UNIVERSITATEA “ DUNĂREA DE JOS “ GALAŢI FAC. SIA SPECIALIZAREA IPA GRUPA 6.20.2.4

PROIECT TEHNOLOGIA FABRICĂRII DULCEŢEI DE

CIREŞE

Î N D R U M Ă T O R P R E P . D R D . I N G . P R I C O P E U G E N I A , S T U D E N T , A N U N I V E R S I T A R 2 0 1 1 - 2 0 1 2 B O U R C E A N U A L I N A

SĂ SE EVIDENŢIEZE ŞI SĂ SE DETALIEZE

METODELE DE CONSERVARE APLICATE LA

FABRICAREA DULCEŢEI DE CIREŞE

CUPRINS

1. Introducere

2. Schema tehnologică de fabricare a dulceţei de cireşe cu detalierea operaţiilor tehnologice

3. Bazele teoretice ale proceselor de conservare a dulceţurilor

3.1. Aspecte fizico-chimice

3.2. Aspecte biochimice

3.3. Aspecte microbiologice

3.4. Alte aplicaţii ale metodelor de conservare utilizate la producerea dulceţurilor

4. Instalaţii şi echipamente utilizate în cadrul proceselor de conservare

5. Defecte şi accidente ce pot avea loc în cadrul proceselor de conservare

6. Bibliografie

7. Anexe

1. INTRODUCERE

Dulceaţa este un produs

negelificat obţinut prin fierberea fructelor într-un sirop de zahăr, cu adaos de acid citric,

având drept scop concentrarea produsului, ambalat în recipient închise ermetic şi

pasteurizate. Dulceaţa se prepară dintr-o singură specie de fructe şi poartă denumirea

fructului din care provine. Pentru a se asigura conservarea produsului dulceaţa trebuie să

atingă 70-75˚ refractometrice, produse de zahărul existent în mod natural în fructe, dar în

mod special de zahărul adăugat.

Dulceaţa se fabrică din următoarele fructe : afine, agrişe, caise, caise verzi ,căpşuni, cireşe,

cireşe amare, coacăze, fragi, gutui, mure, nuci verzi, pere ,prune, mere, struguri, vişine,

zmeură, petale de trandafir, dar şi din gogonele şi morcovi.

Cireşele, fructele din care se fabrică dulceaţa despre care vom vorbi în acest referat, conţin

vitamina C, un puternic antioxidant, care previne îmbătrânirea prematură şi stimulează

metabolismul, vitamina A, care îmbunătăţeşte vederea şi previne apariţia unor forme de

cancer, cum ar fi cel de stomac, cel de esofag sau cel genital şi, în cantităţi mici, vitamine din

complexul B. Acestea mai conţin şi minerale; ele sunt bogate în potasiu, care stimulează

activitatea inimii şi a muşchilor. Aceste fructe sunt bogate în glucide, motiv pentru care

diabeticilor li se recomandă să consume cu moderaţie cireşele. Au efect antiinflamator,

alcalin şi deci combat aciditatea gastric, tratează guta.

Tehnologia de fabricare cuprinde operaţii de prelucrare care pot fi grupate astfel: pregătirea

sau condiţionarea materiilor prime, divizarea-tăierea fructelor, fierberea dulceţei, răcirea şi

dozarea dulceţei în ambalaje.

Caracteristicile produsului şi procesul de fabricaţie depind de:

Caracteristicile materiilor prime (culoare, integritate etc.)

Procedeul folosit în vederea facilitării fenomenului de difuzie şi osmoza şi respectiv a

însiropării fructelor cu zahăr

Raport fruct-sirop

Mărimea şarjei

Cantitatea de acid adăugată

Momentul adăugării acidului

Temperatura de fierbere

Durata fierberii

Concentraţia finală a produsului.

Scopurile urmărite la fabricarea dulceţurilor se pot referi la:

☼ Culoarea fructului

☼ Culoarea siropului

☼ Gust şi miros

☼ Proporţia de fructe

☼ Aciditate

☼ Grade refractometrice

☼ Costuri de producţie, consumuri specific etc.

☼ Aspect

☼ Consistenţa fructelor

☼ Consistenţa siropului

Refrigerarea constă în răcirea produselor alimentare până la temperaturi apropiate de punctul

de congelare, ceea ce înseamnă o răcire fără formare de gheaţă în produs. În cele mai multe

cazuri, refrigerarea este aplicată în scopul conservării propriu-zise a produselor. Refrigerarea

poate fi însă utilizată şi în scopul asigurării condiţiilor optime de desfăşurare a unor procese

biochimice necesare fabricării unor produse alimentare (unele lactate, unele preparate din

carne etc.) sau a unor procese fizico-chimice necesare în anumite faze ale unor tehnologii

alimentare. În sfârşit, refrigerarea poate constitui o fază preliminară de răcire în cazul

tehnologiilor de congelare a produselor alimentare.

În cazul produselor alimentare în care au loc procese metabolice (produse vii), cum ar fi de

exemplu legumele, fructele, ouăle, conservarea prin refrigerare se realizează în special prin

acţiunea temperaturilor scăzute asupra proceselor metabolice, respective micşorarea vitezelor

de reacţie şi a activităţii enzimelor endogene. Şi în acest caz este foarte important asigurarea

condiţiilor de eliminare a posibilităţilor de contaminare microbiologică a produselor în toate

etapele premergătoare aplicării refrigerării.

