Studierea Influientei Microundelor La Decongelarea Carnii

7/28/2019 Studierea Influientei Microundelor La Decongelarea Carnii

1/24

UNIVERSITATEA DUNAREA DE JOS

FACULTATEA: STIINTA SI INGINERIA ALIMENTELOR

SPECIALIZAREA: I.P.A

CATEDRA: BIOCHIMIE TEHNOLOGIE

PROIECT


2/24

TEMA DE PROIECT

STUDIEREA INFLUIENTEI MICROUNDELOR LA

DECONGELAREA CARNII


3/24

1. TEMA DE PROIECT

2. CUPRINSUL PROIECTULUI

3. BAZELE TEORETICE ALE PROCESULUI DE

CONSERVARE

3.1 METODE SI PROCEDEE DE REALIZARE

3.2 FACTORI CARE INFLUIENTIAZA PROCESUL DE

CONSERVARE

3.3 PARAMETRII DE LUCRU AI PROCESULUI

3.4 INSTALATII SI ECHIPAMENTE UTILIZATE UTILIZATE

IN CAZUL PROCESULUI

4. ASPECTE FIZICE ALE PROCESULUI DE CONSERVARE

5. ASPECTE BIOCHIMICE SAU CHIMICE ALE

PROCESULUI DE CONSERVARE

6. ASPECTE MICROBIOLOGICE ALE PROCESULUI DE

CONSERVARE

7. ASPECTE NUTRITIVE ALE PROCESULUI DE

CONSERVARE

8. DEFECTE SAU ACCIDENTE CE AU LOC IN TIMPUL

PROCESULUI DE CONSERVARE9. CONCLUZII

10. BIBLIOGRAFIE

11. ANEXE


4/24

3.BAZELE TEORETICE ALE PROCESULUI DE CONSERVARE

INCEPUTUL FOLOSIRII IRADIERII ASUPRA PRODUSELOR DIN CARNE

Problema aplicarii radiatiilor la conservarea alimentelor a facut obiectul maimultor cercetari in diferite institute stiintifice din strainatate (S.U.A , Anglia,Danemarca, Rusia) si a unor manifestari internationale, intre care: Conferintaasupra problemelor de sanatate publica tinuta la Dusselford in 1962, in cadrulOMS, Simpozionul privind folosirea radioizotopilor in 1963, precum si Conferintanationala a radiologiei tinuta la Bucuresti in 1964 si al II-le Congres internationalde studii stiintifice si tehnologice in industria alimentara tinuta la Moscova in1966. Aceasta problema care initial s-a parut a avea o rezolvare usoara, s-adovedit pe parcurs destul de dificila si complexa, necesitand studii in detaliu ainsusi procedeului de iradiere. Iradierea alimentelor s-a efectuat pentru a obtine

unul din urmatoarele efecte: controlul microbiologic, inhibarea unor procesevitale (incoltirea cartofilor si cepii), dezinfestarea, intarzierea maturarii fructelor silegumelor, devitalizarea parazitilor helminici. Numeroasele studii si cercetariintreprinse dovedesc ca in tehnica iradierii carnii s-au obtinut progrese reale atatin stabilirea efectelor asupra microflorei cat si in evidentierea modificarilornedorite a unor componenti organici. ca rezultat al studiilor efectuate, au inceputsa se propuna metode pentru imbunatatirea proprietatilor organoleptice si avalorii biologice a carnii iradiate. Metodele propuse pana in prezent nu suntuniversale si aplicarea lor in tehnica industriala intampina multa rezerva. Astfel seface ca, desi studiile inteprinse sunt numeroase, aplicarea imdustriala asterilizarii carnii prin iradiere este limitata si conditionata; in SUA s-a admis

iradierea baconului cu Co 60 in conditia ambalarii sub vid sau sub atmosfera deazot in cutii lacuite cu rasini sintetice polimerizate, a suncii si a carnii de porc cuo doza de 3,5-5,6 Mrad. folosind Co 60 si Cs 137 destinate fortelor armate aleSUA. In Rusia s-a permis pasteurizarea unei cantitati limitate dar nespecificate decarne, cu folosirea de Co 60 in doze de 0,5 Mrad.destinata in mod deosebit pentruvagoanele restaurant.

Iradierea carnii, ca produs alimentar destinat consumului, ramane ca oconservare in perspectiva, aplicarea industriala a radiatiilor comportand studiul


5/24

tehnologiei, adtiunii radiatiilor asupra produsului si ambalajelor precum simasurile ce trebuiesc luate pentru securitatea atat a personalului cat si aconsumatorilor.

1

3.1 METODE SI PROCEDEE DE REALIZARE

Tipuri de radiatii utilizate la conservarea carnii:

radiatii infararosii;

radiatii ultraviolete;

radiatii ionizante;

unde de frecventa superinalta.

RADIATIILE INFRAROSII sunt radiatii electromagnetice cu o lungime deunda mare cuprinsa intre 0.76 si 750 . In spectrul radiatiilor electromagnetice elese gasesc langa spectrul vizibil si sunt utilizate in unele procese termice. Surselede radiatii infrarosii sunt folosite cu rezultate foarte bune in procesele dedeshidratare a carnii si preparatelor de carne, ele fiind absorbite superficial alproduselor respective care se incalzesc puternic favorizand termodifuziaumiditatii in timp ce mediul (aerul) ramane rece.

