UNIVERSITATEA TEHNICĂ A MOLDOVEI

Cu titlu de manuscris C.Z.U: 664.858:543.257.1

PALADI DANIELA

PROPRIETĂŢILE FIZICO-CHIMICE ŞI SENZORIALE ALE COMPOZIŢIILOR DIN FRUCTE CU CONŢINUT REDUS DE

ZAHAROZĂ

Specialitatea 05.18.01 – Tehnologia produselor alimentare (Tehnologia produselor alimentare conservate)

Autoreferatul tezei de doctor în tehnică

CHIŞINĂU 2010

2

Teza a fost elaborată în cadrul catedrei “Tehnologia conservării” a Universităţii Tehnice a Moldovei, în cadrul proiectului de stat ”Procesarea materiilor prime vegetale în vederea adoptării unor practici bune în fabricarea produselor conservate” nr. 06.407.03.02P. Conducător ştiinţific: Tatarov Pavel, dr. hab., prof. univ., UTM Referenţi oficiali: Sturza Rodica, dr. hab., conf. univ., UTM Popel Svetlana, dr., cercetător super. IHTA Componenţa consiliului Gaina Boris, preşedinte dr hab., prof.

ştiinţific specializat: univ., academician AŞM

Deseatnicov Olga, secretar ştiinţific dr.,

conf. univ.,UTM

Opopol Nicolae, dr. hab., prof. univ.,

membru cor. AŞM, CNŞPMP

Ciumac Jorj, dr., conf. univ., UTM

Caragia Vavil, dr., conf. univ., IHTA

Susţinerea va avea loc la 3 decembrie 2010, ora 15.00 în cadrul şedinţei Consiliului Ştiinţific Specializat D 31.05.18.01-07. Adresa: Chişinău, str. Studenţilor, 11, bloc 5, aud. 121 Teza de doctor/Autoreferatul pot fi consultate la Biblioteca Universităţii Tehnice a Moldovei, secţia ştiinţă şi pe www.cnaa.md al CNAA Autoreferatul a fost expediat la 27 octombrie 2010. Secretar ştiinţific al Consiliului Specializat dr., conf. univ.: Deseatnicov Olga Conducător ştiinţific dr. hab., prof. univ.: Tatarov Pavel Autor: Paladi Daniela

© Paladi Daniela, 2010

3

Actualitatea temei

Atât pe plan mondial, cât şi la noi în ţară se constată o tendinţă de dezvoltare şi

diversificare a producţiei alimentelor de origine vegetală. De asemenea, creşterea nivelului de

trai şi degajarea activităţii casnice culinare presupun asigurarea calităţii alimentelor, dezvoltarea

şi diversificarea produselor conservate din fructe şi legume.

Produsele obţinute pe baza compoziţiilor de fructe şi zaharoză de tip gem şi confitură fac

parte din categoria produselor zaharoase gelificate. În anii precedenţi una din direcţiile prioritare

de investigaţii în tehnologia de obţinere a produselor gelificate din fructe a fost destinată

elaborărilor compoziţiilor de fructe cu utilizarea edulcoranţilor naturali şi sintetici, diferitor tipuri

de substanţe de gelificare, aditivilor de aromă. Prin urmare, au fost propuse procedee şi

compoziţii pentru fabricarea diferitor modificaţii de gemuri şi confituri cu caracteristici fizico-

chimice determinate, însă cu valoare energetică ridicată şi gust dulce excesiv.

În Republica Moldova, până în prezent volumul de producere a gemurilor şi confiturilor

din caise, vişine, prune, căpşuni se găseşte la nivel inferior. Această situaţie s-a creat în urma

divergenţei dintre calitatea gemului şi confiturii fabricate şi preferinţele consumatorilor referitor

la calitatea lor. Ca regulă, calitatea gemului şi confiturii depinde de masa fructelor în

compoziţiile produselor finite. În afară de conţinutul de glucide, fructele se caracterizează printr-

un conţinut de substanţe biologic active - acid ascorbic, flavonoide, antociani, carotenoizi,

substanţe minerale, microelemente şi altele. Tehnologiile elaborate încă în anii 1960–1970, şi

utilizate în prezent, permit fabricarea gemului şi confiturii cu valoarea energetică majorată în

urma conţinutului semnificativ de zaharoză. Reţetele tehnologiilor tradiţionale, practic nu permit

obţinerea produselor de calitate caracterizate prin valoare nutritivă şi proprietăţi senzoriale

optimizate [1].

Conform concepţiei alimentaţiei optimizate, în afară de siguranţa alimentară

(disponibilitatea), se prevede obţinerea alimentelor asociate cu calitatea senzorială de plăcere, cu

proprietăţi de beneficii pentru sănătatea consumatorilor. Cerinţele noi în compartimentul

alimentar, privind îmbunătăţirea calităţii senzoriale a alimentelor, vizează o direcţie importantă

în tehnologia alimentară destinată elaborării şi producerii alimentelor noi personalizate [1].

Luând în consideraţie cele expuse mai sus, direcţia principală a investigaţiilor noastre, a

fost orientată spre elaborările unor metode şi tehnologii noi de obţinere a compoziţiilor şi

produselor finite din fructe şi zaharoză a gemului şi confiturii cu valoare energetică redusă şi

proprietăţi senzoriale diversificate, destinate consumatorilor cu numeroase preferinţe sub aspect

senzorial. De asemenea s-a luat în consideraţie problema elaborării compoziţiilor de fructe fără

conţinut de zaharoză, alimentelor hipocalorice, destinate alimentaţiei persoanelor pentru

prevenirea diabetului zaharat şi a obezităţii.

4

Prin urmare, se poate de constatat, că asigurarea armonizării între valoarea nutritivă şi

calitatea senzorială a produselor gem şi confitură de fructe prezintă o problemă majoră din punct

de vedere ştiinţific, practic şi al securităţii alimentare.

Teza a fost elaborată în cadrul proiectului de stat, codul 06.407.03.02P, ”Procesarea

materiilor prime vegetale în vederea adoptării unor practici bune în fabricarea produselor

conservate” şi proiectului instituţional, codul 06.407.044.A. „Elaborări teoretice şi practice de

obţinere a produselor conservate noi sub aspectul calităţii lor”. Ţinând cont de cele expuse mai sus, au fost formulate scopul şi obiectivele de cercetare.

Scopul şi obiectivele tezei

Scopul lucrării constă în cercetări teoretice şi experimentale ale proprietăţilor fizico-

chimice şi senzoriale ale compoziţiilor din fructe cu zaharoză pentru elaborarea metodelor de

obţinere ale gemului şi confiturii, echilibrate după proprietăţi senzoriale şi valoare nutritivă, prin

optimizarea consumului de zaharoză.

Obiectivele de cercetare au fost:

a) Caracteristica dependenţei senzaţiilor de gust dulce ale sistemelor model în funcţie de

concentraţia zaharozei şi concentraţia acidului citric;

b) Identificarea corelaţiei dintre proprietăţile fizico–chimice ale fructelor cu zaharoză şi

senzaţiile de gust dulce ale gemului şi confiturii;

c) Elaborarea metodei de formare a compoziţiilor de fructe cu zaharoză pentru obţinerea

gemului şi confiturii cu valori nutritive şi energetice determinate prin optimizarea

consumului de zaharoză;

d) Elaborarea metodelor de procesare a fructelor şi tehnologiei de obţinere a gemului şi

confiturii cu grad de gust dulce determinat în funcţie de proprietăţile fizico-chimice

ale fructelor;

e) Analiza modificării compuşilor biologic activi ai gemului pasteurizat în timpul

depozitării;

Aprecierea stabilităţii microbiologice a gemului cu conţinut redus de zaharoză. Inovaţia ştiinţifică a lucrării constă în:

● argumentarea teoretică şi experimentală a metodologiei de obţinere a gemului şi confiturii

cu conţinut redus de zaharoză, în funcţie de caracteristicile fizico-chimice ale fructelor,

echilibrate după valoarea nutritivă şi proprietăţile senzoriale programate;

● stabilirea corelaţiei funcţionale dintre proprietăţile senzoriale de gust şi caracteristicile

fizico-chimice a compoziţiilor de fructe cu zaharoză şi cu ciclamaţi ale produselor finite;

● elaborarea indicelui numeric de apreciere al gradului de gust dulce al gemului şi confiturii;

5

● determinarea efectului letal necesar al procesului de pasteurizare a gemului şi confiturii

pentru asigurarea stabilităţii microbiologice a produselor finite;

● utilizarea distribuţiei Weibull pentru determinarea probabilităţii de descreştere a stării

oxido-reducătoare şi a caracteristicilor spectrale ale flavanoidelor pe parcursul păstrării

produselor finite.

