UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ” ION IONESCU DE LA BRAD” IAŞI

TRATAMENTE TERMICE APLICATE CARNII

2010

CUPRINS

INTRODUCERE1. TRATAMENTE TERMICE UTILIZATE ÎN INDUSTRIA CĂRNII

1.1. Blanşarea şi fierberea1.2. Prăjirea, frigerea şi coacerea1.3. Pasteurizrea şi sterilizarea1.4. Afumarea cărnii1.5. Prelucrarea termică uscată1.6. Prelicrarea termică umedă1.7. Prelucrarea termică la microunde1.8. Prelucrarea termică combinată

2. MICROORGANISMELE CARE PROVOACĂ ALTERAREA CONSERVELOR ŞI SEMICONSERVELOR

3. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ REGIMUL DE STERILIZARE3.1. Factorii care influenţează viteza de termopenetraţie3.2. Factorii care determină reyistenţa microorganismelor la acţiunea căldurii

4. INFLUENŢA TRATAMENTELOR TERMICE ASUPRA CALITĂŢII CĂRNII ŞI PRODUSELOR DIN CARNE4.1. Consideraţii generale4.2. Optimizarea tratamentului termic4.3. Comportarea produselor din carne la tratamentul termic

5. MODIFICĂRILE CARE AU LOC LA TRATAREA TERMICĂ A CĂRNII ŞI PRODUSELOR DIN CARNE5.1. Dezorganizarea structurii macroscopice şi microstructurale a ţesutului

muscular5.2. Dezorganizări la nivel de structură a proteinelor5.3. Modificări fizico-chimice.5.4. Dispersarea grăsimii şi termodegradarea acesteia5.5. Modificări în sistemul glucidic şi mineral5.6. Formarea şi pierderea de suc5.7. Modificări senzoriale5.8. Modificarea valorii nutritive

6. EFECTELE PRELUCRĂRII TERMICE6.1. Efectele în proteine6.2. Efectele în grăsimi6.3. Efectele microbiene ale prelucrării termice

7. FLUXUL TEHNOLOGIC DE FABRICARE A SALAMULUI DE VARĂ8. INSTALAŢII FOLOSITE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

CONCLUZIIBIBLIOGRAFIE

INTRODUCERE1

Dintre toate produsele de origine animală, ce constituie alimente pentru om, carnea se situează pe primul plan, atât datorită conţinutului ridicat de substanţe nutritive (proteine, grăsimi, vitamine, săruri minerale) cât şi digestibilităţii ridicate şi de asemenea pretabilităţii acesteia şi a preparatelor din carne la conservare.

Teoretic, s-ar putea consuma carnea de la aproape toate speciile de mamifere, păsări şi peşti, mai ales în condiţiile existenţei actuale a "foamei de proteine", ce bântuie o mare parte a planetei noastre. Totuşi, criteriile de apreciere a comestibilităţii cărnii diferitelor specii de animale sunt adesea subordonate unor considerente mai mult sau mai puţin obiective, dar şi unor elemente de tradiţie, obiceiuri locale şi chiar religioase.

Datorită utilajelor moderne, tehnologiilor noi şi îmbunătăţite, industria cărnii a cunoscut o dezvoltare deosebită, fapt ce asigură realizarea unor produse de calitate superioară.

Această bază materială modernă este folosită în vederea perfecţionării continue a proceselor tehnologice, îmbunătăţirii gamei de sortimente, economisirii de energie.

În condiţiile globalizării comerţului cu produse alimentare de origine animală, controlul sanitar veterinar devine o necesitate.

Salubritatea alimentelor de origine animală impune ca operaţiunile de prelucrare, conservare, transport şi desfacere să se desfăşoare în cele mai severe condiţii igienice.

Graţie asigurării şi respectării normelor sanitare veterinare, consumatorul este asigurat atât de faptul că produsele nu-i dăunează sănătăţii, fiind libere de orice noxă fizică, chimică şi biologică, cât şi de calitatea nutritivă a acestora.

Cererea consumatorilor pentru alimente noi şi de calitate superioară a forţat industria alimentară pentru a dezvolta noi sisteme de sterilizare şi pasteurizare, încât astfel de cereri pot fi satisfăcute fără nici un impact negativ asupra siguranţei alimentare. Unul dintre domeniile principale de anchetă actuală este legată de utilizarea de căldură în conservarea alimentelor, obiectivul principal este punerea în aplicare a nivelului minim de căldură pentru a distruge sau inhiba dezvoltarea agentului patogen şi de a oferi alimente cu un termen de valabilitate mai lungă.

Evoluţiile tehnologice, cum ar fi tratamentul cu temperaturi ridicate pentru un timp scurt (HTST) sau temperatură ultra (UHT)) şi prelucrarea aseptică a produselor alimentare care conţin particule sunt foarte interesante, din cauza avantajelor potenţiale pe care le oferă din punct de vedere al calităţii nutritive şi organoleptice a produselor alimentare. Cu obiectivul de a garanta siguranţa microbiologică a alimentelor conservate prin căldură, este necesar o evaluare strictă a procesului termic. Cu toate acestea, metodele convenţionale de validare a acestor procese nu sunt întotdeauna adecvate datorită modului în care alimentele sunt produse şi

2

prelucrate termic. Indcatorii timp-temperatură (TTIs) oferă o alternativă la termocupluri şi metode convenţionale microbiologice utilizate pentru a cuantifica impactul termic asupra microorganismelor şi alte componente alimentare, cum ar fi vitaminele sau enzimele.

