procedee de conservare folosite în industria alimentară

  • Published on
    29-Jan-2017

  • View
    229

  • Download
    7

Embed Size (px)

Transcript

  • APA TEHNOLOGIC N INDUSTRIA ALIMENTAR

    Buletinul AGIR nr. 3/2003 iulie - septembrie 45

    PROCEDEE DE CONSERVARE FOLOSITE N INDUSTRIA ALIMENTAR

    Conf. univ. dr. ing. Camelia VIZIREANU, Universitatea Dunrea de Jos, Galai

    Absolvent a Facultii de Tehnologia i Chimia Produselor Alimentare i Tehnic Piscicol,

    Universitatea din Galai. Specializri : COCPCIA, Bucureti, 1988; Program TEMPUS, Massy Frana, 1994; Hallam-Sheffield University Anglia, 1997. Domenii de competen : industria

    crnii; industria laptelui; alimentaie public. Activitate didactic : tehnologii generale n industria alimentar; bazele gastronomiei i gastrotehniei; gastronomie internaional; stiluri alimentare.

    Activitate tiinific: 31 de cri, din care n edituri centrale, 13, locale 6, n strintate 1; 11 cursuri universitare; 55 articole, din care n strintate 8, n ar 38, nepublicate 9.

    REZUMAT Conservarea produselor alimentare constituie o verig important n asigurarea calitii acestora. Modalitile prin care se realizeaz acest deziderat cuprind o gam larg de tehnici de conservare, clasificate n dou grupe : metode termice i atermice. ABSTRACT Foods preservation methods are very important to ensure a good quality level. Modalities through which this desideratum can be achieved had a large range of preservation technics classified n two main groups : thermal and athermal methods.

    Conservarea (produselor alimentare) n vederea fie a prelungirii duratei de valabilitate, fie pentru modificarea caracteristicilor senzoriale a aprut nc din cele mai vechi timpuri. Astfel, n scrierile istorice sunt amintite: uscarea la soare, prin ventilaie natural, sau pe un foc cu lemne; srarea i afumarea crnii; eliminarea apei (deshidratarea) i conservarea n grsime sau zahr; pstrarea mslinelor n ap n palatul din Cnossos s-au gsit ulcioare n care se pstrau msline acum cca. 4000 de ani .

    Acest procedeu se practica i n cazul fructelor, condi-mentelor meninute n alcool sau oet, sau conservarea oulor n soluie slab acidifiat.

    Fermentarea se aplica la pine, ea fiind atestat n Turcia de acum 900 de ani, la obinerea buturilor alcoolice bere, vin, cidru i la fructe, cnd se depozitau n vrac.

    Conservarea cu ajutorul frigului artificial a fost aplicat de aproximativ 4000 de ani la grania austro-italian (n Tyrol) de vntori care, la o altitudine de 3200 m, pstrau n ghea vnatul. Romanii conservau petele din Rin, langustele din Sardinia i stridiile n ghea pentru a se pstra proaspete pn la Roma. Nordicii ngropau carnea de vnat sau petele n zpad sau ghea pentru a se pstra peste iarn. Alexandru cel Mare i Nero serveau ngheat de fructe i miere. n incinta palatului de la Versailles, Ludovic al XIV-lea a amenajat rcitoare n vederea pstrrii alimentelor.

    Exist, deci, cteva atestri documentare care ilustreaz aplicarea diferitelor metode de conservare a alimentelor din cele mai vechi timpuri.

    Clasificare. O clasificare succint a procedeelor de conservare a alimentelor ar fi urmtoarea:

    1. Eliminarea microorganismelor prin separare fizic: microfiltrare; ultracentrifugare.

    2. Distrugerea microorganismelor (sterilizare)prin : aciunea cldurii:

    fierbere clasic (100C); sterilizare apertizare (110...140C); UHT;

    radiaii ionizante (sterilizare la rece): electroni accelerai; raze i X; radiaii ultraviolete;

    folosirea antisepticelor lichide sau gazoase: alcooli; acizi; conservani chimici.