RADIATIILE ULTRAVIOLETE care cuprind portiunea oscilatiilorelectromagnetice cu lungimea de unda de la 0.02 pana la 0.4 poseda o energiemai mare decat partea vizibila a spectrului (0.4 0.76 ) si de aceea au oputernica actiune chimica (fotochimica). Ele se folosesc pentru sterilizareasuperficiala deoarece aproape ca nu patrund in interiorul carnii. Din aceastacauza iradierea carnii si a produselor din carne, nu poate modifica in moddeterminant componentele chimice foarte sensibile la actiunea nemijlocita aradiatiilor ultraviolete (proteine, lipide,etc). Practic in straturile interioare (cele dela 0.1 mm fata de suprafata) efectul iradierii cu raze ultraviolete nu se mairesimte.In schimb actioneaza intens asupra microorganismelor de pe stratul superficial alprodusului iradiat.

MICROUNDELE sau UNDELE DE FRECVENTA SUPERINALTA (SHF) sicurentii de inalta frecventa sunt formate din doua campuri (electric si magnetic)si se caracterizeaza prin frecventa (Hz), viteza (c = 300.000 km/s) si lungimea deunda ().

Microundele se caracterizeaza prin urmatoarele proprietati: traverseazaaerul, materialele plastice, portelanul si sticla; sunt reflectate de suprafetelemetalice; sunt absorbite de apa si alimente.


6/24

Absorbtia microundelor de catre produsele alimentare se manifesta printransformarea energiei lor in caldura prin urmatoarele mecanisme: conductieionica, rotatia dipolului, electrostrictiune, piezoelectricitate, rezonanta fero- siferimagnetica. Cele mai importante mecanisme sunt conductia ionica si rotatiadipolului.

Conductia ionica se datoreste faptului ca in orice produs alimentar segasesc si substante cu sarcini electrice libere, capabile sa se deplaseze sub

influienta campului magnetic si sa intanleasca in calea lor substante cu sarcinaelectrica nula. In functie de numarul si frecventa socurilor de inanlire, energiamicroundelor se transforma intr-o multitudine de energii cinetice slabe

2

dezordonate care, insumate formeaza energia termica, mare parte din aceastafiind acumulata in produs in functie de capacitatea termica masica, iar cealaltaparte , mai mica, este difuzata mediului inconjurator.

Substantele din alimente care au sarcini electrice legate sunt organizate indipoli (in principal apa din produsul alimentar dar si de proteine si glucide), sub

influienta undelor electromagnetice de inalta frecventa intra in rotatie, cu revenirela starea initiala la schimbarea de frecventa. Rotatia produce frecare iar aceastagenereaza energie termica, care va fi cu atat mai mare cu cat frecventa undelorelectromagnetice este mai mare.

INFLUIENTA DECONGELARII CU MICROUNDE ASUPRA

CALITATII SI RANDAMENTULUI IN

CARNEA DE VITA ,PORC SI PUI

DECONGELAREA reprezinta o etapa importanta in procesarea alimentelor,in special in industria carnii in sistemul comercial de servire. Temperaturileaplicate in cursul decongelarii nu trebuie sa depaseasca valoarea critica data desensibilitatea termica a celor mai multe alimente . In sistemul clasic,decongelarea se realizeaza prin pastrarea produselor congelate in incaperispeciale la temperatura de refrigerare . Decongelarea la temperaturi joasereprezinta un procent lent, care limiteaza considerabil disponibilitatea in utilizare

a produsului congelat. Reducerea duratei de congelare prin utilizarea unortemperaturi mai inalte poate determina o reducere a calitatii produsului, prinaccentuarea pierderilor de suc, deshidratari superficiale si marirea riscului decontaminare microbiologica.

Energia microundelor penetreaza volumic masa alimentului si genereaza in situ (intern) energia termica, ceea ce determina o crestere a ratei de incalziresi o reducere a duratei procesului.


7/24

Temperarea carnii cu ajutorul energiei microundelor reprezinta o varianta tipicade utilizare cu succes a aptitudinilor specifice de incalzire ale campului demicrounde. Adancimea de penetrare este relativ mare in produsele congelate,ceea ce face ca evolutia de temperare in cursul temperaturii cu microunde sa fiedestul de uniforma. De aceea, temperarea cu microunde este aplicatia cea maifrecventa si cu cel mai mare succes in industria alimentara.

In schimb decongelarea cu microunde constituie inca o mare problema,

datorita dificultatilor introduse de formarea unor gradienti de temperaturaaplicabili in produs (fenomenul de alunecare al incalzirii). Absorbtiapreferentiala a microundelor de apa in faza lichida fata de cristalele de ghiatareprezinta cauza principala a alunecarii incalzirii.

3

Defecte importante de calitate, cum ar fi pierderi excesive de suc ladecongelare sau degradari termice, se produc ca rezultat al efectului dealunecare a incalzirii. Pentru a limita acest efect, se recomanda utilizarea

microundelor pentru temperarea carnii pana in apropierea valorii de C, urmata

de o decongelare la temperatura camerei. Uniformitatea evolutiei de temperaturain cursul decongelarii cu microunde a fost de asemenea imbunatatita prinmodificarea nivelului de putere si frecventei campului de microunde si/sauutilizarea unui curent de aer rece la suprafata produsului. Grosimea probelorsupuse decongelarii in camp de microunde reprezinta cel mai important factorcare determina durata decongelarii. Durata decongelarii la o grosime de 5.5 cm afost de 3 ori mai mare decat la o grosime de 3.6 cm. In plus, durata medie dedecongelare se dubleaza atunci cand garadientul admis de temperatura fortamotrice a conductiei termice la intreruperea actiunii campului de microunde se

reduce de la C la C.