1. TRATAMENTE TERMICE UTILIZATE ÎN INDUSTRIA CĂRNII

Prelucrarea termică a cărnii, a început în timpuri preistorice, odată cu descoperirea că aplicarea de căldură creşte intensitatea gustului şi extinde durata de viaţă a acestor produse din carne. Beneficiile asociate cu procesul de încălzire contribuie la aromă, gust şi textură, durabilitate extinsă, şi modificări de culoare.

Avantajele cheie de prelucrare la căldură includ: termenul de valabilitate extins al produselor, caracteristicile organoleptice dorite, valoare economică îmbunătăţită şi asigurarea siguranţei alimentelor.

Tratamentele termice la produsele din carne sunt extrem de variate, fiind influenţate de temperatură, umiditatea relativă şi sursa de căldură. Alegerea tipului de prelucrare depinde de caracteristicile dorite în produsul final şi de natura materiei prime. Cantitatea de căldură transferată în produsul din carne în timpul prelucrării termice este dependentă de timpul de gătire total, coeficient de transfer termic a agentului termic (rata de intrare de căldură la suprafaţă) şi de temperatura utilizată la gătit.

Procesele termice pot fi clasificate în trei grupe de bază: umed, uscat şi pe bază de microunde. Cu toate acestea, tratamentele termice pot varia semnificativ în cadrul categoriilor alese şi combinaţiile folosite sunt de obicei utilizate pentru a obţine caracteristicile dorite la anumite produse.

În industria cărnii se aplică următoarele tratamente termice: blanşare, fierbere, prăjire, frigere, coacere, sterilizare, pasteurizare, afumare. Aceste tratamente termice pot fi folosite ca atare sau combinate între ele: afumare la cald – pasteurizare – afumare la rece – uscare; afumare la cald sterilizare; blanşare – sterilizare.

1.1. BLANŞAREA ŞI FIERBEREA3

Blanşarea – este o opărire de scurtă durată a cărnii (maximum 10 – 15 minute) la temperatura de 90 – 95oC. Metoda se aplică pentru pregătirea cărnii destinată unor tipuri de conserve de carne.

Fierberea – se aplică căpăţânilor de porc în vederea desprinderii cărnii de pe oase. Durata fierberii la 100oC este 2,5 – 3,5 ore. Blanşarea şi fierberea conduc la realizarea unuia sau a tuturor efectelor indicate:- „întărirea “produselor prin coagularea proteinelor şi printr-o deshidratare parţială;- distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor şi inactivarea enzimelor;- obţinerea unor produse consumabile fără o altă pregătire culinară, cu grad ridicat de digestibilitate a principalelor trofine şi cu însuşiri senzoriale superioare;- fixarea culorii produsului prin formarea nitrozohemocromilor în cazul când tratamentul termic se aplică la carnea sărată cu amestec de sărare care conţine azotaţi şi azotiţi.

1.2. PRĂJIREA, FRIGEREA ŞI COACEREA

Se aplică mai rar în industria cărnii, fiind operaţii frecvente de pregătire culinară a cărnii şi a produselor din carne, în gospodăria culinară şi în alimentaţia publică.

Prăjirea se diferenţiază prin:- tratamentul termic este de scurtă durată;- există o diferenţă mare de temperatură între sursa de căldură (grăsimea) şi produs;- grăsimea care joacă rol de mediu pentru transferul de căldură, este supusă unor modificări importante cu repercursiuni negative asupra calităţii cărnii;- suprafaţa produsului este modificată substanţial în cursul prăjirii datorită deshidratării produsului şi formării unei cruste din substanţe proteice solubilizate în apa care se evaporă.

Modificările care au loc la prăjire sunt:- evaporarea apei care lasă substanţele extrase la suprafaţa produsului, de unde o parte trec în grăsimea care s-a separat din carne în acelaşi timp;- ridicarea temperaturii la suprafaţa produsului care produce o îmbrunare a acesteia;- absorbţia grăsimii din sistem;- modificarea densităţii produsului.

Absorbţia de grăsime este determinată de factori care depind de produs (compoziţie, structura suprafeţei) şi de factori care depind de procesul de prăjire şi de natura grăsimii. Cu cât temperatura grăsimii (de prăjire) este mai ridicată cu atât absorbţia de grăsime este mai redusă. De asemenea, depinde de durata prăjirii.

4

Coacerea cărnii sau a produselor din carne se realizează la temperaturi de 130 – 140oC. La coacere, grăsimea se utilizează numai pentru ungerea tăvilor în care se coace produsul. Coacerea poate fi cu adaos sau fără adaos de apă.

Frigerea se realizează pe plite sau grătare. La prăjire, frigere, coacere se elimină din carne o cantitate de bulion care antrenează cu el pierderi de proteine şi lipide.

1.3. PASTEURIZAREA ŞI STERILIZAREA

Pasteurizarea şi sterilizarea sunt procese termice prin care se urmăreşte mărirea duratei de păstrare a produselor alimentare, ca urmare a distrugerii microflorei de contaminare. Pasteurizarea se aplică la fabricarea semiconservelor din carne în recipiente închise ermetic şi la fabricarea preparatelor din carne şi constă în încălzirea produselor la temperaturi sub 100oC. Este un proces termic care necesită temperaturi ale mediului de 73 – 83oC astfel încât să se realizeze în centrul termic al produsului 69 – 70oC. Se aplică şi la unele produse la care această operaţie reprezintă singurul proces termic.

