U.S.A.M.V. Iasi

Proiect la Utilaje in industria alimentara

Sa se proiecteze o linie tehnologica pentru obtinerea marmeladei de prune cu o productivitate de 15t/h.

Etapa 1 : caracteristicile materiei prime;

Prunul este un arbore fructifer, fructele sunt carnoase, de culoare albastru inchis sau galben, sunt folosite in industri alimentara pentru conserve sau gemuri, fiind consumate insa si in stare proaspata.

Sortimentul la prun este alcatuit din 40 de soiuri, dintre care 6 soiuri straine (Stanley, Anna Spath, Rivers timpuriu, Renclod Althan, D`Agen, Vinete de Italia) si 34 de soiuri autohtone (Tuleu gras, Pescarus, Centenar etc).

Pentru industrializare, se folosesc cu precadere soiurile straine:

Renclod Althan: forma fructului la acest soi este de ovoid turtit, masa fructului de 45 g, culoarea rosu-violet.

Tuleu gras: soi originar din Romania. Fructul este mijlociu (30-35 g), elipsoidal, cu varful rotunjit, de culoare vanat-inchis.

1

U.S.A.M.V. Iasi

Stanley: soi originar din S.U.A.  Fructul este mediu (30-40 g), elipsoidal, asimetric, vanat-inchis.

D`Agen: soi originar din Franta.  Fructul este mic (18-35 g), invers-ovoid, usor asimetric, rosu-violaceu.

Anna Spath: este mult cultivat la noi in tara. Fructele sunt mari sau foarte mari, invers ovoide, asimetrice, turtite la ambele capete. Pielita este groasa, verde-galbuie pe partea umbrita si rosie-vinetie pe cea insorita.

2

U.S.A.M.V. Iasi

Valori nutritive per 100 gr.:

Principiu activ                                  Valoare Nutrient Procent din   DZR

Energie 46 Kcal 2,3%

Carbohidrati 11.42 g 8%

Proteine 0.70 g 1%

Total de grasimi 0,28 g 1%

Colesterol 0 mg 0%

Fibre alimentare 1.40 g 3,5%

Proprietati chimice ale prunelor:

Prunele contin importante cantităti de sodiu, potasiu, fier, magneziu, mangan, seleniu, cupru şi vitaminele A, E, B si C. Vitamina C (o pruna asigura 10% din necesarul zilnic), vitamina A (sub forma de beta-caroten), fibrele, vitamina B2 (riboflavina) si potasiul sunt cei mai importanti nutrienti ai acestui fruct, cei care includ pruna pe lista alimentelor sanatoase.

De asemenea, foarte importanti sunt acizii organici specifici - betacarotenul, substantele pectice si, nu in ultimul rand, micile cantitati de acid oxalic si fumaric.

Folati 5 micrograme 1%

Niacin 0.417 mg 3%

Acid pantotenic 0.135 mg 3%

Piridoxin 0.029 mg 2%

Riboflavin 0.026 mg 2%

Tiamin 0.028 mg 2%

Vitamina A 345 UI 11,5%

3

U.S.A.M.V. Iasi

Vitamina C 9.5 mg 16%

Vitamina E 0,26 mg 2%

Vitamina K 6.4 g 5%

Sodiu 1 mg 0%

Potasiu 157 mg 3%

Calciu 6 mg 0,6%

Cupru 0.057 mg 6%

Fier 0,17 mg 2%

Magneziu 7 mg 2%

Mangan 0.052 mg 2%

Fosfor 16 mg 2%

Seleniu 1.0 g 2%

Zinc 0,10 mg 1%

Caroten-SS 190 micrograme -

Cripto-xanthin-SS 35 micrograme -

Luteina-zeaxantina 73 micrograme -

Proprietati fizice ale prunelor:

Densitate Caldura specifica Umiditate Temperatura de inghet600-700 kg/m3 3.31-3.81 kJ/kg*K 85.7% -1.70C

4

U.S.A.M.V. Iasi

Materii auxiliare folosite in industria marmeladei de fructe: apa, zahar, acizi alimentari, pectina.