Un proces tehnologic de refrigerare poate cuprinde următoarele faze: tratamentul sau

tratamentele preliminare, refrigerarea propriu-zisă, depozitarea în stare refrigerată, încălzirea

superficial în vederea condensării vaporilor de apă din aer pe produse la scoaterea din

depozit, transportul. În funcţie de natura produselor, a procedeului de refrigerare şi a

destinaţiei produselor, una sau mai multe dintre fazele de mai sus pot să lipsească.

Tratamentele preliminare refrigerării propriu-zise diferă esenţial în funcţie de natura

produsului şi pot consta în spălare, sortare, calibrare, tăiere, afumare, dezinfectare,

pasteurizare, sterilizare, ambalare ş.a.m.d.

Alegerea metodei de conservare în cazul produselor horticole se face în funcţie de gradul lor

de perisabilitate. Ţinând seama de perisabilitatea lor, se pot clasifica în:

a. Produse extreme de perisabile: afine, căpşuni, coacăze, mure, zmeură, dude,

smochine proaspete, spanac

b. Produse foarte perisabile: caise, cireşe, gutui, mere timpurii, pere timpurii,

piersici, prune, struguri cu pieliţă fină, ceapă verde, ciuperci, dovlecei, păstăi

verzi

Concentrarea presupune evaporare, fierbere, sedimentare sau centrifugare, care conduc la

creşterea concentraţiei unor componente ale alimentului. Combinată cu tratamentul termic şi

ambalarea ermetică, poate mări durata de păstrare a alimentului cu mai multe zile sau

săptămâni. Este considerată operaţia principala în procesul tehnologic de fabricare a dulceţei,

întrucât de modul în care se conduce această operaţie depinde în cea mai mare măsură

calitatea produsului finit.

Concentrarea se realizează în următoarele scopuri:

Asigurarea conservabilităţii produselor, caz în care concentrarea se realizează până la

minim 65% substanţă uscată. Se realizează astfel economie în ceea ce priveşte spaţiile

de depozitare, precum şi de manoperă;

Economie de energie în cazul în care concentratul este ulterior supus uscării. Acest

lucru conduce la creşterea randamentului instalaţiilor de uscare. Concentrarea trebuie

astfel realizată încât să se menţină proprietăţile senzoriale şi nutriţionale ale

produsului, să nu aibă loc denaturări ale proteinelor şi depunerea lor sub formă de

precipitate. Aceste aspecte se pot realiza prin optimizarea relaţiei temperatură-timp.

Conservarea cu ajutorul zahărului se bazează pe principiul biologic Saccharoosmoanabioza

şi se realizează prin adăugarea unei cantităţi suficiente de zahăr, >60%, care să conducă la

creşterea presiunii osmotice în faza lichidă a produsului.

Cu cât presiunea osmotică este mai mare, cu atât este mai intens fenomenul de plasmoliză a

celulei microbiene. În timpul plasmolizei are loc eliminarea apei libere şi a unei părţi din apa

legată coloidal de citoplasma celulei microbiene pe de ală parte adaosul de zahăr conduce şi

la deshidratarea parţială a produsului astfel încât valoarea activităţii apei scade sub limita de

dezvoltare a microorganismelor de alterare. Cu cât raportul zaharoză-zahăr invertit este mai

mare, cu atât acţiunea conservantă a zahărului total va fi mai mare.

Având în vedere că în cazul acestui tip de conservare activitatea apei este mai mică de 0.845,

nu pot acţiona bacteriile şi drojdiile neosmofile, dar pot acţiona mucegaiurile. Din acest

motiv se recomandă pasteurizarea şi/sau sterilizarea produselor astfel conservate sau tratarea

suprafeţei cu agenţi chimici.

Pasteurizarea are drept scop principal distrugerea germenilor patogeni şi a majorităţii

microorganismelor, forme vegetative, sporii nefiind afectaţi.

Prin închiderea, capsularea recipientelor vaporii cuprinşi în spaţiul dintre dulceaţă şi capac

pot condensa. Se produc astfel picături de apă la suprafaţa dulceţei şi se creează condiţii de

dezvoltare a microorganismelor. Pentru acest motiv în principal şi pentru acela de a se realiza

un oarecare vid, dulceţurile se pasteurizează. Pasteurizarea trebuie să fie de scurtă durată,

deoarece nu se referă la conţinutul recipientului, ci doar la aerul saturat cu vapori.

2. SCHEMA TEHNOLOGICĂ DE FABRICARE A

DULCEŢEI DE CIREŞE

Apă

Zahăr Acid Citric

Sirop

Depozitare

Ambalare

Pasteurizare, t = 100˚C, τ = 5 min

Dozare - închidere

Răcire, t = 70˚C

Fierbere - concentrare

Eliminare părţi necomestibile

Calibrare

Spălare

Refrigerare, t = -1...0.5˚C

Depozitare

Recepţie

Cireşe

Detalierea schemei tehnologice

Recepţie şi depozitare

Recepţia fructelor urmăreşte, pe lângă verificarea stării sanitare şi prospeţimii, încă două

obiective principale: controlul varietăţilor şi al stadiului de maturitate. Controlul carietăţii are

drept scop identificarea acesteia, deoarece nu toate varietăţile sunt la fel de indicate pentru

diferitele procedee tehnologice. Stadiul de maturitate al fructelor are de asemenea o mare

însemnătate, deoarece pentru majoritatea lor se cere maturitatea comestibilă., la care fructele au

plinătatea lor de gust şi aromă. O deosebită atenţie se acordă şi formei, aspectului şi uniformităţii

fructelor care urmează a fi conservate, în special sub formă de compoturi şi gemuri.