Pasteurizarea se referă la utilizarea unui tratament termic relativ uşor, şi este larg acceptată ca un mijloc eficient de a distruge toate microorganismele patogene de formare a sporilor şi reducerea semnificativă a numărului microflorei alterate naturale, astfel are loc prelungirea termenului de valabilitate a produselor din carne pasteurizată. Produsele din vane fierte la 70°C şi menţinute la temperatura respectivă timp de cel puţin 2 minute sunt în general considerate ca fiind pasteurizate, adică, fără microbi activi, dar mai pot conţine încă spori, care pot începe să crească din nou în timpul de răcire sau de depozitare la temperaturi abuzive.

Sous Vide (sub vid) procesul este caracterizat ca o combinaţie dintre prelucrarea termică uşoară şi ambalarea în vid pentru a păstra produsele din carne. Încălzirea slabă, distruge celulele vegetative ale bacteriei în timp ce se conservă caracteristicile senzoriale ale produsului. Procesul termic, de obicei, ajunge la 70°C pentru 100 sau 10 min la 90°C, urmată de depozitarea şi manipularea la temperatura de refrigerare. Metode asociate cu procesarea sous vide implică siguranţa microbiologică a produsului, deoarece agenţii patogeni psychrotrophici de toxi-infecţie alimentară şi organismele de formare a sporilor, inclusiv C. botulinum, pot supravieţui unui tratament termic uşor şi pot afecta consumatorii atunci când se aplică metode de depozitare necorespunzătoare sau gătire ulterioară. S-au efectuat studii privind analiza siguranţei la o varietate de produse sous vide folosind microorganisme distincte, inclusiv C. Botulinum şi Bacillus spp. Un studiu prin sondaj a produselor sous vide disponibile în comerţ, a concluzionat că riscurile pentru

5

sănătate asociate cu aceste produse este destul de scăzut pe măsură ce sunt menţinute temperaturi scăzute în timpul depozitării.

Prin pasteurizarea se realizează:- distrugerea majorităţii formelor vegetative ale microorganismelor;- inactivarea sau încetinirea activităţii enzimelor;- obţinerea unor produse gata pentru consum.

Sterilizarea termică este una din metodele principale de conservare a produselor alimentare în recipiente ermetice. Se desfăşoară la temperaturi peste 100oC putând fi: sterilizare absolută sau sterilizare industrială (comercială).

Procesarea la înaltă temperatură sau sterilizarea se referă la distrugerea completă a microorganismelor, inclusiv a sporilor. Produsele din carne sunt considerate comercial sterile atunci când organismele care formează spori, de asemenea, sunt distruse la tratament termic. Pentru a atinge acest nivel de distrugere, produsele sunt încălzite la cel puţin 100°C timp de mai multe ore, sau la temperaturi mai mari, cum ar fi 120°C pentru mai multe minute. Pentru ca procesul să fie eficient, căldura de sterilizare ar trebui să elimine sporii din organismul cel mai rezistent la căldură, Bacillus stearothermophilus. Produsele sterilizate pot fi apoi depozitate la temperaturi scăzute timp în care produsele rămân încă sigure pentru consum. Sterilizarea totală nu este posibilă şi descrierea adecvată a produselor ar trebui să fie „comercial sterilizat, " pentru că aceste produse pot conţine un număr redus de spori ale bacteriilor latente.

Sterilizarea termică este de obicei asociată cu procesul de punere în conserve. Conservarea este considerată un proces de gătire specială deoarece căldura aplicată este controlată, pentru a asigura stabilitatea pe termen lung prin inactivarea tuturor microorganismelor care ar putea provoca alterarea sau otrăvirea alimentelor. Produsele sunt de obicei ambalate în recipiente speciale cum ar fi în cutii de conserve, borcane, sticle, pungi flexibile sau cutii de carton sigilate. Eliminarea organismelor ce contaminează produsul prin condiţiile de încălzire propriu-zise, este completată de lipsa etapelor de recontaminare în proces, în cazul în care igiena containerului este menţinută. C. botulinum este un organism care formează spori, e rezistent la căldură şi este capabil să producă o toxină extrem de periculoasă în produsele alimentare. Procesul de conservare a fost dezvoltat pentru a elimina riscul de botulism la aceste produse şi pentru a minimiza expunerea la toxine a acestui agent patogen pentru consumatori.

În practica industrială este necesară o sterilizare comercială, care să asigure conservabilitatea îndelungată a produselor. În urma procesului de sterilizare comercială, nu toate conservele devin absolut sterile, deşi sunt de foarte bună calitate, microflora remanentă (unii spori termorezistenţi) fiind total inofensivi în anumite condiţii de depozitare a conservelor.

6

1.4. AFUMAREA CĂRNII

Afumarea este operaţia prin care un produs alimentar se supune acţiunii fumului rezultat din combustia specifică a anumitor materiale lemnoase.