Valoarea practică a lucrării constă în:

● elaborarea metodei de determinare a compoziţiei de fructe şi zaharoză pentru fabricarea

gemului şi confiturii cu conţinut redus de zaharoză şi grad de gust dulce programat; ● stabilirea concentraţiei accesibile (Permissible Level, PL) a ciclamaţilor în compoziţiile

gemului şi confiturii în conformitate cu Doza Zilnică Acceptabilă (DZA), elaborarea metodei

de determinare a compoziţiei gemului de fructe şi ciclamaţi cu grad de gust dulce programat;

● elaborarea programului de calcul în excel al gradului de gust dulce al produselor de tip

gem şi confitură cu conţinut de zaharoză şi cu conţinut de ciclamaţi;

● elaborarea a două variante ale schemei tehnologice generale de fabricare a produselor noi

„Gem de fructe” şi „Confitură de fructe” cu conţinut redus de zaharoză.

Rezultatele ştiinţifice principale înaintate spre susţinere:

- corelaţia funcţională între caracteristicile fizico-chimice şi proprietăţile senzoriale

ale compoziţiilor de fructe cu zaharoză;

- evaluarea numerică a senzaţiilor de gust în funcţie de caracteristicile fizico-chimice a

gemului şi confiturii;

- metodologia de formare a compoziţiilor de fructe şi zaharoză pentru obţinerea

gemului şi confiturii cu grad de gust dulce programat;

- tehnologia de obţinere a gemului şi confiturii cu conţinut redus de zaharoză;

- modificarea substanţelor biologic active ale gemului de prune şi de vişine pe

parcursul păstrării.

Aprobarea lucrării

Rezultatele principale ale tezei au fost comunicate, discutate şi aprobate la şapte Saloane

şi Conferinţe Internaţionale şi Naţionale: Salonul Internaţional al Cercetării, Inovării şi Inventicii

„PROINVENT”, ediţia VII-a (Cluj-Napoca, 2009); Expoziţia Internaţională a Creativităţii şi

Inovării „EUROINVENT”, (Iaşi, 2009 şi 2010); Salonul Internaţional al Invenţiilor şi

Tehnologiilor Noi „NEW TIME”, (Sevastopol, 2008); Salonul Internaţional de Invenţii

„INVENTICA 2008” (Iaşi, 2008); Conferinţa Tehnico-Ştiinţifică a Colaboratorilor,

6

Doctoranzilor şi Studenţilor, Universitatea Tehnică a Moldovei, (Chişinău, 2007); Conferinţa

Tehnico-Ştiinţifică a Colaboratorilor, Doctoranzilor şi Studenţilor, Universitatea Tehnică a

Moldovei (Chişinău, 2008).

Rezultatele obţinute şi prezentate la Saloanele Internaţionale au fost apreciate cu 7

diplome de excelenţă, 5 medalii de aur, 2 medalii de argint şi 5 medalii de bronz.

Publicaţii:

Rezultatele cercetărilor efectuate au fost publicate în 7 lucrări ştiinţifice şi 2 brevete de

invenţie (Brevet de invenţie nr. 123: S 2009 0197 // Procedeu de obţinere a gemului, confiturii

din fructe, pomuşoare cu grad de gust dulce programat şi Brevet de invenţie nr. 3497 G2

2008.02.29 // Procedeu de obţinere a gemului şi confiturii cu un conţinut redus de zaharoză), ce

vizează rezultatele de bază ale investigaţiilor.

Structura şi volumul lucrării:

Teza include: introducere; patru capitole; sinteza rezultatelor obţinute şi concluzii.

Primul capitol „Metode de obţinere ale gemului şi confiturii sub aspectul valorii nutritive

şi proprietăţilor senzoriale” este destinat analizei bibliografice. În urma analizei bibliografiei

studiate au fost formulate problemele ce urmau a fi soluţionate.

Capitolul al doilea „Materiale şi metode de cercetare” este destinat descrierii metodelor

fizico-chimice şi tehnologice utilizate în cercetările teoretice şi experimentale.

Rezultatele obţinute în urma cercetărilor efectuate sunt prezentate în capitolul al treilea

„Tehnologia de obţinere a gemului şi confiturii cu conţinut redus de zaharoză”. A fost elaborată

tehnologia de obţinere a gemului şi confiturii de vişine şi prune. A fost apreciat gradul de gust

dulce programat al produselor date.

În capitolul al patrulea „Modificările fizico-chimice ale gemului de prune şi de vişine pe

parcursul depozitării” sunt prezentate caracteristicile fizico-chimice, modificările stării oxido-

reducătoare şi densităţii optice a produselor elaborate, dinamica alterării microbiologice a

produselor neambalate.

În teză sunt prezentate concluziile generale, bibliografia consultată şi patru anexe care

conţin date concrete obţinute în urma cercetărilor efectuate. Lucrarea cuprinde 113 pagini, 29

figuri, 39 tabele. Bibliografia cuprinde 235 surse ştiinţifice şi tehnice.

Cuvinte-cheie: gem, fructe, zaharoză, indice numeric, valoare biologică, gust dulce, flavanoide,

stabilitate microbiologică.

7

Conţinutul tezei

1. Metode de obţinere ale gemului şi confiturii sub aspectul valorii nutritive şi

proprietăţilor senzoriale. Compartimentul reprezintă analiza surselor bibliografice şi vizează

cele mai valoroase realizări obţinute pentru valorificarea caracteristicilor fizico-chimice, chimice

şi tehnologice a compoziţiilor de fructe cu zaharoză a gemului şi confiturii, valoarea nutritivă şi

proprietăţile senzoriale ale produselor finite, compoziţiile şi tehnologiile de fabricare ale gemului

şi confiturii. Este relevat scopul şi obiectivele de cercetare.

2. Materiale şi metode de cercetare

Ca materie primă pentru cercetări s-au utilizat fructe proaspete, şi anume, vişine (soiul

„Şpanca timpurie”) şi prune (soiul „Stanley”), achiziţionate atât din sistemul de comerţ, cât şi

direct de pe lot, recoltate în anii 2006-2009 [2]. În calitate de agent de gelificare a fost folosită

pectina puternic metoxilată (gradul de metoxilare 79,0%) şi pectina slab metoxilată (gradul de

metoxilare 48,0%).

S-au evaluat proprietăţile fizico-chimice ale fructelor, compoziţiilor din fructe cu

zaharoză şi ale produselor finite - gem şi confitură din vişine şi prune. A fost determinat

conţinutul de substanţe uscate hidrosolubile, aciditatea totală [3], acidul L-hidroascorbic,

antocianii [4, 5], polifenolii totali [4, 6] şi valoarea pH [7, 8]. Precizia determinărilor a constituit

± 5,0%.

Determinarea stării oxido-reducătoare a mostrelor a fost efectuată prin metoda

potenţiometrică cu utilizarea multimetrului Consort C 835 [4, 5, 6]. Analiza modificărilor

chimice ale polifenolilor (antocianilor, flavanoidelor, etc.) a fost efectuată cu ajutorul

spectrofotometrului DR-5000 [5]. Prepararea mostrelor experimentale de gem şi confitură am

efectuat-o cu ajutorul instalaţiei experimentale.

Aprecierea proprietăţilor senzoriale (gust, miros, aspect) ale mostrelor experimentale a

fost efectuată prin degustaţii [9, 10, 11]. Notele medii ale proprietăţilor senzoriale au fost

obţinute prin prelucrare statistică. Datele experimentale au fost analizate cu ajutorul metodelor

matematice [11, 12], utilizând distribuţia exponenţială şi distribuţia Weibull [13].

3. Formarea compoziţiilor de gem şi confitură cu gust programat

În conformitate cu tehnologia tradiţională, care în prezent este utilizată la întreprinderile

din Republica Moldova, reţetele gemului şi confiturii reprezintă compoziţii cu raportul 1:1 a

părţilor de masă ale fructelor şi zaharozei [8, 14]. Cantităţile majorate de zaharoză, prevăzute în

reţete, sunt utilizate, în primul rând cu scopul formării texturii gelificate şi majorării valorii

8

energetice, fără a lua în consideraţie gradul gustului dulce al produselor finite. Aceste compoziţii

utilizate nu se includ totalmente în principiile concepţiei alimentaţiei optimizate.

● Punctele slabe, în tehnologia clasică de fabricare a produselor de tip gem şi confitură

de fructe, sunt următoarele :

− Fabricarea se efectuează în conformitate cu documentele normative elaborate în anii

1970-1990, şi anume: pentru gem - GOST 7009-88 E [15]; pentru confitură - SM

162:1997 [14];

− Consum majorat de zaharoză, ce constituie 500-600kg/tonă produs finit;

− Concentraţie majorată de zahăr de 60,0-68,0% în produsul finit, care formează gust dulce

excesiv şi maschează gustul fructelor [8, 14, 15];

− Calitate inferioară a produselor, din cauza conţinutului majorat de zaharoză ce conduce la

cerere redusă din partea consumatorilor;

− Cost de producţie relativ mare şi, deci, eficacitate economică mică.