Temperatura mediului ambiant reprezinta o alta variabila care afecteazasemnificativ durata decongelarii. Durata medie de decongelare se reduce la

jumatate atunci cand la suprafata produsului circula aer cu - C, comparativ cu

utilizarea aerului de C. Racirea suprafetelor produsului in cursul decongelarii

reducetemperatura acestuia in zona superficiala si valoarea gradientului detemperatura intre punctele calde si reci, mentinand la valorimai bune adancimeade penetrare a microundelor. Dublarea campului de microunde conduce la oreducere cu 45 50% a duratei medii de decongelare.

Se recomanda intreruperea procesarii active in momentul gradientuluimaxim admis intre zonele calde si reci din produs, ceea ce permite dispersareaprin conductie termica a energiei acumulate in zonele superficiale si dirijareacatre regiunile cu temperaturi joase . Temperarea in zona rece ramane in cea maimare parte a procesului in jurul punctuluide congelare. In plus, perioada derelaxare termica creste constant, datorita cresterii continue a proportiei de apa infaza lichida pe parcursul decongelarii. Dispersarea energiei termice princonductie este mult mai rapida cand apa exista sub forma de cristale de gheata in


8/24

structura produsului, difuzivitatea termica a ghetii fiind de 9 ori mai mare decat aapei.

3.2 FACTORII CARE INFLUIENTIAZA PROCESUL DE CONSERVARE

PIERDEREA IN GREUTATE

Pierderea globala masica la decongelarea carnii este determinata deformarea de suc prin antrenarea din tesutul muscular a unei parti de apa libera siunor produsi hidrosolubili de denaturarea crioscopica. Cu cat gradul dedisponibilitate al fractiunii mobilizate prin decongelare in camp de microunde(apa libera, saruri minerale, proteina solubila) este mai mare, cu atat modificare ingreutate este mai pronuntata ceea ce diferentiaza comportarea la decongelare acarnurilor de vita, porc si pui. Microundele, cu potential energetic remarcabil,accelereaza viteza de decongelare, prelungirea procesarii active peste intervalul

4

optim de temperizare conducand la serioase neuniformitati ale ratei de incalzire,cu aparitia unor zone partial tratate termic pe suprafetele de margine- colt.Conducerea decongelarii la un nivel redus al puterii campului de microunde (PL =3), pe intervale scurte de timp, eventual intr-un ciclu cu perioade de egalizare,reprezinta solutia optima pentru randamentul si calitatea procesului. Un indicatorutil in conducerea temperarii carnii intr-un camp de microunde este reprezentatde starea suprafetelor carnii, care trebuie protejata de efectele supraincalzirii prinalunecare a gradientilor de temperatura dintre zona superficiala (zona calda) sicentrul produsului (zona rece).

Temperarea va fi realizata pana la decongelarea superficiala sub actiuneadirecta a energiei campului de microunde, finalizarea procesului fiind lasata pe

seama termoconductiei, care niveleaza treptat valorile de temperatura dinstructurile volumice ale carnii.

Temperarea in camp de microunde va fi condusa cu deosebita atentie incazul carnurilor cu tendinta pronuntata de modificarea structurilor in camp demicrounde (procent mare de apa libera, protein asolubila, saruri minerale,grasimi).

Carnea de porc este cea mai sensibila la transformarile nedorite imprimatede o temperare incorecta in camp de microunde. Prelungire peste 2 minute aperioadei si la accentuarea neuniformitatii de incalzire volumica a blocului

congelat de carne. Trecerea dincolo de limita de temperizare nu genereazadecongelarea zonelor centrale ale blocului de carne, asa cum se doreste si estede asteptat, ci accentuiaza valoarea gradientilor de temperatura fata de zonelesuperficiale, care intercepteaza preferential energia microundelor, modificandvaloarea adancimii de penetrare volumice a radiatiei.

Alunecarea incalzirii se manifesta prin cresterea accentuata atemperaturiii in zonele de suprafata, chiar pana la punctul da gatire in antenelede camp (zonele de margine colt), in timp ce zonele centrale raman in


9/24

apropierea punctului de congelare. De aceea, trecerea peste limita de temperizare

(0 - C la suprafata produsului), prin aport energetic suplimentar in camp de

microunde, trebuie sa fie strict evidenta printr-o perioada de egalizare suficientapentru disiparea energiei acumulate in perioada de porocesare activa.

Marcarea punctului de temperizare este realizata si prin valoarea pierderiide suc la decongelare, care se accentuizeaza progresiv de la 2.50% la 7.20%

(carne de porc, 850W/PL = 3) in doar un minut peste limita admisa. Carnea de vita,cu sensibil mai putin apa libera si aproximativ aceeasi proportie de proteinasolubila, are un randament mai bun la decongelare (2.24% pierdere in greutatedupa 2 minute si 7.04% dupa 3 minute). Pulpa congelata de pui are o evolutiemasica excelenta la decongelare datorita protectiei asigurate de tesutul cutanat,care se comporta ca o bariera de atenuare a impactului energetic al campului demicrounde, cu efect de uniformizare a incalzirii in tesutul muscular. Dupa 2minute de procesare activa, pierderea in greutate (2.41%) este mai redusa dacatin cazul carnii de vita si porc.