Depozitarea fructelor trebuie să fie de scurtă durată, având în vedere pierderile de aromă şi

modificările de textură care pot interveni în acest timp. Din acest punct de vedere fac excepţie

unele varietăţi de pere de toamnă care sunt recoltate înaintea maturităţii lor comestibile şi în

acest caz se recomandă depozitarea lor pentru completarea stadiului de maturitate. Depozitarea

frigorifică este întotdeauna de preferat păstrării în condiţii naturale.

Păstrarea produselor horticole la temperaturi scăzute se bazează pe inhibarea activităţii

microorganismelor şi chiar distrugerea unor bacterii de alterare. În acelaşi timp, se reduc

reacţiile de natură chimică şi biochimică, astfel încât se micşorează foarte mult consumul de

componente nutritive şi de vitamine. Păstrarea în stare proaspătă a legumelor şi fructelor se

realizează prin refrigerare, sub o ventilaţie active, procese care nu pot fi separate.

Refrigerarea constă practic în transferul căldurii de la produse spre agentul de răcire, care de

regulă este aerul rece.

În tabelul de mai jos sunt ilustrate valorile optime ale parametrilor esenţiali de păstrare a

cireşelor:

Denumirea

produsului

Temperatura

˚C

Umiditatea

relativă

Ventilaţia Durata

păstrării, zile

Cireşe -1 + 0.5 90 – 95 Medie 14 – 21

Asigurarea temperaturilor scăzute se poate face utilizând instalaţii frigorifice cu detenţă direct

(mai puţin utilizată), sau instalaţii frigorifice folosind agenţi intermediari, cum ar fi CaCl, etilen-

glicol, glicerină, NaCl etc. Depozitele frigorifice pot fi de capacitate mică (1500 – 15000 m3 aer

răcit) sau mare (>15000 m3 aer răcit). Furnizarea frigului poate fi realizată în sistem centralizat

de către o centrală frigorifică sau folosind instalaţii monobloc funcţionând independent şi

automat pentru fiecare tunel sau depozit în parte.

Spălarea

Prin operaţiunile de curăţire nu se pot elimina toate impurităţile din materiile prime. De

asemenea, conţinutul de microorganisme este considerabil. Eliminarea practic completă a

impurităţilor de pe suprafaţa materiilor prime nu poate fi realizată decât prin spălare. Această

operaţie se realizează cu ajutorul unei maşini de spălat cu duşuri (Fig. 1.).

Calibrarea

Această operaţie reprezintă o sortare după dimensiuni, masă sau culoare. Cerinţele de bază ale

calibrării constau în sortarea, pe cât mai multe calităţi, cu vătămare redusă a produselor, în

condiţii de productivitate ridicată.

Calibrarea după dimensiuni se poate realiza în condiţii asemănătoare cu cele ale materiilor prime

cerealiere sau oleaginoase, respectiv în trioare sau maşini rotative de sortat. Din cauza

dimensiunilor mai mari ale fructelor şi a formelor neregulate, se poate realiza calibrarea pe

mărimi şi pe următoarele principii:

După un singur diametru, folosind benzi cu ecartament divergent sau benzi paralele cu

ecartamente progresive

După doua diametre, folosind plăci perforate escamotabile, cu orificii semirotunde şi cu

punct fix de sprijin

După mai multe diametre, utilizând orificii circulare extensibile, degete cu deschidere

variabilă, plăci perforate escamotabile, rulouri spirale, cilindri cu plăci perforate, având

ochiurile din ce în ce mai mici.

Triorul pentru calibrarea fructelor reprezintă un jgheab cilindric înclinat, alcătuit din manta

perforată, sub formă de sită cu perforaţii crescânde din 2 în 2 mm. El are 4-5 zone active de

lucru. Un agitator lent cu palete asigură înaintarea produsului în maşină, alunecare fiind uşurată

şi prin stropire cu apă. O astfel de maşină are o productivitate de 1t/h fiind acţionată de un motor

de 0.8 kW. Consumul de apă este de 1 m3/h.

Eliminare părţi necomestibile – Scoaterea codiţelor la fructe

Operaţia face parte din operaţiile preliminare de pregătire a fructelor pentru prepararea

compoturilor, dulceţurilor şi pulpelor de fructe. Spre deosebire de alte fructe (caise, prune,

piersici) la care desprinderea codiţelor este foarte uşoară (chiar în timpul manipulărilor), la vişine

şi cireşe se întâmpină o anumită rezistenţă, care poate fi înfrântă prin mijloace mecanice (prin

smulgere).

În acest scop se foloseşte o maşină de scos codiţe.