Ţinând cont de cele expuse anterior, a fost studiată posibilitatea de formare a

compoziţiilor de fructe cu conţinut redus de zaharoză. Reducerea conţinutului de zaharoză în

compoziţiile gemului şi confiturii conduce la scăderea gradului de gust dulce al produselor finite

[16, 17, 18]. Pentru obţinerea acestor produse (cu gradul de gust dulce optimizat) a fost elaborată

o nouă metodă de formare a compoziţiilor de fructe şi zaharoză. Reducerea masei de zaharoză în

compoziţii a fost efectuată cu menţinerea senzaţiilor plăcute ale gemului şi confiturii [19, 20].

Proprietăţile senzoriale, inclusiv gustul alimentelor, depind de caracteristicile fizico-

chimice ale fructelor şi zaharozei, parametrii tratamentului tehnologic al compoziţiei şi

caracteristicile fizico-chimice ale produselor finite. Proprietăţile senzoriale se formează pe

parcursul tratamentului tehnologic al compoziţiilor, în urma modificărilor complexe chimice,

fizico-chimice şi fizice [21, 22].

Pentru aprecierea gustului dulce al gemului şi confiturii, compoziţiile supuse

tratamentului tehnologic au fost analizate şi, apoi, reprezentate printr-un sistem complex

prezentat în Figura 1 [23, 24, 25].

Parametrii de intrare

Produs finitSUp

Consistenta, Gust

S i s t e m a

SU, AcpH,

M,

Fructe,M

M,Zaharoza,Gelificant,

Parametrii de iesireFructe

Zahar

Apa

Gelificant

Fig. 1. Reprezentarea sistemică a compoziţiei de fructe şi zaharoză

Formarea gustului gemului şi confiturii este determinată de parametrii de intrare -

caracteristicile fizico-chimice ale fructelor (Su, Ac, pH), cantitatea de zaharoză (Mz), de

9

gelificant Mg şi parametrii de ieşire ai produsului finit - substanţele hidrosolubile uscate totale

ale produsului finit (Suf=Su+Z), substanţele hidrosolubile uscate ale fructelor (Su) şi conţinutul

de zaharoză (Z). În urma modificărilor complexe, ce au loc în timpul tratamentului termic

(fierberea sub vid) al amestecului de fructe, zaharoză, gelificant şi apă, se formează proprietăţile

senzoriale ale produselor finite [17, 26, 27].

Gemul, în afară de gust specific de fructe, manifestă două senzaţii dominante de gust -

gust dulce şi gust acru. Combinaţia acestor senzaţii formează gustul produsului, care poate fi

acru, acru-dulciu, dulce-acriu, dulce sau foarte dulce. Gustul produselor de tip gem şi confitură

poate fi prezentat printr-o relaţie generalizată în funcţie de gradul de gust dulce şi gradul de gust

acru:

( )adp GGfG ,= . (1)

Reieşind din faptul că, zaharoza este substanţa de bază ce determină gustul dulce al

gemului, pe baza datelor publicate de K. Hoppe şi B. Gasmann, am elaborat relaţia funcţională a

dependenţei gradului de gust dulce de concentraţia zaharozei [28].

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 1 2 3 4 5

Ln Z, concentraţia zaharozei, %

Ln G

, gra

dul d

e gu

st d

ulce

Fig. 2. Corelaţia funcţională între concentraţia şi gradul de gust dulce al zaharozei

în soluţii apoase cu pH 7,0 (R2=0,99).

Prin prelucrarea matematică a acestor date, am stabilit corelarea funcţională dintre gradul

de gust dulce al zaharozei şi concentraţia zaharozei în soluţii apoase.

187,0ln909,0ln +⋅= ZGz . (2)

Senzaţiile de gust acru apar în dependenţă de valoarea pH a alimentului, şi anume, atunci

când pH-ul mediului este mai mic de 4,0-4,5. La rândul său, valoarea pH este în funcţie de

concentraţia şi de gradul de disociere al acizilor. În prezenta lucrare, în calitate de etalon al

gustului acru al gemului şi confiturii a fost utilizat acidul citric, în conformitate cu metodologia

folosită pentru testarea gustului acru [29, 30, 31]. Dependenţa valorii pH de concentraţia acidului

citric corespunde relaţiei funcţionale exponenţiale:

1325,0169,2 −⋅= AcpH . (3)

10

unde: pH – valoarea acidităţii active a acidului citric;

0,1325 - constanta de disociere a acidului citric;

2,169 - constanta raportului dintre valoare pH şi concentraţia acidului citric.

Gradul de gust acru al gemului şi confiturii reprezintă valoarea pH şi aciditatea totală

raportată la pH=7,0 (mediu cu gust neutru).

Gradul de gust dulce al gemului şi confiturii se caracterizează prin conţinutul total de

substanţe hidrosolubile uscate ale produsului finit, unde este inclus şi conţinutul de zaharoză

(SUpr = SU + Z).

În baza ecuaţiilor (2 şi 3) a fost elaborată relaţia matematică de calcul a valorii numerice

a indicelui gradului de gust dulce al gemului şi confiturii în funcţie de caracteristicile fizico-

chimice ale fructelor şi ale produsului finit:

( )[ ]187,0ln9,0exp0,7

1325,0

+−⋅⋅

=−

cprc

d ASUApH

G . (4)

unde: pH - pH-ul fructelor ;

7,0 – valoarea pH a gustului neutru;

Indicele Gd reprezintă gustul dulce al gemului şi confiturii echivalent gradului de gust

dulce al concentraţiei de zaharoză. S-a constatat corelarea între valorile gradului de gust dulce al

produselor finite, obţinute cu ajutorul relaţiei (4) şi apreciate prin degustări. Notele gustului

gemului şi confiturii corelează cu valorilor numerice ale indicelui Gd.

S-a constatat că, dacă valorile indicelui Gd<16,0, atunci va predomina gustul cu senzaţia

de acru şi acru – dulciu al produsului. Indicele Gd >17,5 denotă că gemul şi confitura manifestă

senzaţii de gust dulce. În cazul când Gd > 20,0, produsul va fi foarte dulce cu conţinut excesiv

de zaharoză.

Calitatea senzorială a mostrelor experimentale cu conţinut redus de zaharoză, a obţinut

nota generală de 4,7±0,2 puncte, având gradul de gust dulce optimizat Gd=16,9-18,3. Gemul

fabricat industrial, cu raportul 1:1 al fructelor şi zaharozei, a fost apreciat prin senzaţii de gust

dulce excesiv cu indicele Gd = 23,9-28,8.

Relaţia (4) ne dă posibilitatea de a programa gradul de gust dulce al produsului finit. De

asemenea, în baza valorilor numerice ale gradului de gust dulce programat şi caracteristicilor

fizico-chimice ale fructelor, sunt determinate reţetele compoziţiilor din fructe şi zaharoză. Spre

exemplu, în tabelul 1 sunt reprezentate reţetele calculate pentru obţinerea gemului şi confiturii

din prune şi din vişine cu caracteristici fizico-chimice variabile şi grad de gust dulce programat

(Gd =17,0).

11

Tabelul 1. Reţetele gemului de prune şi de vişine cu gradul de gust dulce programat Gd =17,0.

R E Ţ E T A pentru obţinerea 100 kg de

gem

N

Denumirea produsului

Gradul de gust dulce programat

Substanţe uscate a

fructelor, SU, %

Aciditate

totală , %

pH

Substanţe uscate a gemului, SUpr, % Fructe,

kg Zaharoză,

kg 1 Gem de prune

I 17,0 14,0 1,25 3,6 42,2 100,0 28,2

2 Gem de prune II

17,0 16,0 1,3 3,2 48,5 100,0 32,5

3 Gem de prune III

17,0 15,0 0,9 4,0 35,6 100,0 20,6

4 Gem de prune IV

17,0 13,2 1,0 3,8 38,3 100,0 25,1

5 Gem de vişine I

17,0 16,5 2,12 3,28 51,5 100,0 35,0

6 Gem de vişine II

17,0 16,2 2,09 3,35 50,0 100,0 33,85

7 Gem de vişine III

17,0 19,5 2,0 3,2 52,0 100,0 32,5

8 Gem de vişine IV

17,0 20,3 1,94 3,30 50,3 100,0 30,0

Notă: Reţeta include ca agent de gelificare - pectina puternic metoxilată cu gradul de

metoxilare 78%, în următoarele cantităţi: pentru gemul de prune – 2,5-3,5%; pentru gemul de

vişine – 3,5-4,5%.