5

EVOLUTIA UMIDITATII LA DECONGELAREA CU MICROUNDE

Modificarea continutului in umiditate prin formarea de suc din apa libera acarnii reprezinta cel mai pronuntat efect pe care decongelarea in camp demicrounde il produce. Impactul enrgieimicroundelor se remarca in evolutiacontinutului in apa libera din tesutul muscular, care tinde sa se micsorezeproportional cu efectul de alunecare necontrolata a incalzirii.

In conditiile ideale, decongelarea trebuie sa se refaca integral, fara nici omodificare, structura, perioada de pastrare in stare congelata, cat si decongelareaafecteaza caracteristicile structurale si functionale a;e tesutului muscular.Influienta procesarii anterioare decongelarii este bine cunoscuta ca si efectuldecongelarii in sistem clasic.

Decongelarea cu microunde are un caracter cu totul specific, atat ca vitezaprocesului in sine, cat si ca natura si dinamica a transformarilor induse. Seremarca o evolutie mai drastica a umiditatii pentru carnea de porc(74% dupa 3minute de procesare activa), comparativ cu carnea de vita (75.68% dupa 3 minutela 850W/ PL = 3), subliniindu-se suplimentar sensibilitatea mai accentuata a carniide porc fata de vita si a acestora comparativ cu carnea de pui (umiditatea 76.32%dupa 2 minute la 850W/ PL = 3). Decongelarea in camp de microunde are efect

protectiv asupra sistemului apei libere din carne pana la limita de temperizare,pierderile masice accentuate ulterioare fiind determinate de efectul dealunecare necontrolata a incalzirii (run-away heating).

EVOLUTIA DE PROTEINA BRUTA

Afectarea structurii histologice a tesutului muscular anterior decongelariidetermina o comportare specifica la temperizarea in camp de microunde. O partedin proteinele carnii se insolubilizeaza in cursul congelarii prin denaturarea,


10/24

agregare, formare de complecsi si crearea de zone hidrofobe prin adsorbtiaacizilor grasi la suprafata lor.

Sub aspect histologic, fibrele musculare pot aparea deformate,repozitionate sau cu pereti celulari perforati prin actiunea mecanica a cristalelorde gheata interfibrilare. Antrenarea unei parti din fractiunea proteica a carnii insuc la decongelare, ca si efect de denaturare termica indus de alunecareanecontrolata a incalzirii in zonele antena, reprezinta cauzele diminuarii

continutului in proteina bruta a carnii la temperarea in camp de microunde.Modificarea valorii initiale a raportului proteina/ s.u. este atat mai pronuntata cucat dinamica continutului in umiditate este mai accentuata si proportia fractiuniipotential extractabile este mai mare, Astfel, valoarea initiala a continutuluiabsolut de proteina bruta este cel mai intens afectata in cazul pulpei de porc siminim modificabila pentru pulpa de pui. In toate variantele, retentia absoluta deproteina bruta este foarte buna, valoarea nutritionala fiind putin modificata deactiunea rapida a campului de microunde.

6

EVOLUTIA CONTINUTULUI IN AMINOACIZI LIBERI

Evolutia aminoacizilor liberi, ca fractiune a proteinei solubile din carne,

ilustreaza dinamica de extractie si denaturare a unei parti din fractiunea proteicala decongelarea cu microunde.

In timp ce zonele centrale sufera modificari moderate in raport cu stareainitiala congelata a carnii, zonale superficiale au o dinamica accentuata a

transformarilor in directia temperizarii complete si uneori a incalziriisuplimentare. Zonele superficiale sunt cele care confera dinamicitate evolutieicontinutului in proteina totala si solubila din carne. Spre limita de temperizare,transformarile fractiunii proteice sunt minime, o mica parte din proteina solubilapreexistenta in carne fiind antrenata in sucul de decongelare. La depasireamomentului optim de temperizare se mareste coeficientul de extractibilitate insuc si intensitatea proceselor de denaturare termica in carne, modificareacontinutului in aminoacizi liberi fiind sensibila. Carnea de porc, cusensibilitateamaxima de decongelare in camp de microunde, manifesta cea maipregnanta modificare a continutului initial de aminoacizi liberi (cu 40.90%dupa 3minute la 850 W/ PL = 3 fata de 31.25% pentru pulpa congelata de vita si 19%

pentru pulpa congelata de pui).

EVOLUTIA CONTINUTULUI IN PROTEINA SOLUBILA IN SOLUTII SALINEDIN CARNE

Evolutia singulara a continutului in aminoacizi liberi din carne ladecongelarea cu microunde reflecta evolutia globala a fractiunii solubile din careface parte. Continutul initial de proteina solubila este madificat de dinamica


11/24

transformarilor din zona superficiala a blocului congelat de carne, carereactioneaza preferential la actiunea campului de microunde.