Apa are un rol important in fabricile de marmelada, deoarece are intrebuintari multiple:

Intra in prepararea siropului de zahar Este folosita in diferite operatii tehnologice: spalarea materiilor prime,

fierberea, racirea

De obicei se foloseste zaharul tos care se adauga in produse fie in stare solida, fie sub forma siropului de zahar. Solubilitatea zaharului difera in functie de temperatura; la 100°C, 1 kg apa dizolva 4,87 kg zahar iar la 20°C doar 2,04 kg zahar.

Prepararea siropului de zahar se poate face la rece sau la cald. Prepararea la cald este avantajoasa pentru distrugerea microbiana.

Se foloseste cu rol de indulcitor in compoturi, dar in cazul marmeladei el indeplineste rol conservant.

Acizii alimentari- sunt utilizati la procesarea fructelor cuurmatoarele scopuri:

Contribuie la formarea gelului pectinic in produselegelificate(gem, marmelada, jeleu)

Impiedicarea fenomenul de inchidere la culoare Contribuie la impiedicarea dezvoltarii microbiene

Principalii acizi folositi sunt: acetic, tartric, citric, lactic si ascorbic.

Pectina este o substanta gelificatoare vegetala, care formeaza cu apa osolutie coloidala, iar impreuna cu zaharul si un acid( citric, tartric) formeaza un gel.

Etapa a 2-a: caracteristicile produsului finit;

Marmelada este un produs cu o consistenţă gelatinizată, obţinută din pireulde fructe şi pomuşoare sau din soluţiile apoase a agenţilor de gelificare (agar, agaroid, pectină), zahăr şi alte componente.

Formarea masei de marmeladă este un proces fizic foarte complicat. Componenţii principali pentru formarea masei gelatinoase sunt prezentate de pectină, acizi şi zahăr, care se conţin în anumite concentraţii:- pectină 0,8 – 1,0%;

5

U.S.A.M.V. Iasi

- acizi 0,6 – 1,0%;- zahăr 65 – 70%.

În calitate de baza gelatinoasă a marmeladei poate fi utilizată orice substanţă de gelificare (agent gelificator), de exemplu, pectină. Masa de marmeladă reprezintă un sistem coloidal (piftie, gel) constituit din macroparticule coloidale, unite între ele, care formează un schelet dur, cu structură de reţea. Piftia (gelul) de marmeladă se formează în rezultatultransformării unei soluţii coloidale în stare de gel, urmată de cuplareaparticulelor de pectină între ele. După formarea gelului are loc stabilizareastructurii numită maturarea marmeladei. Fiecare component al gelului de marmeladă îndeplineşte funcţia sadeosebită şi specifică:- pectina reprezintă materialul din care se formează scheletul gelului. Cu cât conţinutul de pectină este mai mare, cu atât scheletul este mai trainic;- zahărul îndeplineşte funcţia de adsorbant de apă. Conţinutul necesar de zahăr depinde de conţinutul de pectină. Cu cât conţinutul de pectină este mai mic, cu atât conţinutul de zahăr trebuie să fie mai mare;- acizii asigură eliminarea acizilor pectici din sărurile lor. Acizii pectici liberi au capacitatea de a se gelatiniza.

Capacitatea masei de marmeladă de a se gelatiniza depinde şi de pH-ul mediului (pH-ul optim este 3,0 – 3,2).

În funcţie de materia primă, marmelada se împarte în trei grupe:- marmelada din fructe şi pomuşoare;- marmelada-jeleu;- combinată (jeleu-fructe).

Marmelada din fructe şi pomuşoare se obţine din materia primă naturală– pireul din fructe şi pomuşoare cu un conţinut însemnat de pectină.