Metoda elaborată este valabilă pentru determinarea compoziţiilor din fructe şi diferiţi

edulcoranţi în tehnologia de fabricare a gemului şi confiturii cu grad de gust dulce programat. De

exemplu, metoda elaborată a fost utilizată pentru obţinerea confiturii cu grad de gust dulce

programat pe baza edulcorantului ciclamat de sodiu. Ciclamaţii sunt aprobaţi pentru utilizare, în

Republica Moldova, la fabricarea diferitor produse alimentare, inclusiv a conservelor din fructe,

gemurilor, confiturilor, copturilor, produselor de cofetărie, băuturilor ş.a. [32]. Conform

prevederilor internaţionale, indicele Doza Zilnic Acceptabilă (DZA) de ciclamaţi, în mg raportat

la 1,0kg de masă a corpului uman, este aprobat pentru fabricarea conservelor din fructe şi

constituie 250mg/kg [32]. Prealabil, s-a determinat că, pentru respectarea DZA=250mg/kg,

concentraţia ciclamatului în compoziţiile gemului şi confiturii (Permissible Level, PL) se

admite a fi în cantităţi de până la 7,5g/kg (PL=7,5g/kg). Prin urmare, s-a constatat că, pentru

obţinerea gemului şi confiturii cu grad de gust dulce programat, concentraţia ciclamatului de

sodiu în produsele finite este necesar a fi până la 7,5g/kg.

Corelaţia funcţională dintre gradul de gust dulce şi concentraţia ciclamatului de sodiu în

soluţii apoase corespunde relaţiei liniare [28]:

3,16,27 +⋅= CGcd . (5)

Gradul de gust dulce al gemului de fructe cu ciclamat de sodiu, este determinat cu

ajutorul relaţiei:

12

( )[ ] ( ){ }3,16,27187,0ln9,0exp0,7

1325,0

+⋅++−⋅⋅⋅

=−

CAcSUprAcpHGd . (6)

Relaţia (6) ne permite de a programa gradul de gust dulce al produsului finit şi de a

calcula reţetele respective în funcţie de proprietăţile fizico-chimice ale fructelor şi concentraţia

necesară a ciclamatului de sodiu. În tabelul 2 sunt reprezentate reţetele confiturii de prune cu

grad de gust dulce programat Gd =17,0-18,3.

Concentraţia ciclamaţilor de 2,2-7,0 g/kg asigură efectul tehnologic de obţinere a gradului

de gust dulce necesar al produselor finite. Cu scopul simplificării calculelor cu ajutorul relaţiilor

(4 şi 6), au fost elaborate programe în excel cu denumirea „Gust al gemului şi confiturii” şi

„Gust al gemului cu ciclamaţi”.

Tabelul 2. Reţetele confiturii de prune pe bază de ciclamat de sodiu cu grad de gust dulce

programat Gd =17,0-18,3.

R E Ţ E T A pentru obţinerea 100kg de

confitură

N Denumirea produsului

Gradul de gusdulce

programat

Substanţe uscate a

fructelor, SU, %

Aciditatetotală ,

%

pH

Substanţe uscate a gemului, SUpr, % Fructe,

kg Ciclamat de

sodiu, kg 1 Gem de prune I 17,0 14,5 1,2 3,7 14,5 100,0 0,22 2 Gem de prune

II 17,0 16,5 0,9 4,0 16,5 100,0 0,51

3 Gem de prune III

18,0 18,0 1,0 3,8 18,0 100,0 0,54

4 Gem de prune IV

17,0 12,6 1,0 3,7 14,6 100,0 0,70

Notă: Reţeta include ca agent de gelificare pectina puternic metoxilată, cu gradul de

metoxilare 78%, în cantitate de 45-55g/kg la un kilogram de fructe cu ciclamaţi.

Metodologia de formare a compoziţiilor de fructe şi zaharoză pentru obţinerea gemului şi

confiturii cu grad de gust dulce programat prevede următoarele etape:

- prealabil, se determină conţinutul de SU, pH şi Ac în fructe;

- se programează gradul de gust dulce necesar al produsului finit;

- cu ajutorul relaţiei (4) se determină concentraţia SU a produsului finit, care

corespunde gradului de gust dulce programat;

- în baza caracteristicilor fizico-chimice ale fructelor (SU, pH, Ac şi concentraţia

SU a produsului finit) se calculează reţeta gemului sau confiturii, care asigură

obţinerea produsului cu grad de gust dulce programat.

13

4. Tehnologia de obţinere a gemului şi confiturii cu conţinut redus de zaharoză

În baza rezultatelor obţinute a fost elaborată tehnologia de obţinere a produselor gelificate

noi de tip gem şi confitură cu conţinut redus de zaharoză [19, 33]. Tehnologia elaborată

corespunde prevederilor fundamentale ale „Principiilor Managementului Calităţii” (standarde

internaţionale ISO 9000:2000), cerinţelor sistemului „Analiza riscurilor şi punctele critice de

control” (HACCP) şi regulamentelor „Codex Alimentarius”, care prevăd fabricarea produselor

alimentare de calitate sigure pentru consum (Figura 3).

Schema prezentată include două variante de procesare tehnologică:

Varianta I. Se utilizează pentru obţinerea gemului şi confiturii din fructe cu conţinutul de

SU ≥ 18%. În acest caz, din schema tehnologică se exclude procesul de deshidratare parţială a

fructelor.

Fig. 3. Schema tehnologică generală de obţinere a produselor noi „Gem de fructe”, „Confitură de

fructe ” cu conţinut redus de zaharoză

Varianta II. Este utilizată pentru obţinerea gemului şi confiturii din fructe cu conţinut de

substanţe uscate hidrosolubile în limitele 18,0%>SU≥14,0%. A fost determinată necesitatea de

majorare a conţinutului de SU al fructelor până la 18%, prin utilizarea procesului de deshidratare

Programarea gradului de gust

dulce a produsului

Determinarea SU, pH, Ac a fructelor

Calcularea reţetei produsului

Masa fructelor, zaharozei

Fructe

Prelucrarea primară a fructelor

Deshidratarea parţială a fructelor

Formarea compoziţiei produsului

Fierberea şi gelificarea

Ambalarea produsului

Pasteurizarea

Depozitarea

Deşeuri

Agent de gelificare

V.1 V.2

14

parţială. Acest procedeu conduce la ameliorarea valorii nutritive şi calităţii senzoriale ale

gemului şi confiturii.

Tabelul 3. Caracteristicile fizico-chimice ale produselor noi elaborate

Caracteristici fizico-chimice Gem şi confitură de

prune

Gem şi confitură de vişine

Conţinutul de substanţe uscate hidrosolubile, %

35,0-37,0

44,0-46,0

Aciditatea totală titrabilă, % 0,45-0,5 1,3-1,6 Valoarea pH 3,8-4,0 3,2-3,7 Gradul de gust dulce, Gd 17-19

17-18

Valoarea energetică a produselor, kcal/100g 170-180 140 -160

Analiza comparativă a consumului de fructe şi zaharoză conform tehnologiei elaborate şi

conform tehnologiei tradiţionale, a demonstrat că reducerea consumului de zaharoză necesită

majorarea consumului de fructe [34].

Tabelul 4. Modificarea consumului de fructe şi zaharoză la fabricarea 1t gem de fructe

Denumirea produsului Gem de prune Gem de vişine Gradul de gust dulce, unităţi

17,0 19,0 17,0 19,0

Reducerea (în %) consumului de zaharoză cu :

41,0 35,0 34,0 25,0

Majorarea (în %) consumului de fructe cu :

36,0 36,0 27,0 19,6

Astfel, mărind conţinutul de fructe în produs, se reduce consumul de zaharoză (tabelul

4). Gemul şi confitura obţinute, se caracterizează prin valoare nutritivă relevantă, gust dulce

optimizat, aspect şi aromă armonizată de fructe, cost redus al produsului finit.

Raportul dintre valorile de masă ale fructelor şi zaharozei în compoziţiile elaborate este

variabil şi depinde de caracteristicile fizico-chimice ale fructelor şi de gradul de gust dulce al

produselor finite. De exemplu, în cazul obţinerii produselor cu Gd=17,0, raportul fructe:zaharoză

variază în limitele 1:0,4-0,5.

Randamentul determinat cu ajutorul relaţiei (7) al produsului finit cu masa de 1000kg

variază în limitele 70-74% din consumul total de fructe şi zaharoză (tabelul 5):

1001000

1

⋅+

=zTT

R (7)

15

Tabelul 5. Randamentul gemului de prune şi de vişine cu gradul de gust dulce

programat de 17,0

R E Ţ E T A pentru obţinerea

100kg de gem

Consumul de fructe şi zahar la 1000kg produs

N

Denumirea produsului

Fructe, kg

Zaharoză, kg

SU a fructelor,

%

SU a

compoziţiei, fructe

şi zaharoză,

%

SUpr a

gemului , %

Randa

mentul , R,%

Fructe, T1,kg

Zahar, T2, kg

1 Gem de prune I 100,0 28,2 14,0 32,9 42,2 73,3 1077 286 2 Gem de prune II 100,0 32,5 16,0 36,6 48,5 71,2 1047 357,5 3 Gem de prune

III 100,0 20,6 15,0 29,5 35,6 74,2 1121 226,6

4 Gem de prune IV

100,0 25,1 13,2 30,6 38,3 72,8 1097 276

5 Gem de vişine I 100,0 35,0 16,5 38,1 51,5 70,7 1028 385 6 Gem de vişine II 100,0 33,85 16,2 37,3 50,0 70,9 1037 372 7 Gem de vişine

III 100,0 32,5 19,5 39,2 52,0 71,2 1047 357,5

8 Gem de vişine IV

100,0 30,0 20,3 38,7 50,3 71,8 1062 330

Prevenirea alterării microbiologice a gemului şi confiturii se propune de a fi realizată prin

pasteurizare. În calitate de microorganisme-test, care pot provoca alterarea produselor din fructe

cu pH<4,4 şi conţinutul de zaharoză 40-50%, s-a selectat tulpina Byssochlamys Nivea din clasa

fungilor [35].