Conservarea este asigurată de unele substanţe chimice prezente în fum, substanţe cu acţiune bactericidă şi antioxidantă; prin afumare are loc şi o aromatizare a produsului precum şi formarea culorii specifice. În funcţie de temperatura fumului, afumarea poate fi:

- hiţuire , când temperatura fumului este mai mare de 100oC, caz în care se realizează şi o coacere a produsului;

- afumarea la cald, când temperatura fumului este cuprinsă între 75o... 80oC;- afumarea la rece care se aplică în două variante:

cu fum la temperatura de 25o... 40oC (pentru salamuri semiafumate); cu fum la temperatura de 9o ... 12oC (pentru salamuri şi cârnaţi cruzi).

Procesul de formare a fumului este o combinaţie de ardere completă a rumeguşului şi/sau lemnului şi de distilare uscată, cele două procese având loc simultan, primul proces desfăşurându-se în punctele de contact ale combustibilului cu aerul, iar al doilea în punctele unde combustibilul este bine încălzit însă nu dispune de o cantitate de oxigen pentru ardere.

Procesele implicate în producerea fumului se referă la:- evaporarea umidităţii din materialul lemnos, care are loc până la 185oC; - piroliza celulozei cu formare de acizi organici, apă, furani şi fenoli;- piroliza hemicelulozei cu formare de furfurol, furan şi derivaţii acestora,

precum şi acizi organici;- piroliza ligninei cu formare de guaiacol, fenoli, crezoli, vanilină, etc.

Factorii care influenţează compoziţia fumului:- felul şi umiditatea lemnului;- temperatura de dezagregare a lemnului;- temperatura de oxidare a componenţilor din fumul format, a reacţiilor de

condensare şi polimerizare;- aportul de aer;- tehnologia de obţinere a fumului;- purificarea fumului.

Depunerea componentelor fumului pe produsDepunerea componentelor din fum la suprafaţa preparatelor din carne se

realizează sub influenţa: forţei gravitaţionale, mişcării browniene, forţei radiometrice, condensării substanţelor organice din fum pe suprafaţa mai rece a produsului, atracţiei electrostatice dintre unele particule coloidale din fum şi grupările ionice ale proteinelor.

7

Viteza de depunere a componentelor din fum pe produs va fi influenţată de: umiditatea suprafeţei produsului, temperatura şi umiditatea relativă a fumului în incinta de afumare, concentraţia fumului în diferite substanţe, viteza fumului în incinta de afumare.

Metode de afumare

Metodele de afumare se clasifică după mediul în care se face afumarea, după temperatură şi după durata afumării.

După mediul de afumare, distingem:- afumarea în curent de fum – se realizează prin: afumarea cu fum cald la o

temperatură de 80o ... 100oC, cu o durată de ½ - 3 ore; afumarea mijlocie la o temperaturăde 20o ... 35oC, cu o durată de 12 – 18 ore; afumarea cu fum rece, la o temperatură de 10o ... 18oC, cu o durată de 5 – 15 zile.

- afumarea cu preparate lichide – lichidul de afumare (condensatul de fum) se obţine prin piroliza lemnului esenţă tare, uscat la 80o ... 90oC şi apoi supus distilării uscate, fracţionate. Amestecurile gudronoase se separă prin centrifugare, anihilându-se astfel substanţele cancerigene din fum.

1.5. PRELUCRAREA TERMICĂ USCATĂ

Sursa de căldură în această categorie include aer cald în cuptoare, produse prăjite în ulei şi produse prăjit în tigaie. Aerul cald ar putea ajunge până la 200°C, permiţând transferul de căldură în mod semnificativ la produs. Cu toate acestea, rata de transfer de căldură în timpul prăjirii în grăsime este mai mare, deoarece mediul de ulei permite un transfer mai bun a căldurii când este încălzit la temperaturi între 150 şi 190°C. Aplicarea de căldură uscată nu este recomandată pentru bucăţile fragede de carne, deoarece aceasta poate provoca un produs dur reducând gustul său. Astfel aplicabilitatea căldurii uscate la produsele din carne este rar utilizată într-un decor industrial.

1.6. PRELUCRAREA TERMICĂ UMEDĂ

Sursa de căldură este, de obicei, lichidul fierbinte, cum ar fi apa sau aburul. Încălzirea apei ar putea ajunge până la 100oC (punct de fierbere), oferind transfer de căldură semnificativă la produs. Majoritatea tratamentelor umede în medii închise permit temperaturi de 120 ... 125°C, schimbând astfel caracteristicile produsului.

Temperaturile ridicate sunt observate în prelucrări, cum ar fi conservarea, gătitul în condiţii de presiune şi temperatură stabilite şi gătit sub presiune. Gătitul la temperaturi mai mari cauzează gelatinizarea colagenului, prin urmare duce la modificarea caracteristică a produselor din carne ce conţin colagen din abundență.

8

În aplicaţiile tipice de prelucrare a cărnii, umiditatea este atinsă prin evaporarea apei prin picurare pe serpentine de încălzire cu rezistenţă electrică sau prin abur.

Un program de prelucrare tipic descrie prelucrarea termică Frankfurt şi diametrul mic folosit la învelişul cârnaţilor, incluzând măsuri în cazul în care se aplică căldură umedă (umiditatea este ridicată) la suprafaţa produsului, ca şi cum ar fi clătit produsul astfel încât să-i creeze suprafaţă uniformă şi pentru a ajuta la un transfer de căldură uniform. Acest lucru va crea un strat subţire de condens pe suprafeţele produselor, atingând caracteristici uniforme ale suprafeţei produsului.