Indicii şi cerinţele calităţii

Indicii de calitate sunt stabiliţi în actele normative respective. Din indiciiorganoleptici se apreciază:

·forma trebuie să fie specifică produsului dat, cu desenul şi contururiclare, fără deformaţii şi umflături;

·suprafaţa marmeladei trebuie să fie uscată şi nelipicioasă. Suprafaţamarmeladei-jeleu şi marmeladei de fructe de tip turte trebuie să fie presăratăuniform cu zahăr tos mărunt şi fără semne de topire a zahărului. Marmelada defructe trebuie să aibă o suprafaţă elastică, cu luciu sau puţin opacă cu pieliţămicrocristalină. Glazura de ciocolată trebuie să aibă o suprafaţă netedă sauondulată, fără fisuri şi umflături;

·consistenţa marmeladei trebuie să fie gelatinizată, densă care uşor se taiecu cuţitul;

·aspectul în secţiune trebuie să fie curat şi uniform. El poate fi sticlos şitransparent (la marmelada obţinută pe baza agarului) sau semitransparent şiopac (la marmelada obţinută pe baza pectinei sau agaroidului);

·culoarea trebuie să fie uniformă, specifică tipului de marmeladă;·gustul şi mirosul trebuie să fie bine pronunţate, specifice tipului de

marmeladă şi fără nuanţe străine.

Din indicii fizico-chimici şi chimici se apreciază:

6

U.S.A.M.V. Iasi

·umiditatea marmeladei este strict limitată în acte normative, deoarececreşterea umidităţii favorizează alterarea produselor. Umiditatea este diferită, înfuncţie de tipul şi felul marmeladei, constituind 9 – 33% şi anume:· marmelada din fructe şi pomuşoare 20 – 24%;· marmelada tăiată 18 – 22%;· marmelada monolit 29 – 33%;· marmelada-turte 9 – 15%;· marmelada-jeleu 15 – 23%;

·conţinutul de substanţe reducătoare în componenţa produselor decofetărie din fructe şi pomuşoare este un indice important al calităţii lor,deoarece preîntâmpină zaharisirea. Totodată, o cantitate excesivă de substanţereducătoare favorizează umezirea suprafeţei marmeladei. Conţinutul desubstanţe reducătoare în marmeladă este diferit în funcţie de tipul şi felulprodusului (20 – 40%):• marmelada din fructe şi pomuşoare monolit – maximum 40%;• marmelada din fructe şi pomuşoare în forme – maximum 28%;• marmelada-jeleu – maximum 20%;• marmelada jeleu-fructe – maximum 25%;

·aciditatea marmeladei depinde de conţinutul de acizi, săruri, bioxid decarbon şi conform datelor DNT constituie 6 – 22,5 grade (după acidul malic) înfuncţie de tipul şi felul produsului;

·conţinutul de cenuşă insolubilă în HCL de 10% nu trebuie sădepăşească 0,1% pentru marmeladă de fructe şi 0,05% - pentru marmeladă dejeleu sau jeleu-fructe;

·conţinutul de acid sulfuros nu trebuie să depăşească 0,01%.

Defecte de fabricaţie ale produselor gelificate:

Produse greşit gelificate. Negelificarea gemului poate să aibă loc atunci cand:- s-a prelungit durata fierberii ducand la degradarea pectinei;- fructele nu au avut un conţinut suficient de pectină;- fructele au avut un conţinut suficient de pectină- fructele au avut o aciditate scăzută;- reţeta de fabricaţie a fost intocmită greştit.

Conţinutul ridicat de dioxid de sulf in produsul finit (peste limita admisă denormativele in vigoare) are drept cauză aplicarea incorectă a operaţieipreliminare şi obligatorii de desulfitare a semifabricatelor de fructe.

Modificările de culoare. Pentru evitarea acestui neajuns trebuie să se utilizezeun timp scurt de fierbere şi să se asigure o omogenizare corespunzătoare aprodusului, pentru a evita posibilităţile de supraincălzire locală a anumitorporţiuni de produs.