Pentru asigurarea stabilităţii microbiene a produselor depozitate, a fost determinat efectul

letal necesar, care indică durata procesului de distrugere termică a microorganismelor (tabelul

6). Gemul şi confitura, ambalate în recipiente III-68-350 şi III-68-600 şi pasteurizate cu efectul

letal necesar de 2,47-2,54 minute, la t=1000C, sunt stabile cel puţin 12 luni (un an). Valorile

efectului letal necesar servesc bază pentru elaborarea parametrilor procesului de pasteurizare în

aparate cu funcţionare continuă sau discontinuă.

Tabelul 6. Efectul letal al procesului de pasteurizare pentru asigurarea stabilităţii microbiene a

gemului şi confiturii cu conţinut redus de zaharoză

Tipul recipient.

Masa produsu

lui, g

Concentra ţia iniţială a m/o, celule/g

Numărul de recipiente în

lot,

Probabili tatea

numărului de

recipiente alterate

Efectul letal

la t = 800C,

min

Efectul letal

la t=1000C,

min

II-68-350 400 10 104 1 52,8 2,47

III-68-600 700 10 104 1 54,4 2,54

16

Din punct de vedere al consumatorilor, apare problema valabilităţii gemului şi confiturii

neambalate în cazul când recipientul sau cutia au fost deschise. Conform datelor obţinute,

produsele neambalate de tip gem şi confitură de prune cu conţinut redus de zaharoză pot fi

păstrate până la 5 zile la temperaturi de 20-25oC.

5. Modificările fizico-chimice ale gemului de prune şi de vişine pe parcursul

depozitării

Stabilitatea şi valabilitatea produselor finite după fabricare, pe parcursul depozitării, sunt

de o importanţă majoră. Din aceste considerente, s-au efectuat investigaţii privind modificările

fizico-chimice ale compuşilor chimici, care influenţează asupra calităţii produselor. Gemurile şi

confiturile cu conţinut redus de zaharoză sunt caracterizate printr-un conţinut majorat de

substanţe biologic active în fructe şi, în special, de complexul substanţelor fenolice. În urma

cercetărilor noastre s-a constatat că, pe parcursul păstrării gemului, indicii fizico-chimici

prevăzuţi în standardul SM 162-1997 [14] (substanţele uscate, valoarea pH, aciditatea totală)

practic nu s-au modificat. Abaterea acestor caracteristici de la valorile iniţiale nu a depăşit ±5%.

Prin urmare, indicii fizico-chimici menţionaţi mai sus nu pot fi utilizaţi pentru aprecierea

modificării calităţii gemului pe parcursul păstrării.

Concomitent, s-au constatat modificări semnificative ale substanţelor cu proprietăţi

oxido-reducătoare. Pe parcursul păstrării, indicele stării oxido-reducătoare al gemului de vişine şi

prune a diminuat cu 90±5%. Substanţele fenolice ale vişinelor şi prunelor prezintă cei mai

valoroşi antioxidanţi naturali labili, care au fost implicaţi în reacţiile de oxido-reducere şi, în

mod direct, reflectă modificarea valorii biologice a gemului.

Starea oxido-reducătoare a gemului depinde de conţinutul şi activitatea polifenolilor,

antocianilor, acidului L-hidro- şi L–dehidroascorbic ş.a. Cea mai mare activitate reducătoare au

antioxidanţii vişinelor (tabelul 7). În calitate de criteriu pentru aprecierea modificării valorii

biologice a gemului de vişine şi prune, s-a utilizat indicele stării oxido-reducătoare.

Tabelul 7. Conţinutul în antioxidanţi şi valorile medii ale stării oxido-reducătoare a

vişinelor şi prunelor

Nr.

Denumirea Conţinutul de

substanţe uscate

solubile, SU, %

Valoarea pH

Polifenoli totali,

mg/100 g

Antocianimg/100 g

Acid ascorbic, mg/100

g

Starea oxido-

reducătoare,mg AA/ g

SU

1 Vişine 15,3-17,8 2,8-3,5 380-525 36,0-56,2 10-16 0,70 ± 0,152 Prune 16,2- 22,0 3,6-4,0 220-280 24,3-32,0 4,0-6,2 0,16 ± 0,02

17

Pe parcursul păstrării gemului, modificarea stării oxido-reducătoare a avut un caracter

de descreştere simultan cu fluctuaţie variabile. În astfel de alimente complexe, aprecierea

modificării valorii biologice în timp prezintă o problemă dificilă. S-a determinat că, reducerea

valorii biologice a gemului poate fi apreciată cu ajutorul teoriei probabilităţii.

Pentru aprecierea valabilităţii şi duratei de păstrare a produselor, în funcţie de valoarea

biologică a lor, s-a utilizat distribuţia Weibull [13, 36]. Parametrii distribuţiei Weibull au permis

determinarea probabilităţii de descreştere în timp a stării oxido-reducătoare a gemului şi

aprecierea modificării valorii biologice a produsului în timpul păstrării. Distribuţia Weibull este

prezentată astfel [36]:

( )β

ηγτβ

ηγτ

ηβτ

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −−

−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −= ef

1

(8)

unde: γ - parametrul distribuţiei Weibull, ce exprimă durata minimă de păstrare în care nu s-a

constatat modificarea stării oxido-reducătoare;

β - parametrul distribuţiei Weibull, ce reflectă dinamica procesului de descreştere a stării

oxido-reducătoare;

η - parametrul lui Weibull, ce reflectă valoarea caracteristică a stării oxido-reducătoare şi

se apreciază în unităţi de timp (numărul de zile, luni ş.a);

τ - durata de păstrare a produselor.

Funcţia distribuţiei Weibull [13, 36]:

( )⎪⎩

⎪⎨

⎧

≥−=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −−

0,00,1

pτττ

β

ηγτ

eF (9)

Probabilitatea timpului de descreştere a stării oxido-reducătoare a gemului pe parcursul

păstrării s-a calculat cu ajutorul relaţiei (11) cu doi parametri Weibull, β şi η:

( )β

ητ

τ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

−= eF 1 (10)

Parametrul η este determinat din relaţia (11). Atunci când timpul de păstrare τ va fi egal

cu η (τ = η zile), funcţia F(η) este calculată utilizând relaţia (11):

( ) ( ) 632,0367,0111 1 =−=−=−= −⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

eeFβ

ηη

η sau 63,2%. (11)

Prin urmare, parametrul η caracterizează timpul probabil de descreştere a activităţii

reducătoare a gemului cu 63,2% din activitatea iniţială de 100%.

În dependenţă de temperatura de păstrare a mostrelor experimentale, probabilitatea de

descreştere a stării oxido-reducătoare a gemului de vişine la temperatura 60C constituie 90 de

18

zile de păstrare. La temperaturi ridicate de 400C, probabilitatea de descreştere a stării oxido-

reducătoare constituie 45 de zile (Figura 4).

În urma cercetărilor noastre s-a constatat că, valoarea biologică a gemului de vişine,

exprimată în stare oxido-reducătoare, descreşte definitiv peste 60-90 de zile după fabricare, în

dependenţă de temperatura păstrării.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 20 40 60 80 100

Timp, zile

Prob

abili

tate

a

Fig. 4. Probabilitatea de descreştere a stării reducătoare a gemului de vişine în funcţie de

temperatură şi de timpul de păstrare

▲- t = 400C; ■ - t = 300C; ♦ - t = 60C.

În urma cercetărilor noastre s-a constatat, că valoarea biologică a gemului de prune

descreşte definitiv peste 120-160 de zile după fabricare, în dependenţă de temperatura păstrării.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 50 100 150 200

Timp, zile

Prob

abili

tate

a

Fig. 5. Probabilitatea de descreştere a stării reducătoare a gemului de prune în funcţie de

temperatură şi timpul de păstrare

▲ - t = 400C; ■ - t = 300C ; ♦ - t = 60C.

Pentru a obţine informaţii suplimentare despre modificarea valorii biologice a gemului de

prune, pe parcursul păstrării s-a efectuat analiza caracteristicilor spectrale ale mostrelor

experimentale.

19

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

Lungimea de undă, nm

Den

sitat

ea o

ptică,

uni

tăţi

Fig. 6. Caracteristica spectrală a densităţii optice a gemului de prune

Temperatura de păstrare a gemului de prune a fost de +6-+80C.