În etapele ulterioare, căldură uscată este aplicată pentru a ajuta la dezvoltarea caracteristicilor specifice ale produsului, cum ar fi reglarea umidităţii, stabilirea nivelului de: proteine, afumarea şi stabilirea culorii produsului. De obicei, produsele sunt preparate până la temperatura finală în medii umede (umiditate ridicată), pentru a ajuta la transferul rapid de căldură, pentru a reduce timpul de gătit şi a îmbunătăţi temperatura produsului în mod uniform.

1.7. PRELUCRAREA TERMICĂ LA MICROUNDE

Metoda de încălzire a produselor alimentare cu ajutorul microundelor a fost brevetată în 1945, în timp ce primele cuptoare comerciale au fost introduse în 1955. Procesul de prelucrare cu microunde este bazat pe utilizarea a unei porţiuni din spectrul de frecvenţe electromagnetic. Frecvenţele utilizate pentru încălzirea cu microunde sunt de obicei, 915 şi 2450 MHz, cu lungimi de undă de 32,8 cm şi respectiv 12,25.

Temperatura produsului final, depinde de aportul de energie şi de obicei, nu este mai mare de 100°C. Cele mai multe dintre aparatele disponibile în prezent operează la 2450 MHz, ceea ce produce o singură suprafaţă de vârf. Utilizarea de 915 MHz oferă o încălzire mai consistentă a produsului, astfel această frecvenţă produce două vârfuri, unul pe suprafaţă şi unul la centru. Utilizarea de microunde în prelucrarea cărnii comerciale este foarte limitată şi este exclusiv utilizată în prelucrarea baconului gata pentru consum.

Avantajele încălzirii cu microunde includ: rapiditate, grad mare de selectivitate, uşurinţa de control şi consum de energie mai mic. Dimpotrivă, există restricţii, care includ capacitatea limitată în funcţie de încărcătură, aburii în exces (produce produse murate), încălzire focalizată pe zonele calde ale produsului (afectează uniformitatea), limitări în conţinutul de materialele ale produselor (nu pot folosi containere de metal), şi aplicabilitate limitată în ceea ce priveşte rumenirea. Modificările sau combinările cu alte tratamente au fost utilizate pentru a rezolva aceste probleme.

9

1.8. PRELUCRAREA TERMICĂ COMBINATĂ

Mai multe procese comerciale combină metodologii termice uscate şi umede pentru obţinerea unor caracteristici speciale în produsele din carne. De exemplu, în producţia de cremvuşti, etapele iniţiale de gătit sunt caracteristice prelucrării termice uscate, urmată de injectarea cu abur pentru a accelera procesul de gătire. Alte produse pot folosi căldură uscată pentru a dezvolta arome speciale, urmată de o etapă umedă la o temperatură finală care este microorganismelor.

Utilajele de prelucrare utilizate pentru fabricarea de produse din carne pot fi în general împărţite în două categorii de bază: continue şi discontinue. Însistemul de preparare discontinuu, produsele sunt încărcate în cuptor, fierte, şi descărcate ca un singur lot (Figura 1.8.1).

Figura 1.8.1 Cupror continuu de procesarea cărnii

Componentele unui cuptor discontinuu sunt reprezentate în Figura 1.8.2 şi practic constau în sisteme de încălzire şi răcire, sisteme de circulaţie a aerului, sisteme de control a temperaturii şi umidităţii, şi amortizoare pentru asigurarea distribuţiei corespunzătoare a aerului de încălzire / răcire a mediului (Figura 1.8.3).

Capacităţile acestor cuptoare sunt pe scară largă de la 150 la 25.000 kg, bazate pe capacitatea de producţie necesară şi de tipul de produs prelucrat.

10

Figura 1.8.2 Componentele cuptorului discontinuu

Figura 1.8.3 Circulaţia aerului

În continuare, sistemul de gătit şi funcţiile de racire sunt integrate într-o singură unitate cu mai multe zone (Figura 1.8.4). Produsele sunt încărcate şi transportate prin zonele de gătit, fie unul sau mai multe şi apoi prin zona de răcire. Produsele sunt transportate în mod normal, de lanţuri sau pe curea transportoare.

Echipamentele continuue de gătit sunt disponibile în comerţ şi utilizate pe scară largă pentru a atinge randamente mai mari, uniformitate, siguranţă sporită şi termenul de valabilitate mai mare.

Cuptoarele continue folosesc tehnologii diferite pentru a expune produsele din carne la căldură. Cele trei tipuri de bază sunt: cuptor cu convecţie naturală, cuptor cu convecţie de aer-forţat, cuptor cu aer în contracurent. Cuptoarele cu convecţie naturală se bazează pe expunerea la o sursă de căldură cu mişcarea aerului neforţată, foarte frecvente în aparatele electrocasnice, dar rar folosite în operaţiunile

11

comerciale. Cuptoarele cu convecţie forţată de aer cald caracteristică ventilatoarelor interne pentru a accelera rata de gătit şi de a asigura uniformitatea de gătit.

Cuptoare în contracurent sunt caracterizate de un transportor continuu în care se mişcă aerul cald spre capătul opus, însoţite de un contracurent, care accelerează procesul de transfer a căldurii.

Eficacitatea cuptoarelor continue a fost studiată extensiv în studii microbiologice asupra produselor din carne şi a păsărilor de curte.

Figura 1.8.4 Cuptoare cu funcţionare continuă.

