare uşoarã. Se poate folosi şi lichid de afumare sau ulei aromatizat cu fum, iar în acest caz nu se mai face afumarea cu aerosol a peştelui.

Umplerea recipientelor se poate face manual sau mecanic cu dozatoare în special pentru partea lichidã. Sosul sau uleiul se toarnã fierbinte pentru eliminarea aerului. Aerul se poate elimina şi prin închiderea conservelor cu maşini de închis sub vid.

Sterilizarea conservelor urmăreşte distrugerea formelor vegetative şi sporulate ale microorganismelor. Sterilizarea conservelor de peşte se realizează în instalaţii cu funcţionare discontinuă sau continuă. Instalaţiile cu funcţionare discontinuă pot fi autoclave statice verticale sau autoclave orizontale cu rotirea recipienţilor (rotoclave). Instalaţiile de sterilizare continuă pot fi sterilizatoare rotative, sterilizatoare hidrostatice sau sterilizatoare cu flacără.

Maturarea conservelor de peşte se realizează timp de 20-60 de zile în depozitele fabricii. Conservele care s-au bombat sunt îndepărtate. În decursul maturării sosul sau uleiul din conservă difuzează în carnea de peşte care devine mai onctuoasă, cu gust mai plăcut. Depozitarea conservelor în vederea maturării se face la temperaturi de 4-20ºC şi la umiditatea relativă a aerului de 70-75%.

256

BIBLIOGRAFIE

1. Banu, C. şi colab. –Manualul inginerului de industrie alimentară, vol. I şi II, Ed. Tehnică, Bucureşti, 2002;

2. Banu, C. şi colab. – Progrese tehnice, tehnologice şi ştiinţifice în industria alimentară, vol. I şi II, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1993;

3. Banu, C., Oprea Al. şi Dănicel, Gh. – Îndrumător în tehnologia produselor din carne, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1985;

4. Banu, C. şi colab. – Biotehnologii în industria alimentară, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1987;

5. Banu, C. şi colab. – Procesarea industrială a cărnii, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1997;

6. Banu, C. şi Vizireanu, Camelia – Procesarea industrială a laptelui, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1998;

7. Banu, C. şi colab. –Tratat de Ştiinţa şi tehnologia malţului şi a berii, Ed. AGIR, Bucureşti, 2000;

8. Banu, C., Nour, Violeta, Leonte, M., Răsmeriţă, D., Săhleanu, V., Iordan, Maria – Tratat de chimia alimentelor, Ed. AGIR, Bucureşti, 2002;

9. Banu, C. şi colab. – Aditivi şi ingrediente pentru industria alimentară, Ed. Tehnică, Bucureşti, 2000;

10.Berzescu, P. şi colab. – Tehnologia berii şi a malţului, Ed. Ceres, Bucureşti, 1981;

11.Boeru, Gh. şi Puzdrea, D. –Tehnologia uleiurilor vegetale, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1980;

12.Cebotărescu, I. D., Neagu, I., Bibere, Luminiţa – Utilaj tehnologic pentru vinificaţie, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1997;

13.Chira, R. – Chimia aromelor alimentare, Ed. Casa Cărţii de Ştiinţă, Cluj Napoca, 2000;

14.Costin, Gh. – Tehnologia laptelui şi a produselor lactate, Ed. Did. şi Ped., Bucureşti, 1965;

15.Costin, Ionel – Tehnologii de prelucrare a cerealelor în industria morăritului, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1983;

16.Costin, Gh., Segal, Rodica - Alimente funcţionale, Ed. Academiei, Bucureşti 1999;

17.Costin, M. Gh., Florea, T. – Aplicaţii ale separării prin membrane în biotehnologie şi industria alimentară, Ed. Academica, Galaţi, 1997;

18.Cotea, D.V., Pomohaci, N., Gheorghiţa, M. – Oenologie, Ed. Did. şi Ped., Bucureşti, 1982;

19.Cotea, D.V. şi Sauciuc, J. H. – Tratat de oenologie, Vol. I şi II Ed. Ceres, Bucureşti, 1988;

257

20.Culache, Domnica şi Platon, V. – Tehnologia zahărului, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1883;

21.Chintescu, G. – Îndrumător pentru tehnologia brânzeturilor, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1980;

22.Chintescu, G. şi Grigore, Şt. – Îndrumător pentru tehnologia produselor lactate, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1982;