    3. Efect de oprire a proliferrii microorganismelor efect de protecie (nu de eliminare):

    utilizarea temperaturilor sczute: refrigerarea prin scderea temperaturii la 0...3C i refrigerare n vid;

    congelare; supracongelare;

    reducerea coninutului de ap (eliminarea a 60-70% din apa de constituie): uscare i uscare-afumare; deshidratare; liofilizare;

  • TIINA I INGINERIA ALIMENTELOR

    Buletinul AGIR nr. 3/2003 iulie - septembrie 46

    protecie prin ncorporare, nglobare de inhibitori: srare uscat i umed; conservare n saramur; conservare cu zahr; afumare; conservare n oet (marinare); fermentaie (produse lactate).

    4. Procedee mixte (utiliznd cel puin dou procedee) : refrigerare n atmosfer controlat; tratament termic urmat de refrigerare; tratament cu radiaii ionizante i refrigerare; prin fermentare i pasteurizare sau sterilizare; prin aciunea asupra activitii apei (aw); prin aciunea asupra pH-ului.

    I.I. Nichitinschi a grupat procedeele de conservare pe baza principiului biologic ce le caracterizeaz, i anume:

    I. Anabioza principiul biologic al vieii latente a agenilor biovtmtori ce pot produce alterarea alimen-telor. Se poate realiza prin mijloace fizice fizioanabioza, i chimice chimioanabioza.

    II. Cenoanabioza crearea n produsele alimentare a unor condiii sau producerea de substane care mpiedic dezvoltarea microorganismelor. Se poate realiza prin mij-loace fizice (fiziocenoanabioza) sau chimice i biochimice (chimiocenoanabioza).

    III. Abioza sau lipsa de via se realizeaz prin pro-cedee:

    fizice fizioabioza; chimice antiseptabioza; mecanice mecanoabioza. Fizioanabioza cuprinde: psihroanabioza refrigerare; crioanabioza congelare; xeroanabioza deshidratare i uscare; osmoanabioza srare (haloosmoanabioza), conser-

    vare cu zahr (saccharoanabioza). Refrigerarea se realizeaz prin rcirea produsului pn

    la temperaturi cuprinse ntre 0 i 4C i are ca efecte : ncetinirea dezvoltrii microflorei provenite din

    contaminri interne i externe; reducerea vitezei reaciilor hidrolitice i oxidative

    catalizate de enzime; diminuarea unor procese fizice. Congelarea este caracterizat prin scderea tempera-

    turii produsului sub 0C (~ 18C), putndu-se realiza o durat de conservare de cteva luni i chiar mai mult. Are ca efecte:

    blocarea multiplicrii microorganismelor i distruge-rea unor germeni sensibili (criosterilizare);

    oprirea celor mai multe dintre reaciile biochimice. Deshidratarea se realizeaz prin evaporarea apei care

    ajunge treptat la suprafaa produsului supus deshidratrii pn la valoarea aw < 0,7 care s mpiedice dezvoltarea

    microorganismelor. n funcie de natura aportului de cldur, uscarea poate fi:

    prin convecie de la agent la produs; prin conducie prin produs; prin radiaie de la surse exterioare; nclzire n dielectric (uscare cu cureni de nalt

    frecven, microunde). Dup modul n care se execut ndeprtarea vaporilor

    se deosebesc: uscare n aer; uscare n vid; uscare prin convecie la presiune atmosferic (cea

    mai utilizat n practica industrial) se poate realiza n urmtoarele variante :

    uscare clasic n camere, tunele, cu benzi; uscare n strat vibrator variant a uscrii prin

    fluidizare ( produse buci sau granule): uscare n strat fluidizat legume feliate, cereale,

    sare, fin, zahr, carne cuburi. uscare n strat de spum materialul lichid adus n

    strat de piure ( prin concentrare sub vid prealabil) este amestecat cu o substan emulgatoare i transformat ntr-o spum prin insuflare de gaz inert sub presiune (azot). Aceast spum se aplic pe o suprafa neted (band) i este uscat cu aer cald. Spuma uscat sub form de foaie spongioas este mcinat i transformat n pulbere fin. Se aplic la sucuri i piureuri de fructe i legume, infuzie de cafea, ceai, extractele de carne, ou, brnzeturi. Are urmtoarele variante : uscare n fileu subire de spum, n strat (strpuns de spum);

    uscare prin dispersie a produselor lichide, piureuri, paste nu se aplic produselor solide. Se realizeaz la temperatur ambiant ntr-o incint de deshidratare cu ajutorul unui curent de gaz uscat (N2) n circuit nchis. Se pstreaz n ntregime principiile nutritive i proprietile senzoriale ale produsului iniial;