12

2. MICROORGANISMELE CARE PROVOACĂ ALTERAREACONSERVELOR ŞI SEMICONSERVELOR

Alterarea microbiologică a conservelor este cauzată de:1. Microorganisme care supravieţuiesc în produs ca urmare a unui tratament termic insuficient (substerilizare sau subpasteurizare).

Tratamentul termic insuficient apare drept consecinţă a unor abateri de la condiţiile de lucru industriale:- materii prime de calitate microbiologică necorespunzătoare;- ingrediente sau materiale auxiliare de fabricaţie puternic contaminate;- accidente pe fluxul tehnologic care determină menţinerea produselor la temperaturi care favorizează multiplicarea microorganismelor;- conducerea defectuoasă a procesului de sterilizare;- instrumente de control dereglate;- aplicarea unor formule de sterilizare şi pasteurizare neadecvate pentru diferite forme de recipiente.2. Microorganisme care pătrund în recipiente după aplicarea tratamentului termic

Recontaminarea după sterilizare sau pasteurizare poate fi cauzată de:- închiderea defectuoasă a recipientelor sau folosirea unor ambalaje prea fragile;- pierderea ermeticităţii prin distrugerea falţului prin lovire;- pierderea ermeticităţii în timpul sterilizării datorită unei presiuni interioare prea mari (conserve);- prezenţa apei cu încărcătură microbiană anormală în falţ, care vehiculează prin capilare microorganisme în interiorul ambalajului. Recontaminarea după tratamentul termic conduce la bombaj microbiologic. Felul microorganismelor care provoacă alterarea conservelor şi semiconservelor datorită unui tratament termic insuficient depinde de compoziţia chimică a produselor.

În funcţie de aciditatea lor produsele alimentare conservate se clasifică în:- produse alimentare neacide, cu pH mai mare de 6;- produse alimentare semiacide, cu pH cuprins între 4,5 – 6;- produse alimentare acide, cu un pH mai mic de 4,5.

Din punct de vedere al sterilizării termice, bacteriile formatoare de spori pot fi clasificate, după necesităţile în oxigen în următoarele grupe:- obligat aerobe;- facultativ anaerobe;- obligat anaerobe.

Bacterii obligat (strict) aerobe – bacteriile aerobe sporulate provin din sol şi apă, se dezvoltă la temperatura optimă de 28 ... 40oC, necesitând oxigen molecular pentru creştere şi dezvoltare. Există însă şi specii termofile care se dezvoltă bine la

13

55oC şi chiar la 70oC. Această grupă de microorganisme prezintă o importanţă minoră deoarece tehnicile moderne de închidere a recipientelor prevăd exhaustarea aerului, iar sporii acestor bacterii au o rezistenţă redusă la căldură.

Bacterii facultativ anaerobe – bacteriile din această grupă pot provoca alterarea conservelor, în special cele termofile, deoarece sporii acestora prezintă o termostabilitate ridicată; produc în special alterarea de tip „acrire fără bombaj “.

Pentru conservele cu aciditate scăzută şi medie, prezintă interes bacteriile termofile: Bacillus stearothermophillus şi Bacillus coagulans. Bacillus stearothermophillus este un contaminant al conservelor care conţin sos de tomate sau zahăr şi alte ingrediente şi provoacă acrirea fără bombaj. Bacillus coagulans, mai puţin termostabil, se dezvoltă în conservele de carne şi, ca şi Bacillus stearothermophillus acţionează asupra glucidelor cu formare de acizi. Însă, alte două specii, Bacillus polymixa şi Bacillus macerans, sunt bacterii mezofile, care pe lângă acizi produc şi gaze.

În produsele acide (pH = 3,8 – 4,2) se dezvoltă şi produc alterarea acidă Bacillus coagulans (termofil), Bacillus macerans şi Bacillus polymixa. Ele provin din apa de răcire a conservelor, întâlnindu-se în special la cutiile cu ermeticitate necorespunzătoare.

Bacterii obligat anaerobe – majoritatea bacteriilor sporulate anaerobe aparţin genului Clostridium şi produc alterarea conservelor din carne, peşte şi legume.

Din punct de vedere al rezistenţei termice, acest grup cuprinde bacterii mezofile şi termofile.

În produsele cu aciditate medie (pH > 4,5) prezintă interes următoarele bacterii mezofile:

Clostridiile cu însuşiri proteolitice şi de putrefacţie. Predominante sunt:- Clostridium putrificus;- Clostridium hystolyticum;- Clostridium sporogenes;- Clostridium bifermentans.

Clostridium sporogenes produce alterarea conservelor de carne şi peşte prin formare de gaze şi apariţia de substanţe cu miros neplăcut.

Clostridiile care produc intoxicaţii alimentare: Clostridium botulinum. Distrugerea sporilor acestei bacterii este acceptată ca normă minimă pentru conservele cu aciditate scăzută şi medie, deşi sporii acestui microorganism nu posedă o termostabilitate atât de ridicată ca celelalte specii de bacterii anaerobe sporogene.

Bacterii termofile precum Clostridium thermosaccharolyticum, interesează în măsură mai mare produsele cu aciditate scăzută. Aceasta produce alterare cu degajare de gaze, în special CO2 şi H2, prin descompunerea zaharurilor. Formarea de gaze este însoţită de producerea unui miros uleios sau de brânză.