Ni velul descrescand al evolutiei continutului de proteina solubila sustinevaloarea randamentului si a retentiei absolute de proteina raportate anterior.Reducerea nivelului initial de proteina solubila este putin accentuata pe primultronson de temperizare a carnii, modificarea ulterioara fiind mai pronuntata, dardiferentiata in functie de tipul carnii. Carnea de porc are o reducere a continutului

initialde proteina solubila cu 4.965fata de 4.05% in cazul pulpei de vita si 3% incazul pulpei de pui. Reducerea valorii initiale a proteinei solubile corespundeefectului de extractie si difuzie in sucul de decongelare sau denaturarii termiceprin fenomenul de alunecare a incalzirii in zonele superficiale.

EVOLUTIA CAPACITATII DE RETINERE A APEI IN CARNE

Capacitatea de retinere a apei, prin valoarea procentului de apa libera dintesutul muscular, reflecta intensitatea transformarilor survenite in structuracarnii, apa fiind cel mai sensibil component a acestiu camp de microunde.Procentul initial de apa libera se reduce progresiv pe parcursul decongelarii, prinformare de suc si evaporari ce insotesc denaturarea termica superficial.

7

Pierderea de umiditate este proportionala cu reducerea procentuluideapa libera din sistemul carnii, cea mai buna retentie a umiditatii fiind asociataunui impact minim asupra raportului apa libera/ apa legata. Carnea de porcmanifesta o reducere cu 8.32% a procentului initial de apa libera, pe cand pulpade pui isi modifica cu doar 5.68% valoarea initiala a aceluiasi indicator.

EVOLUTIA CAPACITATII DE HIDRATARE A CARNII

Decongelarea introduce o crestere a valorii capacitatii de hidratare a carnii,

proportionala cu viteza si nivelul transformarilor survenite in structura siproprietatile tesutului muscular.

Evolutia capacitatii de hidratare este mai accentuata in cazul carnii de porc,mai ales dupa depasirea limitei de temperizare. Dupa 3 minute de procesareactiva, capacitatea de idratare s-a modificat cu 17.64% fata de valoarea initiala lapulpa de porc, cu 6.52% la pulpa de pui si cu 12.12% la pulpa de vita.

Hidratarea suplimentara este condusa de straturile superficiale ale bloculuide carne decongelat, care pierde o semnificativa parte din apa libera si tinde sa oinlocuiasca prin aport exogen la hidratare.

EVOLUTIA CULORII (concentratia in pigment total)

Carnea de vita are o culoare rosie mai pronuntata a tesutului muscular,sustinuta prin concentratia initiala in pigment total (4.11 mg/g carne de vita fatade 4.00 mg/g carne de porc).

Intensitatea coloratiei variaza pozitiv la decongelarea cu microunde, careprotejeaza pigmentul de culoare al carnii de denaturari oxidative. Se remarca ointensificare a nuantei de rosu de la foarte pal la rosu intens dupa 2 minute de


12/24

procesare, cu o tendinta usoara de inchidere la culoare in perioada de post-temperizare. Valoarea finala a concentratiei pigmentului de culoare corespunde lanuanta de rosu usur inchis (5025 mg/g) in cazul carnii de porcsi rosu relativinchis in cazul carniide vita(5.43 mg/g). Transformarea fizica de stare a carnii,pierderea pierderea unei parti din apa libera sub forma de suc si concentrareapigmentului de culoare in straturile superficiale, expuse actiunii directe a aeruluicu efect oxidativ, ca si fenomenele nedorite antrenate de perioada post-temperizatre (deshidratari superficiale, cresteri pronuntate de temperatura)reprezinta elementele care determina evolutia la decongelare a pigmentului deculoare (mioglobina si oximioglobina).

Tratarea cu microunde protejeaza pigmentul de culoare al carnii printr-oactiune selectiva si individualizata pe structurile cu pierderi diferite in dielectric,degenera in modificari indezirabile la conducerea incorecta a procesarii. Nivelulredus intensitatii campului de microunde aplicat (PL = 3) este ales cu intentiaprezervarii cat mai bune a caracteristicilor structurale si functionale alecomponentelor carnii, stiuta fiind reactivitatea marita a unora dintre acestea incamp de microunde (apa, proteine solubile, saruri minerale, grasime).

8

EVOLUTIA pH-ului CARNII

Decongelarea in camp de microunde induce unele modificari ale valorilorindicatorilor fizici ade apreciere ai transformarilor provocate de actiuneaenergetica a radiatiei. Astfel, valoarea initiala a pH-ului carnii congelate estemodificata prin afectarea compozitiei fazei apoase. Valoarea pH-ului nu evolueazasemnificativ pe tronsonul primelor 2 minute de procesare, care corespundeperioadei de pretemperizare, datorita unei afectari compozitionale minime a fazei

apoase. Amplitudinea modificarii de pH in post-temperizare este imprimata deintensitatea transformarilor structurii proteice, a fazei apoase si a raportului noucreat intre sarurile solubile avand caracter bazic si acid.

Dupa 3 minute de procesare activa, cresterea de pH in faza lichida din careeste nesemnificativa (0.05 unitati pentru pulpa de porc, 0.02 unitati pentru pulpade pui si 0.03 unitati pentru in pulpa de vita). Usoara crestere de pH este explicatape baza antrenarii odata cu faza apoasa din carne a unor componentepreexistente din fractiunea extractiva neazotata (zaharuri simple, inozitol, acidlactic, acizi organici), care modifica raportul initial cu substantele extractiveazotate, in general avand caracter bazic (baze purinice si pirimidinice, derivati dedezaminare si oxidare, aminoacizi bazici, azot amoniacal sau al ureei etc).