    uscare prin pulverizare, cu variantele : uscare prin pulverizare cu spum; uscare prin pulverizare n aer la temperatur

    ambiant (procedeul Birs) aplicat produselor lichide i semilichide;

    uscarea prin conducie la presiune atmosferic se realizeaz prin contactul produsului cu o suprafa fierbinte, avnd astfel loc evaporarea apei. Produsul se ndeprteaz de pe suprafa prin radere cu un cuit . Usctoarele folosite sunt de tip tambure rotative, iar produsele care se pot usca sunt ntr-o stare lichid concentrat i cu structur granu-lar. Dezavantajele sunt majore, cu influen negativ asupra produsului uscat: solubilitate sczut (proteine denaturate), culoare modificat (reacia Maillard, caramelizare), valoare alimentar redus, iar produsele necesit o mcinare ulteri-oar;

    uscare sub presiune se realizeaz n strat de spum i n strat subire (pelicul) i are urmtoarele avantaje:

  • PROCEDEE DE CONSERVARE FOLOSITE N INDUSTRIA ALIMENTAR

    Buletinul AGIR nr. 3/2003 iulie - septembrie 47

    caliti senzoriale i nutriionale superioare ale produselor datorit temperaturii mai sczute de uscare i a lipsei oxigenului.

    Alte procedee particulare de uscare sunt: uscare cu radiaii infraroii; uscare cu microunde; uscare favorizat de ultrasunete; uscare azeotrop; uscare parial osmotic. Procedeele de conservare combinate cu uscarea, mai

    des utilizate n industrie, sunt : uscare combinat cu blanare la fructe; uscare combinat cu blanare i expandare cartofi,

    morcovi, rdcinoase felii; uscare combinat cu nclzire expandare; uscare combinat cu expandare prin extrudare termo-

    plastic; dehidrocongelarea scderea umiditii pn la 50%

    la congelare; criodeshidratarea liofilizare. Conservarea prin srare se explic prin creterea

    concentraiei sucului celular (mrirea presiunii osmotice), ducnd la pierderea vitalitii microorganismelor, des-hidratarea produsului, respectiv micorarea cantitii de ap disponibil pentru microorganisme, fixarea ionilor de Na+ i de Cl- la legturile peptidice n locul de aciune al enzimelor proteolitice proprii esutului muscular sau secre-tate de microorganisme, micorarea solubilitii oxigenului n saramur (inhibarea parial a dezvoltrii microorga-nismelor la srare prin imersie), activitatea azotitului prin efectul Perigo (legtura azotit -NH2 din proteinele cito-plasmei microorganismelor).

    Rolul srrii const n: ameliorarea capacitii de conservare a produselor

    alimentare; mbuntirea proprietilor senzoriale (textur, gust)

    n care caz se combin cu o alt metod de conservare (refrigerare sau afumare carne, pete, brnzeturi, sau cu pasteurizarea la produse vegetale).

    Conservarea cu ajutorul zahrului se realizeaz prin adugarea de zahr n cantiti necesare creterii presiunii osmotice a fazei lichide a produsului alimentar, care s mpiedice dezvoltarea microorganismelor (peste 60% de zahr n produs finit), cnd are loc plasmoliza celulelor microbiene i reducerea umiditii produsului, respectiv scderea aw sub limita de dezvoltare a microorganismelor .

    Chimioanabioza cuprinde : acidoanabioza conservarea cu ajutorul oetului (sau

    acidifierea artificial); anoxianabioza conservarea alimentelor n atmosfer

    de CO2 sau N2; narcoanabioza conservarea sucurilor de fructe cu

    CO2 (saturaie n masa lichidului i crearea unui strat de CO2 la suprafa);

    conservarea n atmosfer controlat (10% CO2) a crnii, combinat cu temperatura sczut, i a merelor i strugurilor de mas.

    Din grupa de conservare ce are la baz cenoanabioza se cunosc:

    halocenoanabioza conservarea prin srare; acidocenoanabioza conservarea unor produse ali-

    mentare prin fermentaie lactic (murturi castravei, varz, sucuri fermentate lactic, salamuri crude, produse lactate acide parial ).