Scoaterea sâmburilor – pentru această operaţie se poate utiliza o anumită gamă de maşini în

funcţie de destinaţia dată semifabricatului rezultat: compoturi, dulceaţă, marcuri, astfel:

Maşini de scos sâmburi prin perforarea pulpei şi presarea sâmburilor (cireşe, vişine,

prune, caise) – Maşină de scos sâmburi cu ponsoane

Maşini de tăiat pulpa şi îndepărtat sâmburele

Maşină de tăierea pulpei până la sâmbure şi îndepărtarea sâmburelui prin presare

Fierbere-concentrare

În principiu, fierberea dulceţei este un proces complex de difuziune şi osmoză între fructe şi

siropul de zahăr. Fenomenul de difuziune este reglementat de legea lui Fick care se referă la

factorii ce influenţează procesele de difuziune şi este exprimată de relaţia:

⁄ (1)

în care:

dg – cantitatea de substanţă difuzată, în g, în ţesutul fructului într-un anumit interval de

timp ’’dt’’ şi exprimat în secunde;

D – coeficient de difuziune;

F – suprafaţa de difuziune;

⁄ - gradient de concentraţie sau mărimea concentraţiei raportată la o anumită

suprafaţă de difuziune aşezată pe direcţia de deplasare a substanţei.

Această operaţie se realizează în aparate vacuum (Fig. 2.) deoarece acest procedeu prezintă

numeroase avantaje, care îi conferă o netă superioritate în raport cu metodele clasice de obţinere

a dulceţei. Ele au la bază:

Folosirea vidului, care conduce la posibilitatea utilizării unor temperaturi mai scăzute de

prelucrare pentru acelaşi efect de concentrare ca şi la metodele clasice;

Utilizarea unui anumit regim termic, prin reglarea vidului folosit;

Folosirea vidului pentru obţinerea intermitenţei regimurilor termice cald-rece şi invers;

Eliminarea aerului şi evitarea astfel a riscului de oxidare a unor compuşi;

Evitarea caramelizărilor ca urmare a utilizării unor temperaturi mai joase de concentrare;

Scurtarea duratei de concentrare şi deci creşterea productivităţii producţiei de dulceaţă.

Toate avantajele menţionate mai sus determină ca acest procedeu să fie considerat cel mai indicat

pentru obţinerea unor dulceţuri de calitate superioară.

Răcirea

Răcirea apare ca o necesitate şi pentru următoarele 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 sticlă se evită spargerea acestora

Manipularea dulceţei la temperatură mare este mai dificilă.

Răcirea însă nu trebuie exagerată şi practic aceasta trebuie să fie până la cca. 70˚C. În caz

contrar, vâscozitatea creşte, operaţiunile de umplere fiind îngreunate.

Dozare + Închidere

Dozarea dulceţei se realizează mecanic sau manual în ambalaje din sticlă (borcane). Varianta cea

mai moderna utilizează maşini automate de dozat şi închis. Asigurarea unei conservabilităţi

îndelungate se obţine printr-o operaţie de pasteurizare a borcanelor închise ermetic.

Pasteurizarea produselor ambalate

Această operaţie se face la 100˚C timp de maximum 5 minute fără prealabila perioadă de

preîncălzire recomandată în multe lucrări de specialitate. Răcirea recipientelor este foarte necesar

a se executa, cu care ocazie se va putea face şi un control al închiderii – uşoară formă concavă ca

rezultat al realizării unui vid de cca. 500 mmHg.

Pasteurizatoarele pentru produsele ambalate se folosesc de obicei pentru pasteurizarea joasă a

produselor îmbuteliate. În acest scop se folosesc instalaţii discontinue (Fig. 3.) şi continue.

Etichetarea şi Ambalarea

Borcanele de dulceaţă după ce au fost pasteurizate sunt supuse unei operaţii de răcire şi apoi sunt

etichetate corespunzător conform normelor STAS în vigoare, apoi sunt ambalate în boxpalete,

care uşurează transportul acestora către magazinele de desfacere.

Ambalarea se face în folie cu duritate ridicată, în funcţie de numărul borcanelor dorite într-un

bax. De asemenea, ambalarea gemului se mai poate realiza şi în recipiente de PVC.

Pentru această etapă este utilizată o linie automată pentru formarea, umplerea şi închiderea

ambalajelor termoformate (Fig. 4.).

Depozitarea

Depozitarea conservelor de fructe se face în magazii curate, uscate, bine aerisite, ferite de îngheţ,

la temperaturi de maxim 200˚C şi umiditate relativă a aerului de maxim 80%. Temperaturile mai

ridicate provoacă degradarea culorii, gustului, consistenţei şi reducerea conţinutului de vitamine.

Temperaturile scăzute frânează procesele de degradare, dar în cazul în care produsele îngheaţă se

depreciază calitatea prin modificări esenţiale ale consistenţei. Umiditatea aerului influenţează în

special procesele de coroziune la cutii.

Depozitarea produselor se face paletizat după efectuarea operaţiilor indicate mai sus.

Paletele cu conserve se protejează cu folie din polietilenă.

3. Bazele teoretice ale proceselor de conservare

a dulceţurilor

Influenţa refrigerării asupra agenţilor fizico-chimici

Cei mai importanţi agenţi fizico-chimici sunt oxigenul atmosferic şi lumina. Ei pot acţiona

singuri sau în combinaţie cu alţi agenţi (metale grele, apa) şi pot duce la modificări de culoare,

gust, miros, la scăderea valorii nutritive prin inactivarea sau distrugerea unor vitamine existente

în fructe. La temperaturi scăzute, reacţiile chimice catalizate de aceşti agenţi încetează sau se

desfăşoară cu o viteză mult mai scăzută.