14

Un alt microorganism termofil care produce alterarea conservelor cu aciditate scăzută este şi Clostridium nigrificans care produce H2S; deoarece hidrogenul sulfurat se dizolvă în conţinut, acesta capătă o coloraţie neagră datorită combinării H2S cu fierul din tabla cutiei.

În produsele cu aciditate mai mare (pH < 4,5) sunt importante bacteriile anaerobe mezofile:- Clostridium pasteurianus;- Clostridium butiricum, care formează gaze producând bombarea ambalajelor.

Majoritatea conservelor din carne se încadrează în conserve cu aciditate mai mică, deci cu un pH > 4,5 şi din acest punct de vedere ne interesează: Bacillus stearothermophilus şi clostridiile care produc intoxicaţii.

În general, conservele cu pH > 4,5 conţin carne, produse pe bază de carne, peşte, crustacee sau din acestea în amestec cu legume.

Din punct de vedere microbiologic aceste conserve se caracterizează prin:Absenţa formelor vegetative ale tuturor microorganismelor şi a sporilor

clostridiilor. Clostridiile trebuie distruse în totalitate, deoarece în aceste conserve nu există nici un component sau factor care să se opună multiplicării lor sau multiplicării şi elaborării de toxine. Prin activitatea lor clostridiile insalubrizează şi/sau alterează produsul.

Elaborarea de toxine la nivel nociv pentru consumator nu este întotdeauna însoţită de modificarea senzorială a produsului sau recipientului, aceasta mărind riscul pentru consumator. Există tipuri şi subtipuri de Clostridium botulinum neproteolitice şi puţin gazogene a căror dezvoltare nu determină nici modificarea recipientelor (bombaj), nici alterarea conţinutului, conserva putând fi consumată ca un aliment normal, dar care conţine toxina botulinică foarte nocivă pentru consumator.

Absenţa toxinelor microbiene – toxina botulinică se formează de regulă după sterilizarea termică ineficientă, ca urmare a germinării şi multiplicării sporilor de Clostridium Botulinum supravieţuitori. Toxina botulinică eventual formată în produs înainte de sterilizarea acestuia este inactivată la sterilizare. Prezenţa toxinei stafilococice în conservă, din contră, denotă, elaborarea ei înainte de sterilizare. Aceasta se întâmplă când componentele conservei sunt puternic contaminate cu stafilococi enterotoxici. Sterilizarea va distruge stafilococii dar nu şi enterotoxina stafilococică care este foarte rezistentă.

Conservele cu pH < 4,5 sunt în general pe bază de fructe, varză acră, roşii dar pot conţine şi carne. Deşi în aceste conserve, clostridiile nu se pot dezvolta, totuşi tratamentul termic în acest caz trebuie să asigure:- distrugerea tuturor formelor vegetative ale tuturor bacteriilor patogene, în special salmonele şi stafilococi enterotoxici;

15

- distrugerea formelor vegetative şi sporilor microorganismelor capabile să se dezvolte în aceste medii şi să le altereze. Această categorie include: lactobacili heterofermentativi (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus citrovorum); Clostridium pasteurianum şi unele tipuri de Clostridium butyricum, specii de Bacillus (Bacillus macerans), drojdii şi mucegaiuri. În aceste conserve pot fi toleraţi: spori de Bacillus incapabili de a germina şi de a altera conservele (Bacillus subtilis), forme vegetative ale bacteriilor saprofite, incapabile să se dezvolte la pH acid.

3. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ REGIMUL DE STERILIZARE

Procesul de sterilizare este influenţat de două categorii de factori:- factori care influenţează viteza de termopenetraţie (viteza de pătrundere a căldurii în recipientul cu produs supus sterilizării);- factori care acţionează asupra rezistenţei la căldură a microorganismelor.

3.1. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ VITEZA DE TERMOPENETRAŢIE

Principalii factori sunt:- felul şi consistenţa produsului;- modul de aşezare a alimentelor în recipient;- temperatura iniţială a produsului;- dimensiunile recipientului şi materialului din care este confecţionat;- sistemul de încălzire;- agitarea recipientelor în timpul sterilizării;- timpul şi temperatura de sterilizare.

Felul conservei este determinat de provenienţa produsului care poate fi de origine animală sau vegetală.

Consistenţa produsului este determinată de compoziţia acestuia, raportul solid/lichid şi vâscozitatea fazei lichide. Consistenţa produsului respectiv structura acestuia influenţează modul de transmitere a căldurii.

Conservele pot aparţine uneia din următoarele grupe: - conserve cu conţinut compact, omogen, cu particule fine sau mai mari, la care transmiterea căldurii spre centrul termic se face prin conducţie;- conserve cu un anumit raport solid/lichid, la care transmiterea căldurii se face prin conducţie/convecţie, raportul dintre acestea fiind determinat de raportul solid/lichid şi

16

de evoluţia fazei lichide în timpul sterilizării (creşterea sau scăderea vâscozităţii acesteia);- conserve cu conţinut lichid, la care transmiterea căldurii se face numai prin convecţie.