Mucegăirea sau fermentarea sunt procese provocate de mucegaiuri şi drojdiiaparţinand speciilor osmofile. Defectele pot fi evitate prin utilizarea uneimaterii prime corespunzătoare, inchiderea ermetică a recipientelor şirespectarea regimului de pasteurizare.

Siroparea este un fenomen de sinereză, care se manifestă datorită acidităţiimărite a produsului. Există pericolul ca in siropul eliminat la suprafaţaprodusului să se dezvolte microorganisme.

7

U.S.A.M.V. Iasi

Etapa 3 : tehnologia de fabricare a marmeladei de prune;

PECTINA, ZAHAR, ACID FRUCTE PROASPETE MARC PULPE SUC FRUCTE

RECEPTIE

SPALARE

SORTARE

PRELUCRARE MECANICA STRECURARE

PREGATIRE SOLUTII PRELUCRARE TERMICA

DOZARE

INCHIDERE

PASTEURIZARE

8

U.S.A.M.V. Iasi

CONDITIONARE

DEPOZITARE

JELEU GEM MARMELADA

Recepţia calitativă şi cantitativă: Recepţia se execută în puncte fixe la intrarea în unitatea de prelucrare sau la punctele de achiziţie şi cuprinde controlul cantitativ şi calitativ al materiei prime. Obiectivele urmărite prin recepţia calitativă sunt: gradul de prospeţime; starea igienico-sanitară; consistenţa fructelor; gradul de maturitate; aspectul exterior, forma, mărimea şi culoarea; gust şi aromă; substanţa uscată solubilă.

Controlul calitativ al fructelor se efectueaza prin examen organoleptic şi analize de laborator utilizând aparate de masura şi control. Gradul de maturitate şi prospeţime al fructelor se pot determina vizual sau prin verificarea fermităţii texturii, utilizând maturometrul sau penetrometrul.

Spălarea are rolul de a elimina impurităţile (pământ, praf, nisip), de a reduce într-o măsură cât mai mare reziduul de pesticide şi microflora epifită. S-a demonstrat că o bună spălare are o eficienţă asemănătoare cu tratarea termică la 100oC timp de 2-5 minute. Se apreciază că de modul în care este condusă spălarea, depinde în mare măsură calitatea produsului finit.

Pentru fructele cu textură moale, spălarea se face numai prin stropire, cu maşina de spălat prin stropire.

Sortarea are rolul de a elimina din masa produselor, exemplarele necorespunzătoare, cu grad de coacere diferit faţă de celelalte produse, exemplarele zdrobite, alterate sau cu defecte.

După sortarea calitativă şi calibrare, se obţine un produs omogen din punct de vedere dimensional.

Utilajul folosit pentru aceasta operatie tehnologica este instalaţia de sortare cu role cilindrice.

Prelucrarea mecanica urmăreşte îndepărtarea samburilor. Scoaterea sâmburilor din fructe, în principiu, se poate realiza prin trei procedee, care stau la baza confecţionării diferitelor utilaje:

perforarea fructului prin presarea sâmburelui; tăierea în două a fructului, urmată de îndepărtarea sâmburelui; tăierea fructului până la sâmbure, urmată de eliminarea sâmburelui prin presare.Utilajul folosit la aceasta operatie tehnologica este maşina de scos sâmburi de tipul

cu plăci şi alveole.

9

U.S.A.M.V. Iasi

Prelucratea termica (fierberea) este faza cea mai importantă din procesul tehnologic şi se poate realiza prin:

difuzia fructelor în sirop de zahăr concentrat, timp de 2-8 ore care se aplică fructelor cu textura moale. După efectuarea difuziei, produsul se concentrează;

- fierberea fructelor în apă şi concentrarea prin adaos de zahăr;- fierberea fructelor în sirop de zahăr concentrat de aprox. 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 se realizează în cazane duplex.