Influenţa refrigerării asupra însuşirilor fizico-chimice ale fructelor

Modificările fizice sunt, în special, psihosenzoriale şi pierderi în greutate. Pentru fructe,

transformările care duc la maturarea lor sunt foarte mult încetinite refrigerare, procesul de

maturare nefiind însă oprit. Modificările fizice cum sunt zbârcirea suprafeţei ca urmare a

evaporării intense a apei din straturile exterioare pot apărea accidental în timpul depozitării.

Modificările chimice sunt legate de procesele fiziologice de maturare care continuă, precum şi de

procesele microbiologice. În cursul depozitării se produce o scădere a substanţei uscate totale, a

acidităţii şi a conţinutului de zaharuri, iar conţinutul de vitamina C scade ca urmare a proceselor

de oxido-reducere.

Influenţa temperaturilor scăzute asupra enzimelor biogene

Viteza majorităţii reacţiilor catalitice creşte odată cu creşterea temperaturii până la o anumită

limită superioară determinată de temperatura de inactivare a enzimei respective. Coeficientul de

temperatură al reacţiilor biochimice este cuprins între 1.4 şi 2 faţă de 2-3 pentru reacţiile

chimice. Asta înseamnă că reacţiile biochimice pot să se desfăşoare şi la temperaturi scăzute spre

deosebire de reacţiile neenzimatice. Scăderea temperaturii duce la scăderea vitezei reacţiilor

enzimatice fără a produce inactivarea termică a enzimelor care le catalizează. Deci, activitatea

enzimatică nu este nulă la temperaturi foarte mici, chiar mai mici de 0˚C, însă este foarte lentă.

Influenţa temperaturilor scăzute asupra microorganismelor

Acţiunea agenţilor biologici este cauza principală a modificărilor profunde din alimente. Dacă în

prima fază ele reprezintă numai înrăutăţirea unor caracteristici organoleptice şi fizico-chimice şi

diminuarea valorii nutritive, în ultimă fază ea determină alterarea produselor făcându-le

improprii consumului uman. Concentraţiile mari de săruri şi valorile nefavorabile de pH au o

acţiune mai puţin inhibitoare la temperaturi scăzute în comparaţie cu cele obişnuite. Acţiunea

substanţelor bacteriostatice nu creşte cu scăderea temperaturii. Acţiunea agenţilor dezinfectanţi

scade odată cu scăderea temperaturii. Supuse la temperaturi mai scăzute decât cele minime

necesare supravieţuirii, microorganismele încetează să se mai înmulţească dar pot supravieţui cu

un metabolism scăzut. Se ajunge astfel la starea de hipobioză care permite microoganismelor să

supravieţuiască sub temperatura minimă.

Efectul conservant al pasteurizării este asigurat dacă produsele sunt ambalate în astfel de

ambalaje care să nu permită recontaminarea externă a produsului şi dacă acestea sunt păstrate la

temperaturi scăzute de 3-4˚C.

Factorii care influenţează viteza de termo-penetraţie, adică viteza de pătrundere a căldurii în

ambalajul cu produs supus pasteurizării sunt dimensiunile şi materialul din care sunt

confecţionate ambalajele, starea produsului, temperatura iniţială a produsului, sistemul de

încălzire.

În ceea ce priveşte influenţa stării produsului, trebuie avută în vedere consistenţa produsului dată

de compoziţia sa, raportul solid-lichid şi vâscozitatea fazei lichide.

Influenţa temperaturii iniţiale a produsului prezintă o importanţă mare mai ales în cazul

conservelor cu consistenţă mare la care transferul de căldură se face prin conducţie.

Influenţa temperaturilor ridicate asupra enzimelor

Creşterea temperaturii conduce la creşterea vitezei de reacţie, aceasta atingând un maxim la o

anumită temperatură specifică fiecărei enzime, numită temperatură optima. Peste această

temperatură optimă, viteza de reacţie scade, devenind nulă la o anumită temperatură, temperatura

de inactivare.

Factorii care influenţează rezistenţa la căldură a microorganismelor sunt temperatura de

pasteurizare, gradul de infectare al produselor înaintea tratamentului, aerul, zahărul.

În avantajul calităţii produselor este utilizarea unor temperaturi înalte de pasteurizare,

concomitent cu reducerea duratei de pasteurizare.

Între concentraţia de microorganisme, forme vegetative şi spori, şi durata tratamentului termic

există o corelaţie manifestată prin creşterea duratei de tratament termic pe măsura creşterii

concentraţiei de microorganisme.

Gradul de infectare al produselor înainte tratamentului termic depinde de: gradul de infectare al

materiilor prime, auxiliare, al ambalajelor şi de condiţiile de depozitare, respectarea procesului

tehnologic (curăţire, sortare, spălare, blanşare), gradul de igienizare al ambalajelor, evitarea

întreruperilor proceselor tehnologice, gradul de igienizare al secţiei de prelucrare, igiena

individuală a personalului.

Aerul rămas în recipient după închidere sau în ţesuturi, în afară de efectele nefavorabile pe care

le poate produce (creşterea presiunii, intensificarea coroziunii cutiilor din tablă de oţel, cositorite

şi nevernisate, scăderea conţinutului de vitamina C, modificarea gustului şi mirosului), aerul

poate exercita şi un rol protector asupra microorganismelor, crescând rezistenţa lor la căldură.