    Abioza cuprinde o serie de procedee fizice (fizioabio-za), chimice (chimioabioza) i mecanice (mecanoabioza).

    n cazul procedeelor fizice sunt aplicate urmtoarele tipuri de conservri :

    termoabioza conservarea produselor alimentare cu ajutorul cldurii (pasteurizarea i sterilizarea) prin tehnici clasice i moderne (microunde, radiaii IR, nclzire indirect cu efect Joule i Actijoule).

    atermoabioza conservarea produselor alimentare cu ajutorul presiunilor nalte, cu ajutorul cmpului magne-tic, cu ajutorul cmpului electric pulsatoriu i impulsurilor ultrascurte de lumin;

    radioabioza (procedee atermice) conservarea produ-selor alimentare cu ajutorul radiaiilor gama i electronilor accelerai, cu radiaii UV;

    antiseptabioza conservarea produselor alimentare cu ajutorul substanelor antiseptice, bacteriocinelor (pari-al) i antibioticelor secretate de microorganisme (parial);

    sestobioza ndeprtarea microorganismelor prin filtrare sterilizant (diferite tehnici de membran);

    aseptoabioza ambalarea produselor deja conservate n condiii aseptice (spaii aseptice).

    Grupa metodelor moderne de conservare se mparte n metode termice i atermice.

    Metodele de conservare atermice mai importante sunt: conservarea cu ajutorul presiunilor nalte distru-

    gerea formelor vegetative de microorganisme sub aciunea presiunilor nalte (4000-10 000 bar). Presiunile nalte afecteaz legturile de hidrogen, hidrofobe, ionice ale microorganismelor, avnd urmtoarele efecte :

    inactivarea unor enzime datorit denaturrii prii proteice a acestora (pstrarea legumelor i fructelor);

    stimularea unor enzime cum ar fi termolizina i celulazele;

    scderea activitii unor enzime cum ar fi trepsina i carboxipeptidaza;

    modificarea structurii teriare i cuaternare a prote-inelor, creterea digestibilitii i mrirea suscepti-bilitii acestora la atacul proteazelor;

    gelificarea amidonului i proteinelor; modificarea punctului de topire al grsimilor, al

    mririi cristalelor de trigliceride;

  • TIINA I INGINERIA ALIMENTELOR

    Buletinul AGIR nr. 3/2003 iulie - septembrie 48

    intensificarea aromei unor produse alimentare prin dezorganizarea unor organite celulare care elibereaz enzime proteolitice ce acioneaz asupra proteinelor cu formare de substane de gust;

    conservarea cu ajutorul cmpului magnetic cmpul magnetic oscilant i static exercit efect letal asupra micro-organismelor datorit urmtoarelor aciuni deteriorative:

    la nivelul membranelor celulare; asupra ADN i modificarea sintezei ADN; modificarea fluxului de ioni (Ca2+) prin membran.

    Avantajele metodei sunt urmtoarele : pstreaz calitatea senzorial i nutriional a pro-

    dusului (temperatura crete cu maximum 5 oC); produsul alimentar poate fi tratat n ambalaje plastice

    flexibile; aplicarea cmpului magnetic nu este periculoas

    pentru operator. conservarea cu ajutorul radiaiilor ionizante (n

    principal ) este utilizat n urmtoarele scopuri : eliminarea microorganismrelor patogene (radicida-ie 1-4 kGy);

    eliminarea microorganismrelor de alterare forme vegetative (radurizare radiopasteurizare 1-6 kGy);

    eliminarea microorganismelor forme vegetative i spori, respectiv radapertizare sau radiosterilizare (15-60 kGy).

    Aciunea electronilor accelerai i a radiaiilor se manifest la nivel de atomi i la nivel de molecule cu efecte negative asupra principiilor nutritive i enzimelor din alimente.

    conservarea cu ajutorul cmpului electric pulsatoriu de nalt tensiune se aplic la produse lichide, efectul manifestndu-se cnd potenialul de transmembran dep-ete 1 V n membran celular . Procedeul nu are efecte negative asupra valorii nutritive i proprietilor senzoriale ale produselor tratate;

    conservarea cu impulsuri ultrascurte de lumin produse de generatoare laser sau lmpi (flash); are loc o distrugere a mic...