Răcirea apare ca o necesitate şi pentru urmatoarele motive: se evită caramelizarea; se creează condiţii pentru continuarea procesului de difuziune şi deci evitarea

ridicării fructelor la suprafaţă; ambalarea făcându-se de regulă în recipiente de sticla se evită spargerea

acestora; manipularea marmeladei la temperatură mare este mai dificila.

Dozarea produselor în recipiente prezintă o mare importanţă atât din punct de vedere tehnologic cât şi al aspectului produsului finit. La marmelada partea solida trebuie să fie uniform repartizată în masa lichidului (sirop) pentru a se înlesni transmiterea căldurii în timpul pasteurizării şi pentru a se obţine aspectul estetic corespunzător al produselor finite. La operaţia de dozare trebuie să se asigure eliminarea aerului din recipiente. Prezenţa aerului în produse intensifică procesele de oxidare şi de distrugere a vitaminei C.

Închiderea recipientelor reprezintă faza tehnologică cu rol hotărâtor în asigurarea conservabilităţii produselor. După dozare recipientele se închid imediat. Staţionarea recipientelor înainte de închidere şi pasteurizare, favorizează apariţia fenomenului de acrire fără bombaj. După efectuarea tratamentului termic se examinează suprafaţa masei de etanşeitate şi modul de imprimare pe gura borcanului. Închiderea corectă se caracterizează prin imprimare vizibilă şi uniformă a gurii borcanului în mase de etanşare. Aceasta operatie se realizeaza cu o instalatie de umplere si capsulare.

Pasteurizarea reprezintă faza cea mai importantă din procesul tehnologic în ceea ce priveşte conservabilitatea produselor. Din punct de vedere bacteriologic, pasteurizarea se defineşte ca tratament termic aplicat până la temperaturi de 100 asupra produselor ambalate şi închise, în scopul asigurării conservării pe timp îndelungat. Pasteurizarea conservelor de fructe se execută în autoclave discontinue. Se recomandă clorinarea apei utilizată la pasteurizare şi răcire. Regimurile de pasteurizare pentru fiecare sortiment se prezintă în instrucţiunile tehnologice specifice ale produselor. Aceasta operatie tehnologica se realizeaza cu pasteurizatorul-tunel tip AC – Jedinstvo.

Condiţionarea recipientelor pline: operaţiile de condiţionare constau în: descărcarea coşurilor; spălarea şi uscarea recipientelor; verificarea aspectului exterior; protejarea suprafeţei exterioare; paletizarea; etichetarea; ambalarea; paletizarea ambalajelor de transport. Descărcarea recipientelor din coşurile autoclavelor se efectuează numai manual sau mecanic. Spălarea recipientelor pline se face sub duşuri cu apa caldă, iar uscarea în

10

U.S.A.M.V. Iasi

tunel cu aer cald. Conservele sterilizate în instalaţiile continue sunt trecute direct la uscare, deoarece spălarea se executa în zona finală la sterilizatoare. Tipurile noi de instalaţii continue pentru sterilizare sunt dotate şi cu zona de uscare. Verificarea aspectului exterior se face vizual pe benzi transportoare. Depozitarea conservelor se face pe palete, izolat sau paletizat în folie contractabilă sau în lăzi de carton. Etichetarea recipientelor spălate şi uscate se poate efectua înainte de paletizare sau la livrare, utilizând maşini adecvate pentru cutii şi borcane. Ambalarea recipientelor se face în lăzi de lemn, cutii din carton sau în folie termocontractabilă.

Spalarea ambalajelor de sticla se face cu maşina de spălat cu o singură baie de înmuiere.

Depozitarea conservelor de fructe se face în magazii curate, uscate, bine aerisite, ferite de ingheţ, la temperaturi de maxim 20 şi umiditate relativă a aerului de maxim 80%.

11