Acest rol se explică prin formarea unui strat izolator în jurul microorganismelor conducând la

accidente de alterare.

Rezistenţa microorganismelor la căldură va fi cu atât mai mare cu cât este mai mare concentraţia

de zahăr.

La alegerea regimului de pasteurizare trebuie să se ţină seama de următoarele:

Termorezistenţa microorganismelor în mediu cu pH diferit (produse acide, produse cu

aciditate moderată, produse neacide). Cu cât aciditatea este mai mică, cu atât se poate

aplica un tratament termic mai lejer.

Termorezistenţa microorganismelor în funcţie de tipul acestora (mezofile, termofile), de

starea lor ( forme vegetative, spori).

Siguranţa alimentară a produselor pasteurizate este asigurată atunci când se atinge o

anumită valoare de pasteurizare, valoare ce poate fi dedusă matematic sau experimental

sau poate fi preluată din tabele din literatura de specialitate în funcţie de produs şi de

condiţiile de păstrare ale acestuia.

Factorii care influenţează pozitiv acţiunea conservantă a zahărului:

- conţinutul de apă din produsele finite (cu cât este mai mic, cu atât acţiunea conservării

este mai bună)

- cantitatea procentuală de zaharoză adăugată şi gradul de inversie realizat

- cantitatea procentuală de zaharuri din materia primă

- temperatura de fierbere şi durata acesteia din timpul procesului tehnologic potenţează

acţiunea conservantă a zahărului

- prezenţa peptinei conduce la creşterea vâscozităţii fazei lichide îngreunând astfel

accesul celulei microbiene la nutrienţi şi apă

- pH-ul acţionează indirect prin formarea gelului pectină, zahăr, pH acid

Factorii care influenţează negativ acţiunea conservantă a zahărului:

- scăderea presiunii osmotice favorizează dezvoltarea microorganismelor de alterare mai

ales în cazul produselor neambalate, păstrate în spaţii cu umezeală mare a aerului

- cristalizarea unuia dintre zaharurile aflate în exces (va conduce la scăderea concentraţiei

de zahăr şi a presiunii osmotice)

- fermentarea produselor finite caramelizate în timpul procesului tehnologic, deoarece

caramelizarea este însoţită de reducerea potenţialului de oxido-reducere, iar un potenţial

redox scăzut este favorabil acţiunii drojdiilor, care vor fermenta marmelada şi gemurile

Factorii care influenţează procesul de difuziune al zahărului sunt natura substanţei care

difuzează, concentraţia siropului şi temperatura.

Natura substanţei care difuzează intervine prin mărimea moleculelor care difuzează şi prin

nivelul vâscozităţii dinamice. Cu cât moleculele substanţei ce difuzează vor fi mai mari, cu atât

viteza de difuzie va fi mai mică. Astfel, dacă se iau în discuţie câteva substanţe cu greutăţi

moleculare din ce în ce mai mici, vom observa evoluţia inversă a vâscozităţii.

Creşterea concentraţiei siropului de zahăr accelerează difuziunea, astfel încât, cu cât concentraţia

siropului de zahăr este mai mare, cu atât diferenţa dintre concentraţia siropului şi cea a sucului

celular din fructe va fi mai mare, iar procesul de difuziune va decurge mai rapid. Difuziunea se

produce deoarece membrana celulelor vegetale este semipermeabilă şi este supusă permanent

unei diferenţe de presiune osmotică. În cazul în care soluţia de zahăr este foarte concentrată

această presiune osmotică devine foarte mare, ridicându-se la sute de atmosfere şi poate conduce

la apariţia fenomenului de plasmoliză a celulelor vegetale şi care se manifestă printr-o zbârcire a

fructelor. De aceea, concentraţia siropurilor de zahăr la fabricarea dulceţei se alege în funcţie de

structura şi natura ţesutului fructelor prelucrate.

Difuzia de la exteriorul spre interiorul fructelor se va produce prin menţinerea acestora în sirop

anumite intervale de timp, care pot varia de la 2 la 8 ore. În acest timp, datorită existenţei

capilarelor din structura fructelor, prin difuzarea soluţiei de zahăr în acestea se produce o

îmbibare a fructelor cu sirop de zahăr. Difuzia zahărului este accelerată dacă operaţia se execută

în vid.

În principiu creşterea temperaturii accelerează procesul de difuziune, viteza maximă de difuziune

înregistrându-se în jurul temperaturii de 100˚C. la această temperatură, concomitent cu

difuziunea, are loc şi un proces de evaporare a apei. Din această cauză, dacă fructele se menţin

timp îndelungat la temperaturi de fierbere, atunci în interiorul acestora se va crea o tensiune mare

de vapori, care împiedică procesul de difuziune. Astfel, se ajunge la situaţia că în loc să crească

concentraţia în substanţa uscată ca urmare a efectului de difuziune şi de penetraţie a zahărului,

creşterea concentraţiei să se facă pe seama evaporării apei. Dacă această evaporare este intensă

se produce zbârcirea fructelor şi se va înrăutăţi calitatea dulceţei din punct de vedere al

aspectului comercial. Din această cauză, temperaturile de lucru sunt astfel alese încât să se evite

aceste fenomene. Reducerea volumului fructelor prelucrate ca urmare a evaporării apei se poate

calcula prin determinarea unui coeficient de deformare K:

K = Vd / Vi

În care: Vd – volumul fructelor din dulceaţă

Vi – volumul iniţial al fructelor

Acest coeficient are valori cuprinse între 0.7 – 0.9 şi ne dă indicaţii asupra randamentului de

producere al dulceţei.