EVOLUTIA INDEXULUI DE RIGIDITATE AL CARNII

Rigiditatea initiala a blocului de carne congelata este modificata succesivpe parcursul decongelarii, cu developarea consistentei reale a tesutuluimuscular, cu o duritate de baza neafectata, dar cu o duritate data de structuramiofibrila usor diminuata prin denaturarea mecanica produsa la congelare.Indexul de rigiditate, care desemneaza forta opusa la presarea de tesut muscular,evoluiaza pozitiv pana la atingerea limitei optime de temperizare (moment de


13/24

minim al rigiditatii musculare), reducerea ulterioara fiind determinata de pierdereaaccentuata de suc din straturile superficiale ale blocului de carne. Momentul deminima rigiditate corespunde unei valori cu 2.83% mai mare fata de valoareainitiala in cazul pulpei de porc, cu 6.26% mai mare la pulpa de pui si 3.84% incazul pulpei de vita. Dupa diminuarea valorii de index introdusa prin efectul dedeshidratare superficiala, se produce cu 1.83% a valorii de minim a rigiditatii inpulpa de porc, cu 0.73% in pulpa de pui si cu 0.92% in pulpa de vita.

3.3 PARAMETRII DE LUCRU AI PROCESULUI

In practica se utilizeaza microunde cu frecventa de 915 25 MHZ si 2450 50 MHz, lungimile de unda fiind 32.8 cm si respectiv 12 cm.

In cazul curentilor de inalta ferecventa se utilizeaza in mod obisnuiturmatoarele frecvente:

13.5MHz si = 3000 cm;

27 MHz si = 1700 cm;

40 MHz si = 1200 cm.

9

FRECVENTE REZERVATE PENTRU UTILIZAREA INDUSTRIALA CU MICROUNDE

Frecventa,,MHz

915 2450 5800 24125

Lungimea deunda, , cm

32.8 12.2 5.2 1.24

Limitele de variatie a dozelor corespunzatoare efectului de iradiere

DOZE EFECTUL DE IRADIERE SCOPUL

4 6 Mrad Distrugereamicroorganismelorpatogene

Depozitarea latemperatura camerei

50 Krad 1

Mrad

Reducerea numarului demicroorganisme

Prelungirea depozitariifrigorifice

300 Krad 1

Mrad

Distrugerea salmonelelor

in carnea congelata

Impiedicarea intoxicatiilor

alimentare10 30 Krad Distrugerea parazitilor Impiedicarea imbolnavirii

datorita parazitilor

3.4 INSTALATII SI ECHIPAMENTE FOLOSITE

MAGNETRONUL este un tub elecronic cu modulatie de viteza la care catodul nuface parte din circuitul electric propriu-zis


14/24

(ANEXA 1) AGREGAT PENTRU DECONGELAT PESTE este format dincorpul (1)in care sunt montati electrozii (2) si (3), contactul la acesti electrozi fiind facutprin suruburile de de contact (4) si (5). Electrodul superior (2) este sustinut debarele (6). Aparatul este prevazut cu conducta de alimentare apa (7), robinetul deevacuare(8), prea plinul (9). Pestele supus decongelarii (9), in ambalajul (10) seaseaza intre cei doi electrozi.

(ANEXA 2) PRINCIPII DE FUNCTIONARE A UNEI INSTALATII CU MICROUNDE

radiatii emisede generatorul (1) sunt captate de antenna (2) si transmise in ghidulde unde (3). De aici ajung in difuzorul (4) prevazut cu reflectorul de radiatii (5). Incavitatea formata de reflectorul (5) este introdus produsul ce urmeaza a fi supustratamentului cu microunde. Generatorul de microunde este un tub electronic cumodulatii de frecventa denumit magnetron. Exista magnetroane de puteri variate,in general cuprinse intre 2.5 si 50 Kw. Ele sunt alimentate cu current electric deinalta tensiune, de ordinul a 3000 10.000 V si transforma energia electrica inenergie a microundelor cu un randament de 50 60 %. Durata de functionare estede 3000 4000 de ore.

10

4. ASPECTE FIZICE

Consta in producerea ionilor pozitivi sau negativi, a radicalilor liberi si aatomilor sau moleculelor de excitatie, drept rezultat al actiunii si interactiuniienergiei de iradiere cu substanta.

ASPECTE FIZICE ALE ALIMENTELOR

forma produsului trebuie sa fie cat mai regulate pentru ca incalzirea sa fie

uniforma. Trebuie evitate formele cu margini si colturi deoarece acestea sevor supraincalzi;

aria suprafetei produsului trebuie sa fie cat mai mare pentru ca incalzirea

sa fie cat mai buna. Produsele cu volum sau suprafete mari se

incalzesc mai repede;

densitatea produsului influientiaza constanta dielectrica a acestuia , aerul

din produs contribuind la reducerea acestei constant. Constanta dielectricacreste linear cu densitatea produsului. Produsele aerate au porozitatemai mare si permit o adancire mai mare a microundelor, ducand la

scurtarea duratei de tratare;

marimea produsului nu trebuie sa depaseasca microunde, in caz

contrar incalzirea fiind neuniforma. Daca grosimea produsului esteasemenea cu produsul se incalzeste mai puternic in central sau. Dacagrosimea produsului depaseste microunde este necesar sa se lucreze lafrecventa de 915 MHz;


15/24

masa produsului determina tipul de instalatie ce trebuie folosita.