În zona UV au fost identificate trei picuri ale densităţii optice a mostrelor examinate, şi

anume, în intervalul lungimilor de unde λ = 220-225, pentru λ = 270nm şi λ = 340nm. În

domeniul zonei vizibile a spectrului, λ = 530-540nm, picul nesemnificativ al densităţii optice

aparţine antocianilor [5]. Cel mai semnificativ pic al densităţii optice a gemului de prune a fost

identificat în domeniul lungimilor de undă λ=220-225nm. Conform datelor cercetătorilor chinezi

Chun OK., Kim DO., Moon HY , acest pic aparţine compuşilor fenolici monomeri, în special,

acizilor - cofeic, clorogenic şi acidului neoclorogenic [37].

CH C

O

COOH

HO

OHO CH

OH

OH

OH

12

34

5

6

C

OH

OH HOOC

HO

HO

O

OCH CH OH

12

34

5

6

Acid clorogenic Acid neoclorogenic

COOH

H

CH CH

HO

HO

Acid cofeic

Compuşii fenolici monomeri cu scheletul carbonic al moleculelor C6–C3 reprezintă

98-99% din conţinutul total al compuşilor fenolici din prune. După proprietăţile lor, ei sunt

antioxidanţi cu activitate sporită in vivo. In vitro, compuşii fenolici monomeri sunt stabili şi se

păstrează bine în compoziţii alimentare. Acizii clorogenic şi neoclorogenic sunt compuşii

principali la formarea senzaţiilor de gust specific prunelor [34]. În urma cercetărilor noastre s-a

constatat că, pe parcursul păstrării gemului de prune, la temperaturi de +6-+400C, timp de 100-

150 de zile, densitatea optică la lungimea de undă λ=220nm a fost constantă.

20

Spectrele cu maximum de absorbţie la λ=270-340nm reflectă prezenţa compuşilor

flavanolici în mediile analizate. În timpul păstrării, degradarea oxidativă a flavanolilor conduce

la scăderea variabilă a densităţii optice. Cu ajutorul distribuţiei Weibull, s-a determinat

probabilitatea de descreştere a densităţii optice a flavanoidelor ( Figura 6).

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 50 100 150 200

Timp, zile

Prob

alita

tea

Fig. 7. Probabilitatea de descreştere a densităţii optice ( λ=270-340nm) a gemului de prune în

funcţie de temperatură şi timpul de păstrare.

▲- t = 400C; ■ - t = 300C; ♦ - t = 60C.

Cele mai lente modificări ale densităţii optice s-au constatat la temperaturi inferioare de

60C. După 160 zile de păstrare a gemului de prune, flavanoidele native practic au fost modificate

cu probabilitatea F(τ) = 1,0 sau 100 %.

Pentru valorificarea datelor obţinute din gemul de prune, am efectuat analiza comparativă

a probabilităţii de descreştere a stării oxido-reducătoare şi densităţii optice a flavanoidelor

exprimate prin parametrii distribuţiei Weibull (tabelul 8) [13, 36].

Tabelul 8. Parametrii distribuţiei Weibull ai stării oxido-reducătoare şi densităţii optice

(λ=270-340 nm) a gemului de prune

Starea oxido-reducătoare, parametrii distribuţiei Weibull

Densitatea optică a flavanoidelor,

parametrii distribuţiei Weibull

Condiţiile termice

de păstrare β η β η

t = 60C 1,9 65,9 2,26 68,15

t = 300C 1,54 52,0 1,66 55,51

t = 400C 1,42 45,4 2,56 39,14

Valorile parametrilor β şi η, care apreciază probabilitatea de modificare a stării oxido-

reducătoare şi a densităţii optice a flavanoidelor din gemul de prune păstrat la temperaturi de 60C

şi 300C, practic au fost identice.

21

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 50 100 150 200

Timp, zileP

roba

bilit

atea

Fig. 8. Probabilitatea de descreştere a stării reducătoare şi a densităţii optice a gemului de

prune păstrat la temperatura de +6 0C. ♦ - starea oxido-reducătoare; ■ - densitatea optică.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 20 40 60 80 100 120 140

Timp, zile

Prob

abili

tate

a

Fig. 9. Probabilitatea de descreştere a stării reducătoare şi a densităţii optice a gemului de prune

păstrat la temperatura de 300C. ■ – starea oxido-reducătoare; ♦ - densitatea optică

Datele obţinute au demonstrat că, compuşii fenolici, din clasa antioxidanţilor naturali,

reprezintă cele mai valoroase substanţe biologic active în gemul de prune şi de vişine. În special,

flavanoidele determină starea reducătoare a antioxidanţilor în gem. Descreşterea stării

reducătoare şi a densităţii optice a gemului de prune pe parcursul păstrării cu probabilitate

identică denotă că, în aceste modificări sunt implicaţi unii şi aceiaşi compuşi chimici din clasa

flavanoidelor [38].

CONCLUZII GENERALE

Cercetările teoretice şi experimentale realizate în cadrul tezei au condus la formularea

următoarelor concluzii:

1. Pentru prima dată a fost stabilită corelaţia funcţională dintre proprietăţile fizico-chimice

ale compoziţiilor de fructe cu zaharoză şi senzaţiile de gust ale gemului şi confiturii,

exprimată prin relaţie matematică în valori numerice echivalente gradului de gust dulce al

zaharozei;

2. S-a constatat că, senzaţiile de gust ale produselor finite sunt în funcţie de caracteristicile

fizico-chimice ale fructelor - conţinutul de substanţe uscate hidrosolubile, aciditatea

22

totală, valoarea pH, parametrii tratamentului termic şi concentraţia zaharozei. Valorile

numerice ale gustului variază în limitele 15,0-22,0 şi cuprind senzaţii, începând cu gust

acru şi finisând cu gust dulce excesiv;

3. S-a constatat că, gemul şi confitura, obţinute din compoziţii cu raportul fructe/zaharoză

1:0,3-0,5 şi valori numerice ale gradului de gust dulce Gd=16,5-19,0, manifestă senzaţii

de gust armonizat, apreciat prin analiză senzorială;

4. În baza relaţiilor funcţionale între proprietăţile fizico-chimice ale compoziţiilor din fructe

cu zaharoză şi senzaţiile de gust, au fost elaborate principii metodologice de utilizare

optimizată a consumului de zaharoză, cu scopul obţinerii produselor de tip gem şi

confitură cu proprietăţi senzoriale determinate, echilibrate după valoare energetică şi

nutritivă;

5. S-a determinat că, stabilitatea microbiologică a gemului, ambalat în recipiente III-68-350

şi III-68-600, se asigură prin pasteurizare la t=1000C, cu efect letal necesar (A-efect) de

2,47-2,54 min a tulpinei Byssochlamys Nivea din clasa fungilor. Durata de stabilitate

depăşeşte un an;

6. S-a constatat că, durata de valabilitate a valorii biologice a gemului de prune şi de vişine

cu conţinut redus de zaharoză depinde de conţinutul şi stabilitatea flavanoidelor. După

90-160 de zile de păstrare activitatea reducătoare a flavanoidelor, exprimată prin indicele

stării oxido-reducătoare, a diminuat considerabil;

7. S-a demonstrat că, modificarea stării oxido-reducătoare şi a densităţii optice a gemului de

prune se desfăşoară cu probabilitate identică în urma implicării unor şi aceiaşi compuşi

chimici din clasa flavanoidelor.

8. Problema ştiinţifică soluţionată în cadrul tezei constă în elaborarea tehnologiei de

fabricare a gemului şi confiturii din prune şi din vişine cu grad de gust dulce optimal,

care prevede reducerea consumului de zaharoză cu 25,0-40,0% şi majorarea conţinutului

de fructe în compoziţiile produselor finite cu 20,0-36,0%, în comparaţie cu tehnologia

tradiţională.

Notaţii convenţionale:

Gp - gustul produsului;

Gd - gustul dulce;

Gz – gradul de gust dulce al zaharozei;

Gd - indicele numeric al gradului de gust dulce al gemului şi confiturii;

Z – concentraţia zaharozei, %;

Ac - concentraţia acidului citric, %;

23

SUpr –substanţele uscate hidrosolubile ale produsului finit, inclusiv şi ale zaharozei (gem

şi confitură), %;

Su - substanţele uscate hidrosolubile ale fructelor,%;

Mz - masa zaharozei, kg;

Mg- masa agentului de gelificare, kg ;

DZA - Doza Zilnică Acceptabilă, mg/kg masă corporală;

PL – concentraţia admisibilă a ciclamatului de sodiu în produsele finite, g;

Gcd - indicele numeric al gradului de gust dulce al ciclamatului de sodiu;

R – randamentul produsului finit, %;

β , η, τ - parametrii distribuţiei Weibull;

F(τ) – probabilitatea de descreştere a stării oxido-reducătoare şi a densităţii optice în

timp (τ).