De asemenea, la fabricarea dulceţurilor trebuie să existe un anumit raport între cantitatea de fruct

şi cea de zahar care este reglementată de STAS astfel: 50% fructe şi 50% sirop de zahăr.

Conservarea prin concentrare sub vid este net superioară concentrării prin fierbere la presiune

atm deoarece:

- Se reduce durata de concentrare

- Temperatura la care are loc concentrarea este mai mică

- Se păstrează proprietăţile de aromă volatile

- Se pot recupera substanţele de aromă volatile

Alte aplicaţii ale metodelor de conservare

utilizate la producerea dulceţei

Refrigerarea în aer este procedeul cel mai utilizat pentru refrigerarea produselor solide precum

carne, produse din carne, brânzeturi, lactate, păsări, peşte, legume, fructe, ouă, semipreparate

culinare, etc.

Refrigerarea cu două nivele de temperatură de utilizează pentru carcasele de carne, păsări, unele

fructe, temperatura aerului fiind de -8…-9˚C la unele fructe, -5…-6˚C la bovine, -10…-12˚C la

porcine.

Imersia în agenţi intermediari se utilizează pentru refrigerarea unor produse vegetale, a

păsărilor sau a peştelui. Ca agenţi utilizaţi pentru imersie se utilizează apă la 0.5…2˚C,

apă de mare la -2…0˚C.

Refrigerarea prin contact cu gheaţă hidrică se utilizează ca procedeu industrial, la

refrigerarea peştelui, a legumelor sau a altor produse care necesită o răcire rapidă şi

menţinerea suprafeţei în stare umedă cât mai mult timp.

Refrigerarea în vid este o metodă modernă de păstrare a produselor cu un conţinut ridicat

în apă şi suprafaţă mare de răcire. Se utilizează în special pentru legume ca spanacul şi

salata sau pentru alge marine comestibile.

Pasteurizarea se poate aplica următoarelor produse: lapte şi derivate în stare proaspătă,

fructe şi legume din aşa zisa gamă a5a de pasteurizare, băuturi (bere, sucuri de fructe,

compoturi şi alte lichide alimentare), produse de ou, semiconserve de carne şi peşte,

preparate culinare, preparate din carne.

Produsele conservate cu ajutorul zahărului se clasifică în două categorii:

- Produse negelificate: sirop, dulceaţă, magiun, paste de fructe şi fructe confiate;

- Produse gelificate: gem, marmeladă, jeleu, peltea, produse a căror consistenţă solid

elastică se datorează formării unui gel de pectină-zahăr-acid.

4. INSTALAŢII ŞI ECHIPAMENTE UTILIZATE

ÎN CADRUL PROCESELOR DE CONSERVARE

Fig. 1. Maşină de spălat cu duşuri

1) Masă de alimentare

2) Bandă

3) Duşuri

4) Role de susţinere bandă

5) Masă produs finit

6) Cuvă colectoare apă

Maşina de spălat cu duşuri se foloseşte pentru spălarea fructelor şi legumelor cu textură moale şi

care nu necesită o spălare intensă. Maşina poate fi folosită şi pentru spălarea finală a produselor.

Spălarea se face numai prin stropire, eficacitatea operaţiei fiind determinată de presiunea cu care

ajunge apa la suprafaţa produsului. Presiunea apei este de circa 0.2 bari.

Constructiv maşina se compune din:

Bandă transportoare înclinată, confecţionată din plasă de sârmă (v=0.2 m/s)

2 grupuri de duşuri de spălare

Cadru de susţinere

Motoreductor

Fig. 2. Aparate Vacuum

Practic în aparatul vacuum se introduce sirop de zahăr, peste care se alimentează cu fructe, după

care se fierbe amestecul timp de 10 minute, la un vid de 100 mmHg. În continuare este oprită

încălzirea, reducând vidul treptat până la 600 mmHg şi se menţine la acest nivel circa 10 minute,

după care se reia procesul prin creşterea vidului la 100 mmHg (ciclul de reluare durând până se

asigură nivelul de substanţă uscată dorită).

În timpul preparării dulceţei, la aparatul vacuum trebuie evitată amestecarea produsului cu

ajutorul agitatoarelor tip ancoră, deoarece conduce la modificări nefavorabile ale structurii

fructelor. De aceea există posibilitatea unei barbotări cu aer a amestecului.

Regimul termic trebuie astfel dirijat încât să nu permită o evaporare intensivă, cu consecinţa

zbârcirii fructelor, evaporarea lentă ducând la obţinerea unei dulcețe limpezi şi necaramelizate.