Produsele cu masa mica se trateaza cu cuptoare cu microunde, iar cele cumasa mare in instalatii cu functionare continua;

continutul in umiditate influientiaza factorul de pierdere (factorul de

pierdere va fi mai mare in produsele cu umiditate mare) si deci durataincalzirii;

temperature initiala a produsului intereseaza pentru regal puterea sursei.In vederea realizarii unei temperaturi finale dorite, intereseaza ladecongelare deoarece factorul de pierdere si constanta electrica cresc pe

masura ce temperature produsului variaza de la 5 la C. In acest caz,

apare apa lichida la suprafata produsului care absoarbe preferentialmicroundele si se constituie ca un ecran care impiedica penetrareamicroundelor spre central termic. Deci, decongelarea cu microunde are loc

foarte bine pana la C in central termic al produsului.

5. ASPECTE CHIMICE SI BIOCHIMICE

ASPECTUL CHIMIC este legat de reactiile chimice secundare ce sepetrec in substrat, ca urmare a actiunii directe sau indirect a radiatiilor. Acesteefecte pot fi diminuate prin combinarea procesului de iradiere cu alteprocedee clasice: scaderea temperaturii (refrigerarea, congelarea), eliminareaoxigenului (ambalare sub vid), reducerea continutului de apa (deshidratare) siprin folosirea antioxidantilor care trebuie adaugati in special dupa iradiere.

11

ASPECTUL BIOCHIMIC se traduce prin reducerea activitatii enzimatice aunor protein din carne sau prin inactivarea unor enzyme secretate demicroorganism (sulfhidrilenzimele, fosfo - gliceril aldehid dehidrogenaza,ATP-aza, succinooxidaza) sunt deosebit de sensibile la radiatii.

Sub actiunea produsilor de radioliza si a apei, grupele SH libere dinmolecule sulfhidril enzimelor, trec in forma oxidata S S . Enzimele carenu contin grupa SH, pot pierde de asemenea activitatea lor, datoritaanumitor schimbari fie in grupa lor prostetica fie in apoenzima.

La celulele vii, procesul de fosforilare oxidative in mitocondrii este

blocat , iar metabolismul hidratilor de carbon este in faza de hidrogenare atriozofosfatului. Glicoliza poate deci fi influientata si in muschiul recoltat dupasacrificarea animalelor.

6. ASPECTE MICROBIOLOGICE

ASPECTUL BIOLOGIC se refera la actiunea radiatiilor asupramicroorganismelor vii si se manifesta prin provocarea schimbarilor bazate pe:


16/24

tulburarea diviziunii mitotice, mutatia, cancerizarea, moartea celulei (necroza)si modificari de metabolism in microorganism.

Efectul bactericid si fungicid reflecta actiunea radiatiilor asupramicroorganismelor ce infecteaza carnea in diverse etape de prelucrare siconservare. Pentru carne are importanta deosebita efectele favorabile obtinutela combatrea salmonelelor, la distrugerea sporilor de Clostridium botulinum,la distrugerea unor virusi, cum este cel al febrei aftoase, etc.

7. ASPECTE NUTRITIVE ALE PROCESULUI DE CONSERVARE

ACTIUNEA RADIATIILOR ASUPRA LIPIDELOR produsii care rezulta dinactiunea directa a raditiilor asupra lipidelor reprezinta doar 1% din greutateaacestora. Datorita insa reactiilor secundare care implica mecanisme in lant,modificarile chimice ale grasimilor irradiate sunt mult mai importante.

Factorii care influientiaza degradarile grasimii supuse iradierii sunt:

prezenta sau absenta oxigenului;

natura grasimii si starea sub care se afla;

temperature din timpul procesarii;

doza de iradiere;

prezenta sau absenta acceptorilor de radicali liberi si a antioxidantilor.

ACTIUNEA RADIATIILOR ASUPRA LIPIDELOR sub actiunea lor, proteinelesufera transformari importante. Pot suferi modificari fizice (scaderea solubilitatii,modificarea vascozitatii, cresterea sensibilitatii la variatiile de temperatura) simodiicari chimice (denaturarea, scindarea, polimerizarea, modificarea activitatii

enzimatice).

12

In mediul apos, sensibilitatea proteinelor este mai mare decat atunci candacestea se afla intr-un mediu mai complex (cazul carnii), lipidele fiind capabile saexercite un effect protector.

ACTIUNEARADIATIILOR ASUPRA VITAMINELOR s-a constatat ca in cazulunor doze importante are loc o distrugere destul de puternica a vitaminelor, maiales in mediul apos.

Acidul ascorbic poate fi iradiat si are loc o oxidare producandu-se aciddihidroascorbic si apoi acid dicetogulonic. La iradierea acidului ascorbic s-a constatat formarea unei substante fluoresecente.

Tiamina este relative radiorezistenta. Modificarile continutului de tiamina

din carne la iradiere scade cu doza de radiatii depinzand in acelasi timp side natura carnii.