BIBLIOGRAFIE:

1. Сборник технологических инструкций по производству консервов. Том II.

Консервы фруктовые. Москва: Петит, Часть 2, 1992. 75-162 с.

2. GOST 30707 – 2001. Conserve din legume şi fructe pentru alimentarea curativă şi

profilactică.

3. SM EN 12147:2002. Determinarea acidităţii titrabile. Chişinău: Departamentul

„Moldova Standard”, 2003.

4. Sandulachi E. Impactul tratamentului tehnologic asupra proprietăţilor oxido-reducătoare

a produselor din fructe conservate. Teză de doctor, Chişinău, 2007.

5. Танчев С. Антоцианы в плодах и овощах. Москва: Пищевая промышленность,

1980. 34-45 с.

6. Raport final. Procesarea materiilor prime vegetale în vederea adoptării unor practici bune

în fabricarea produselor conservate. Chişinău, 2007.

7. ISO 1842-75. Продукты плодоовощные. Определение показателя рН.

Международный стандард.

8. Reglementarea Tehnică. Gemuri, jeleuri, dulceţuri şi anumite produse similare. Cerinţele

obligatorii de calitate, siguranţă alimentară, prezentare, etichetare şi identificare a

gemurilor, confiturilor, magiunurilor, jeleurilor, destinate pentru consumul uman.

Chişinău: Guvernul Republicii Moldova, noiembrie, 2007.

24

9. Коренман Я., Кучменко Т. А. Подходы к анализу пищевых продуктов. Разработка

масс-чувствительных сенсоров. Воронеж: Воронежская Государственная

Технологическая Академия, 2002. 991-997 с.

10. Diaconescu I., Păunescu C. Analiza senzorială în societăţile comerciale. Bucureşti:

Uranus, 2003.

11. Higginbotham I. D., Hough C. F. Sensory properties of foods. London: Appl. Sci., 1977.

129-147 p.

12. Amerine M. A. Principles of senzory evoluation of food. London: Academic Press New

York, 1985. 407-410 p.

13. Weibull Distribution. Estimation of the Exponential Parameters. [On-Line].

www.weibull.com.

14. SM 162:1997. Confituri de fructe. Condiţii tehnice. Chişinău: DSM, 1997. 29 p.

15. ГОСТ 7009 – 88 Е. Джемы. Общие технические условия. Москва: Изд-во

стандартов, 1988. 13 с.

16. Paladi D., Tatarov P. Gradul de gust dulce a produselor de tip gem, confitură. Conferinţa

Tehnico-ştiinţifică a Colaboratorilor, Doctoranzilor şi Studenţilor, Universitatea Tehnică

a Moldovei, 15-17 noiembrie. Chişinău, 2007, P. 90-91 ISBN 978-9975-45-068-3.

17. Paladi D., Tatarov P. Procedeu de obţinere a gemului, confiturii din fructe, pomuşoare cu

grad de gust dulce programat. Brevet de invenţie nr. 123: S 2009 0197.

18. Paladi D., Tatarov P. Physical-chemical characteristics of the taste of gem, comfiture

type products. The Annals of the University Dunarea de Jos of Galati. Fascicle VI –

Food Technology - New Series Year II (XXXI), 2008, P. 66-70. Galaţi, România ISSN

1843-5157.

19. Paladi D., Sandulachi E., Macari A.,Tărâţă V., Tatarov P. Procedeu de obţinere a gemului

şi confiturii cu un conţinut redus de zaharoză. Materialele Salonului Internaţional de

Invenţii INVENTICA 2008. Iaşi, România. Diplomă de excelenţă şi medalie de aur;

Salonul Internaţional al Invenţiilor şi Tehnologiilor Noi „NEW TIME”, 2008,

Sevastopol, Ucraina. Medalie de aur. P. 74.

20. Paladi D., Tatarov P. Procedeu de obţinere a gemului şi confiturii din fructe şi pomuşoare

cu grad de gust dulce programat. Salonul Internaţional al Cercetării, Inovării şi Inventicii

„PROINVENT”, ediţia VII-a, Cluj-Napoca, România. 2009. Diplomă de excelenţă şi

medalie de aur şi bronz.

21. Paladi D., Sandulachi E., Macari A.,Tărâţă V., Tatarov P. Procedeu de obţinere a gemului

şi confiturii cu un conţinut redus de zaharoză. Brevet de invenţie MD 3497, BOPI nr.

2/2008.

25

22. Paladi D., Tatarov P. Physical-chemical characteristics of the taste of gem, comfiture

type products. The Annals of the University Dunarea de Jos of Galati. Fascicle VI –

Food Technology - New Series Year II (XXXI), 2008, P. 66-70. Galaţi, România ISSN

1843-5157.

23. Paladi D., Sandulachi E., Macari A.,Tărâţă V., Tatarov P. Procedure of obtaining jam

from fruits with reduced saccharose content. Salonul Internaţional al Cercetării, Inovării

şi Inventicii „PROINVENT”, ediţia VII-a, Cluj-Napoca, România. 2009. Diplomă de

excelenţă şi medalie de argint; Expoziţia Internaţională a Creativităţii şi Inovării „EURO

INVENT”, Medalie de aur. Iaşi, România, 9 mai 2009, P. 41 ISBN 978-973-702-641-5.

24. Paladi D., Tatarov P. Procedure for obtaining jam from fruits. Expoziţia Internaţională a

Creativităţii şi Inovării „EUROINVENT”, Medalie de bronz. Iaşi, România, 9 mai 2009,

P. 41 ISBN 978-973-702-641-5.

25. Paladi D., Macari A., Tatarov P. Procedure of obtaining food composition from plums

and chokeberries. Expoziţia Internaţională a Creativităţii şi Inovării „EUROINVENT”,

Medalie de argint. Iaşi, România, 9 mai 2009, P. 42 ISBN 978-973-702-641-5.

26. Paladi D., Macari A., Tatarov P. Procedure of obtaining food composition from plums

and chokeberries. Materialele Salonului Internaţional de Invenţii „INVENTICA 2009”,

Iaşi, România, 4-6 iunie, 2009, P. 782 ISBN 978-973-730-610-4.

27. Paladi D., Sandulachi E., Macari A.,Tărâţă V., Tatarov P. Procedure of obtaining jam

and comfiture from fruits and berries with reduced saccharose content. Materialele

Salonului Internaţional de Invenţii „INVENTICA 2009”, Iaşi, România, 4-6 iunie, 2009,

P. 783 ISBN 978-973-730-610-4.

28. Hoppe K., Gaβmann B. Dergleichstabellen zur Suβ-intensität von 16 Süβungsmitteln

Lebensmittelindustrie. N.5, 1985. 221-227 p.

29. Paladi D., Tatarov P. Caracteristici fizico-chimice a gustului produselor de tip gem,

confitiur. Meridian Ingineresc. Chişinău:UTM. 2008, Nr.1, P. 69-72 ISSN 1683-853X.

30. Paladi D., Tatarov P. Gradul de gust dulce a produselor de tip gem, confitură. Conferinţa

Tehnico-ştiinţifică a Colaboratorilor, Doctoranzilor şi Studenţilor, Universitatea Tehnică

a Moldovei, 15-17 noiembrie. Chişinău, 2007, P. 90-91 ISBN 978-9975-45-068-3.

31. Paladi D., Tatarov P. Procedeu de obţinere a gemului şi confiturii din fructe şi pomuşoare

cu grad de gust dulce programat. Salonul Internaţional al Cercetării, Inovării şi Inventicii

„PROINVENT”, ediţia VII-a, Cluj-Napoca, România. 2009. Diplomă de excelenţă şi

medalie de aur şi bronz.

32. Norme şi reguli sanitare privind aditivii alimentari. Chişinău, 2001. [On line].

www.sanepid.md/docs/.

26

33. Paladi D. Tehnologia obţinerii gemurilor şi confiturilor din fructe şi pomuşoare cu

conţinut redus de zaharoză. Intellectus. 2009, Nr.4, P.108-114.

34. Brevet de inventie. 3497 G2, MD. Procedeu de obţinere a gemului şi confitiurului cu

conţinut redus de zaharoză/ Sandulachi E., Paladi D., Macari A., Tatarov P., Tărâţă V.

(MD). 2008.

35. Dan V. Microbiologia produselor alimentare. Galaţi: 2000. 87 p.

36. Engineering statistics handbook. Estimation of the Weibull Parameters.

www.weibull.com.

37. Chun OK., Kim DO., Moon HY., Kang HG., Lee CY. Contribution of individual

polyphenolics to total antioxidant capacity of plums. J. Agric. Food Chem., 51 (25), Dec

3 2003. 7240-5 p.

38. Paladi D., Tatarov P. Caracteristici fizico-chimice a gustului produselor de tip gem,

confitiur. Meridian Ingineresc. Chişinău:UTM. 2008, Nr.1, P. 69-72 ISSN 1683-853X.