Fig.3. Pasteurizator discontinuu pentru produse ambalate

1. Conductă abur

2. Conductă aer comprimat

3. Ejector

4. Orificii de absorbţie a apei

Fig. 4. Prezentarea schematică a unei linii automate pentru formarea, umplerea şi închiderea

ambalajelor termo-formate, utilizată pentru ambalarea dulceţei în ambalaje din material plastic

1. Folie pentru corp

2. Încălzire (înmuierea foliei)

3. Formare

4. Dozare şi umplere

5. Folie pentru capac

6. Termosudare

7. Ştanţare

8. Deşeuri (folie)

9. Evacuarea produselor ambalate

Folia luată de la bobină este plastifiată şi formată într-o matriţă răcită cu ajutorul aerului

comprimat. Banda este împinsă automat sau manual la dispozitivul de umplere. Apoi, ambalajele

sunt închise cu ajutorul unei folii termosudabile. Centrarea unei folii pre-imprimate se face cu

ajutorul unei celule fotoelectrice. Desprinderea de bandă se face prin ştanţare.

În funcţie de natura produsului, închiderea poate fi realizată, aşa cum se arată în schemă, prin

termosudarea unui capac din acelaşi material sau folie de aluminiu lăcuită sau cu ajutorul unui

capac etanş, dar nu ermetic, care să permită o deschidere uşoară şi la nevoie să fie din nou

aplicat.

Astfel de linii sunt utilizate pentru prelucrarea materialelor termoplastice (polistiren, PVC etc.),

putându-se obţine forme de ambalaj din cele mai variate. Pentru închidere se utilizează folii de

aluminiu sau de hârtie. Ambalarea realizată pe astfel de linii permite o mai bună conservare a

produselor, evitându-se totodată necesitatea stocării ambalajelor prefabricate.

5. Defecte şi accidente ce pot avea loc în cadrul

proceselor de conservare

a) Fermentarea este un accident care se poate produce dacă conţinutul în zahăr al siropului

este mai mic de 60%, în special în situaţiile în care din neglijenţă se produc contaminări

ale materiilor prime cu drojdii osmofile, care se pot dezvolta atunci când în mediu avem

concentraţii ridicate de zahăr. sursele de infectare pot fi ambalajele murdare sau utilajele

neigienizate.

b) Zaharisirea. Siropul din dulceaţă are substanţă uscată formată în cea mai mare parte din

zahăr, a cărui solubilitate în apă este diferită în funcţie de nivelul temperaturii siropului.

De exemplu, la temperatura de 100˚C soluţiile se saturează cu zahăr până la 82-97%, iar

la 0˚C soluţiile se saturează până la 64%, deci odată cu scăderea temperaturii scade şi

solubilitatea zahărului. Din această cauză, la temperaturi de depozitare foarte scăzute

zahărul poate cristaliza instalându-se fenomenul de zaharisire, care este favorizat de

prezenţa unor centre de cristalizare existente atunci când zahărul adăugat nu a fost în

întregime dizolvat. Fenomenul poate fi evitat prin păstrarea produselor finite la

temperatura mediului ambiant.

Vâscozitatea ridicată a produsului dublată de existenţa unei stări de agitare favorizează viteza de

difuziune a zahărului către centrele de cristalizare ce pot apărea şi măreşte astfel pericolul

apariţiei zaharisirii. Fenomenul este accelerat de prezenţa în sirop a unor zaharuri din categoria

dextrinei sau zaharozei, în defavoarea glucozei. Din acest motiv prevenirea zaharisirii produselor

negelificate are în vedere solubilitatea diferită a hidraţilor de carbon. Astfel, experienţele arată că

zahărul invertit are o solubilitate mai mare în soluţie decât zaharoza şi din această cauză pentru

prevenirea zaharisirii se recomandă o invertire parţială a zahărului, pentru a se crea un raport

corespunzător între zaharoză, glucoză şi fructoză. Este recomandat un raport de zaharoză:zahăr

invertit de 1:1.

c) Gust de mucegai. Defectul este provocat de utilizarea în fabricaţie a unor materii prime

mucegăite.

d) Gust de fiert. Acest accident poate fi provocat de fierberea prea îndelungată a produselor

sau de o desulfitare prin tratament termic îndelungat, atunci când se folosesc în fabricaţie

materii prime conservate cu SO2.

e) Alte defecte de fabricaţie la prepararea dulceţei:

Diminuarea gradului refractometric

Caramelizarea produsului

Destrămarea fructelor

Nerealizarea raportului fruct-sirop

Zbârcirea fructelor

Ridicarea fructelor în recipient

Fructe tari

Fructe brunificate

Prezenţa spumei

Deformarea capacelor

Modificarea culorii naturale

Recipiente fără vid sau vid insuficient

f) Bombajul recipientelor. Prin bombaj se înţelege schimbarea aspectului exterior al

recipientului datorită deformării capacelor care capătă o formă convexă în urma unei

presiuni interioare ridicate. Bombajul poate fi unilateral sau complet; unilateral atunci

când un singur capac este bombat, iar când îl apăsăm deformarea se transmite capacului

opus, şi complet atunci când ambele capace au o formă convexă.

Se deosebesc 3 tipuri principale de bombaj: fizic, chimic şi microbiologic. Primele două nu

prezintă întotdeauna pericol deosebit pentru consumator, pe când bombajul microbiologic poate

provoca toxiinfecţii deosebit de periculoase. În general, bombajul este considerat rebut de

fabricaţie, recipientele neputând fi introduse în consum, cu excepţia conservelor cu bombaj fizic,

dar acestea numai în urma unui control riguros şi cu aprobarea organelor sanitare.