23.Dumitrescu, H. şi colab. – Controlul fizico-chimic al alimentelor, Ed. Medicală, Bucureşti, 1997;

24.Florea, T. – Chimia alimentelor, Vol. II, Ed. Academica, Galaţi, 2001;25.Gherghi, A., Iordăchescu, C., Burzo, I. – Menţinerea calităţii legumelor şi

fructelor în stare proaspătă, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1986;26.Gutulescu, I. şi Dautner, M. – Tehnologia prelucrării legumelor şi fructelor,

Ed. Did şi Ped., Bucureşti, 1973;27.Guş, Camelia – Laptele şi produsele lactate, Ed. Risoprint, Cluj-Napoca

2002;28.Guzun, Valentina, Musteaţă, Gr., Rubţov, S., Banu, C., Vizireanu, C. –

Industrializarea laptelui, Ed. “Tehnica-Info”, Chişinău, 2001;29.Iliescu, Lucia, Rappaport, I. Şi Flueraşu, I. – Tehnologia produselor

zaharoase, Ed. Did. şi Ped., Bucureşti, 1974;30.Leonte, M., Florea, T. – Chimia alimentelor, Vol. I, Ed. Pax Aura Mundi,

Galaţi, 1998;31.Marinescu, I. Şi colab. – Tehnologii moderne în industria conservelor

vegetale, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1986;32.Mencinicopschi, Gh., Kathrein, I., Teodoru, V. – Biotehnologii în prelucrarea

produselor alimentare, Ed. Ceres, Bucureşti, 1987;33.Mihalca, Gh., Mihalca, Veronica – Tehnici de păstrare a alimentelor prin

frig, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1986;34.Modoran, Dorel, - Tehnologii fermentative, Vol. I, Ed. I.C.P.I.A.F., Cluj-

Napoca, 2002;35.Moldoveanu, Gh., Niculescu, N. I., Melniciuc, G. – Panificaţia modernă, Ed.

Tehnică, Bucureşti, 1969;36.Moraru, C. şi Râpeanu, R. – Tehnologia industrializării porumbului, Ed.

Tehnică, Bucureşti, 1972;37.Muscă, M. – Tehnologia produselor alimentare, Universitatea Galaţi, 1980;38.Muscă, M. – Tehnologia generală a industriei alimentare, Universitatea

Galaţi, 1984;39.Neamţu, G., Biochimie alimentară, Ed. Ceres, Bucureşti, 1997;40.Nedeff, Valentin, Materii prime şi tehnologii generale în industria alimentară,

Universitatea Bacău, 1998;41.Niculescu, G. şi Petrescu, N. – Fabricarea produselor zaharoase, Ed. Tehnică,

Bucureşti, 1967;42.Niculescu, N. I. – Materii şi materiale pentru producerea alimentelor, Ed.

Ceres, Bucureşti, 1981;

258

43.Niculescu, N. – Producerea modernă a alimentelor făinoase, Ed. Ceres, Bucureşti, 1980;

44.Oţel, I. – Tehnologia produselor din carne, Ed.Tehnică, Bucureşti, 1979;45.Răşenescu, I. şi colab. – Lexicon-îndrumar pentru industria alimentară.

Tehnologii, operaţii, procese şi produse, Vol. I şi II, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1987;

46.Rotaru, O, Guş, Camelia şi Mihaiu, M. – Controlul sănătăţii produselor de origine animală, Ed. Hipparion, Cluj-Napoca, 1999;

47.Sârbulescu, V. şi Sârbulescu, Mariana – Tehnologia, conservarea şi controlul de calitate al produselor de origine animală;

48.Segal, B. şi Balint, Constanţa – Procedee de îmbunătăţire a calităţii şi stabilităţii produselor alimentare, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1982;

49.Segal, B. – Tehnologia conservării fructelor şi legumelor, Ed. Did. şi Ped., Bucureşti, 1964;

50.Segal, Rodica, Biochimia produselor alimentare, Vol. I şi II, Ed. Alma, Galaţi,1998;

51.Ţibulcă, D. şi Sălăgean, D. C. – Tehnologia semiconservelor şi conservelor din carne şi peşte, Ed. Bedicora, Bistriţa, 2001;

52.Ţibulcă, D. şi Sălăgean, D. C. – Tehnologia cărnii şi a produselor din carne, Ed. Risoprint, Cluj-Napoca, 2000.

259