27

ADNOTARE

la teza de doctor „Proprietăţile fizico-chimice şi senzoriale ale compoziţiilor din fructe cu conţinut redus de zaharoză” la specialitatea 05.18.01 – Tehnologia produselor alimentare (Tehnologia produselor alimentare conservate), oraşul Chişinău, 2010. Structura tezei: introducere; patru capitole; concluzii generale şi recomandări; bibliografie din 235 titluri; 5 anexe (104 pagini de text de bază, 29 figuri, 39 tabele). Rezultatele obţinute sunt publicate în 7 lucrări ştiinţifice.

Au fost studiate proprietăţile fizico-chimice şi senzoriale ale gemului şi confiturii din

prune şi din vişine. A fost stabilită corelaţia funcţională dintre proprietăţile fizico-chimice ale

compoziţiilor de fructe cu zaharoză şi senzaţiile de gust ale gemului şi confiturii, exprimată prin

relaţia matematică în valori numerice, echivalente gradului de gust dulce al zaharozei.

S-a constatat că, senzaţiile de gust ale produselor finite sunt în funcţie de caracteristicile

fizico-chimice ale fructelor: conţinutul de substanţe uscate hidrosolubile, aciditatea totală,

valoarea pH, parametrii tratamentului termic şi concentraţia zaharozei. Valorile numerice ale

gustului variază în limitele 15,0-22,0 şi cuprind senzaţii, începând cu gust acru şi finisând cu

gust dulce excesiv. S-a constatat că gemul şi confitura, obţinute din compoziţii cu raportul

fructe:zaharoză=1:0,3-0,5 cu valori numerice ale gradului de gust dulce Gd=16,5-19,0,

manifestă senzaţii de gust armonizat, apreciat prin analiză senzorială.

A fost elaborată tehnologia de fabricare a gemului şi confiturii din prune şi din vişine care

prevede reducerea consumului de zaharoză cu 25,0-40,0% şi majorarea conţinutului de fructe în

compoziţiile produselor finite cu 20,0-36,0%, în comparaţie cu tehnologia tradiţională.

S-a determinat că, stabilitatea microbiologică a gemului este asigurată prin pasteurizare

cu efectul letal necesar de 2,47-2,54 min, pentru t=1000C, referitor la tulpina Byssochlamys

Nivea din clasa fungilor. Durata de stabilitate depăşeşte un an.

S-a constatat că, durata de valabilitate a valorii biologice a gemului de prune şi de vişine

depinde de conţinutul şi stabilitatea flavanoizilor, care constituie 90-160 de zile, exprimată prin

indicele stării oxido-reducătoare. S-a demonstrat că modificarea stării oxido-reducătoare şi a

densităţii optice a gemului de prune se desfăşoară cu implicarea unor şi aceiaşi compuşi chimici

din clasa flavanoidelor cu probabilitate identică.

Cuvinte-cheie: gem, fructe, zaharoză, indice numeric, valoare biologică, gust dulce, flavanoide,

stabilitate microbiologică.

28

АННОТАЦИЯ диссертационной работы на соискание ученой степени доктора технических наук на тему «Физико-химические и органолептические свойства фруктовых композиций с низким содержанием сахарозы» по специальности 05.18.01 - Технология пищевых продуктов (Технология консервированных пищевых продуктов). Технический Университет Молдовы, г. Кишинев 2010 г. Структура диссертации: введение, четыре главы, общие выводы, 104 страницы основного текста, 29 рисунка, 39 таблиц, библиография включает 235 источника, 5 приложений Полученные результаты опубликованы в 7 научных статьях.

Были исследованы физико-химические и органолептические свойства вишневого и

сливового джемов и конфитюров. Была установлена функциональная зависимость

вкусовых свойств конфитюров и джемов от содержания сухих веществ, общей

кислотности, величины рН фруктов и параметров термообработки фруктовых композиций

содержащих сахарозу Разработана математическая модель для количественно

определения степени сладости джемов и конфитюров. Численные значения показателя

вкусовых свойств конфитюров и джемов выражены в единицах эквивалентных степени

сладости сахарозы. Численные показатели вкуса варьируют в пределах 15,0-22,0 единиц

сладости сахарозы и характеризуют вкусовые свойства джемов и конфитюров от кисло-

сладкого до очень сладкого вкуса. Разработана методика производства джемов и

конфитюров с заданными вкусовыми свойствами. Показано что, джем и конфитюр

полученные из смеси фруктов и сахароза в соотношении 1:0,3-0,5, с численными

показателями сладкого вкуса Gd=16,5-19,0, обладают гармоничным сладким вкусом и

характерными органолептическими свойствами фруктов. Разработана технология

производства сливового и вишневого джема и конфитюра, предусматривающая снижение

содержания сахарозы на 25,0-40,0% и увеличение содержания фруктов на 20,0-36,0%, в

составах готовых продуктах по сравнению с традиционной технологией.

Установлено, что для микробиологической стабильности джема и конфитюра с

пониженным содержанием сахарозы, процесс пастеризации. должен соответствовать

требуемой летальности 2,47-2,54 мин, при t=100ºC, по отношению к тест микроорганизму

Byssochlamys Nivea из класса плесневых грибов. Установлено, что биологическая ценность

сливового и вишневого джемов зависит от содержания и стабильности флавоноидов.

Показано что вероятность потери антиокислительных свойств флавоноидами достигает

через 90-160 дней хранения. Доказано, что изменение восстановительных свойств и

оптической плотности сливового джема протекают с одинаковой вероятностью в

следствие потере активности одних и тех же химических веществ из класса флавоноидов.

Ключевые слова: джем, фрукты, сахароза, численный показатель вкуса, биологическая

ценность, сладкий вкус, флавоноиды, микробиологическая стабильность.

29

ANNOTATION

for PhD thesis „Physico-chemical and sensorial properties of fruit composites with reduced sucrose content”, specialty 05.18.01 – Food Technology (Canned Food Technology), city Kishinev, 2010. Thesis structure: introduction; four chapters; general conclusions and recommendations; bibliography of 235 titles; 5 annexes (104 basic text pages, 29 figures, 39 tables). The obtained results are published in 7 scientific papers.

The physico-chemical and sensorial properties of plums and cherry jam and comfiture

were studied. Sensorial properties and the nutritional value of plums or cherry jam and comfiture

were evaluated in dependence on the sucrose content. The functional correlation between

physico-chemical properties of fruit composites with sucrose and the taste sensations of jam and

comfiture, expressed by the mathematical correlation in numeric values, equivalent to the sweet

taste order of sucrose were established.

It was determined, that taste sensations of finite products are in function of physico-

chemical characteristics of fruits: the content of hydrosoluble dry substances, total acidity, pH

value, thermal treatment parameters and the sucrose concentration. The numeric values of taste

vary in the limits of 15,0-22,0 and cover sensations, beginning with the sour taste and finalizing

with excessive sweet taste. It was estimated, that the jam and comfiture obtained from

compositions with the ratio fruits:sucrose=1:0,3-0,5 with numeric values of the sweet taste order

Gd=16,5-19,0, show sensations of harmonized taste, appreciated by sensorial analysis.

The fabrication technology of jam and comfiture of plums and cherry, that provides the

reduction of sucrose consumption up to 25,0-40,0% and the majority of fruits composition in the

composition of finite products up to 20,0-36,0%, in comparison with the traditional technology,

was elaborated.

It was determined that the microbiological stability of jam is assured by pasteurization

with the necessary lethal effect of 2,47-2,54 min, for t=1000C, referring to the Byssochlamys

Nivea strain from fungi class. The stability duration exceeds 1 year.

It was determined, that the validity duration of biological value of plums and cherry jam

depends on the content and stability of flavonoids, that consists 90-160 days, expressed by the

oxido-reductive state index. It was demonstrated, that the modification of the oxido-reductive

state and the optic density of plums jam takes place involving the same chemical compounds of

flavonoids class with identical probability.

Keywords: jam, fruits, sucrose, numerical index, biological value, sweet taste, flavonoids,

microbiological stability.

30

PALADI DANIELA

PROPRIETĂŢILE FIZICO-CHIMICE ŞI SENZORIALE ALE COMPOZIŢIILOR DIN FRUCTE CU CONŢINUT REDUS DE

ZAHAROZĂ

SPECIALITATEA 05.18.01 – TEHNOLOGIA PRODUSELOR ALIMENTARE (TEHNOLOGIA PRODUSELOR ALIMENTARE

CONSERVATE)

Autoreferatul tezei de doctor în tehnică Aprobat spre tipar: data Formatul hîrtiei 60x84 1/16 Hîrtie ofset. Tipar ofset. Tipar RISO Tiraj 60 ex. Coli de tipar 2,0 Comanda nr. 108

UTM, 2004, Chişinău, bd. Ştefan cel Mare, 168.

Secţia Redactare şi Editare a UTM

2068, Chişinău, str. Studenţilor 9/9