17/24

Niacina s-a constatat ca este foarte rezistenta la actiunea radiatiilor,

pierderile fiind mult mai mici (8 3o%), avand effect synergetic cand esteiradiata impreuna cu acidul ascorbic.

Riboflavina este distrusa in proportie de (10 17%) in carnea de bovina si

in cea de porc (35 38%).

Piridoxina se distruge in proportie de (25%).

Distrugerea vitaminelor se continua si in timpul depozitarii carnii irradiate,un rol important avand temperature si tipul de depozitare.

8.DEFECTE SAU ACCIDENTE CE AU LOC IN TIMPUL PROCESARII

in carnea iradiata apar modificari de gust si miros;

razele bogate in energie distrug vitaminele;

descompuneri ale grasimilor (polimerizari) maresc autooxidarea

grasimilor;

au loc modificari importante de textura;

pH ul si continutul in glicogen cresc, iar glutationul scade;

modificari de culoare;

efectul de inmuiere a tesutului;

9. CONCLUZII LA PROCESAREA CU MICROUNDE

Introducerea procesarii cu microunde in industria alimentara, a fost

caracterizata de unii specialist ca un salt in tehnologie.Perioada de maximaintensitate pentru cercetarea aplicatiilor microundelor in industria alimentara afost in anii 60 70. Astfel in 1895 numai in S.U.A. existau peste 100 de patentecare acopereau urmatoarele tipuri de prelucrari: oparire, imbrumare, coagulare,gelatinizare, uscare, liofilizare, uscare sub vid, incalzire, pasteurizare, sterilizare,dospire, coacere, prajire, temperare, congelare, fermentare. In acelasi an FoodScience and Tehnologi Abstract a prezentat 896 articole care au avut cadescriptori microunde si incalzire acoperind perioada 1969 1984.

13

Doar ca pe langa aplicatiile, reusite,de lunga durata,unele fie nu au trecutniciodata de stadiul de laborator sau pilot, fie au avut o viata foarte scurta.

Conditiile date de Jeppson care trebuiesc sa fie satisfacute pentru ca oinstalatie cu microunde sa aiba succes:

produsul nu poate fi procesat in nici un alt mod;


18/24

costul procesarii este mai redus;

calitatea produsului este imbunatatita;

poate fi folosita materie prima mai ieftina;

productivitatea instalatiei este mai mare;

produsul rezultat este mai bine agreat de catre consummator.

14

ANEXA (1)


19/24

AGREGAT PENTRU DECONGELAT PESTE

1 corp; 2, 3 electrozi; 4, 5 suruburi de contact; 6 bare de sustinere aelectrozilor; 7 conducta apa; 8 robinet de evacuare; 9 peste; 10 ambalaje.

15

ANEXA (2)


20/24

INSTALATIE CU MICROUNDE

1 generator de microunde; 2 antena; 3 ghid de unde; 4 difuzor; 5 cavitatereflector de radiatii; 6 banda transportoare; 7 produs supus procesarii

16

ANEXA (3)


21/24

ELEMENTE COMPONENTE ALE APARATURII DE TRATARE CU MICROUNDE

17


22/24

BIBLIOGRAFIE

TEZA DE DOCTORAT

Ing. Vintila Iuliana

Conducator stiiintific: Prof. Dr. Ing. Constantin Banu

Universitatea Dunarea de Jos Galati

PRINCIPIILE CONSERVARII ALIMENTELOR

AUTORI: Prof. Dr. Ing. Constantin Banu

SEF Lucr. Ing. Camelia Vizireanu

SEF Lucr. Ing. Cornelia Lungu

Universitatea Dunarea de Jos Galati 1997

TEHNOLOGIA CARNII SI PREPARATELOR DIN CARNE

3 PROGRESE IN INDUSTRIA CARNII

AUTORI: Prof. Dr. Ing. Constantin Banu

Ministerul Educatiei si Invatamntului

Institutul Politehnic Galati

Facultatea de Industrii Alimentare si Tehnica pescuitului

Dracula 1974

PROCESAREA MINIMA ATERMICA SI TERMICA IN INDUSTRIA

ALIMENTARA

Coordonator: Rodica Fevronia Amarfi

AUTORI: Lucia Hopulele


23/24

Rodica Alexandru

Corneliu Popa

Viorica Maria Macovei

Lucia Teodorescu

Gheorghe Turtoi

Mariana Covrig

Editura ALMA

Galati 1996

CUPRINS

Pag.

3.Bazele teoretice ale procesului de conservare1

3.1 Metode si procedee de realizare2

Influienta decongelarii cu microunde asura calitatii si randamentului in carnea de

vita, porc si pui..3

3.2Factorii care influientiaza procesul de conservare...4

3.3Parametrii de lucru ai procesului9


24/24

3.4 Instalatii si echipamente folosite..10

4. Aspecte fizice11

5.Aspecte chimice si biochimice.11

6. Aspecte microbiologice12

7. Aspecte nutritive ale procesului de conservare.12

8. Defecte sau accidente ce au loc in timpul procesarii13

9. Concluzii la procesarea cu microunde..13

Anexa (1).15

Anexa(2).16

Anexa(3)17

Documents

Studierea Influientei Microundelor La Decongelarea Carnii