La produsele cu structură omogenă la care transferul de căldură se realizează prin conducţie sau numai într-o mică proporţie prin convecţie, se înregistrează o fază de lag (întârziere) pentru perioadele de încălzire sau răcire, în centrul geometric al produsului, în rest curbele de încălzire şi răcire fiind nişte drepte, dacă se înscriu pe hârtie semilogaritmică figura 3.1.1. Dacă curba temperaturii în punctul critic al produsului (produs cu consistenţă mare) se trasează în coordonate semilogaritmice, luând pe abscisă durata tratamentului termic şi în ordonată pe scara logaritmică, diferenţele între temperatura mediului de încălzire (tm) şi temperatura punctului critic al produsului (t) se obţine o curbă care pe cea mai mare porţiune este o dreaptă. Dacă se prelungeşte porţiunea dreaptă până la intersecţia ei cu ordonata se obţine o diferenţă de temperatură (tm-ta) mai mare decât diferenţa de temperatură iniţială (tm-to).

Figura 3.1.1. Variaţia diferenţei de temperatură în funcţie de timp şi prelungirea porţiunii drepte a curbei

Curba penetraţiei căldurii trasată pe hârtie specială, în funcţie de condiţiile în care se realizează transferul de căldură prin conducţie în regim nestaţionar, prezintă următoarele caracteristici:- încălzirea produsului treptat de la margine spre centru geometric;- dimensiunile ambalajului care determină cantitatea de produs care trebuie să se încălzească pentru a permite începerea încălzirii produsului din centrul geometric al ambalajului;- temperatura mediului de încălzire (tm) şi temperatura iniţială a produsului (t0),respectiv diferenţa de temperatură iniţială (tm-to).

17

Transferul de căldură în faza de răcire se realizează în aceleaşi condiţii ca şi în faza de încălzire, cu următoarele caracteristici:- fluxul termic are direcţia din interior spre exterior, punctul cu temperatura cea mai ridicată în acest caz, fiind centrul geometric al produsului;- dacă la încălzire se poate realiza transferul folosind un agent de încălzire care-şimenţine temperatura constantă, la răcire agentul de răcire are totdeauna temperatura variabilă;- distribuţia temperaturii la începerea fazei de răcire nu este uniformă în produs.

Şi în cazul răcirii, variaţia temperaturii în funcţie de timp, într-o diagramă semilogaritmică este dată de o curbă care are două porţiuni: o porţiune curbilinie (sau porţiunea de lag) care apare la începutul răcirii şi o porţiune liniară.

Porţiunea iniţială – cea de întârziere a începutului răcirii este provocată de elemente similare ca în cazul încălzirii.

În cazul răcirii se poate vorbi de o pseudotemperatură iniţială a produsului în centrul geometric la începutul răcirii.Fr – are aceeaşi semnificaţie cu a lui f pentru perioada de încălzire. În figură 3.1.2. este prezentată varianta curbei de răcire în coordonate semilogaritmice.

Figura 3.1.2. Curba răcirii trasată pe hârtie semilogaritmică

Modul de aşezare a alimentelor în recipient – acest factor de influenţă se referă numai la conservele cu un anumit raport solid/lichid la care curenţii de convecţie, când recipientele sunt neagitate, au o direcţie de mişcare verticală (ascensională). Când întâlnesc particulele solide, curenţii sunt nevoiţi să le ocolească, pierzând din viteza de înaintare. De aceea se recomandă o anumită aşezare a produsului în recipient, care este impusă şi de aspectul comercial.

18

În cazul conservelor de carne mixte nu se poate realiza această stratificare, bucăţile de carne fiind de regulă mari (cu dimensiuni > 20 mm).

La produsele compacte, în bucăţi mari (cazul semiconservelor din carne), interesează orientarea fibrelor musculare în recipient funcţie de dimensiunile acestuia, cunoscând faptul că transmiterea căldurii este uşurată dacă are loc paralel cu fibrele musculare.

Temperatura iniţială a produsului – temperatura iniţială exercită o mare influenţă asupra termopenetraţiei, în special la produsele cu vâscozitate mare unde transmiterea căldurii se realizează în cea mai mare parte prin conducţie.

Se ştie că relaţia cantităţii de căldură care se transmite de la agentul de încălzire la recipient, în unitatea de timp (viteza de pătrundere a căldurii), este următoarea:

Q = A × K × Δtm,În care:

A – suprafaţa exterioară a recipientului, în m2;K – coeficientul global de transfer termic, în kJ/m2K;Δtm = ta-[(ti + tf)/2] – diferenţa dintre temperatura agentului de încălzire (ta) şi temperatura medie a recipientului (ti + tf)/2, în oC.

Din această relaţie rezultă că viteza de pătrundere a căldurii în recipient (Q) este proporţională cu Δtm, a cărei valoare este cu atât mai mare cu cât ta este mai ridicată şi ti mai scăzută. Rezultă că viteza de pătrundere a căldurii în interiorul recipientului scade la creşterea lui ti, datorită micşorării diferenţei Δtm. Cu toate acestea, durata necesară atingerii temperaturii de sterilizare în interiorul recipientului scade la creşterea lui ti, mai ales la produsele care posedă vâscozitate mare, sau un raport solid/lichid ridicat. Explicaţia acestei aparente contradicţii între scăderea vitezei de termopenetraţie şi reducerea duratei de termopenetraţie este dată de faptul că odată cu creştere lui ti scade şi cantitatea de căldură necesară ridicării temperaturii recipientului, iar această scădere este mai mare faţă de micşorarea vitezei de termopenetraţie.

Dimensiunile recipientului şi materialul din care este confecţionat – în cazul recipientelor metalice, cilindrice, se deosebesc două cazuri:- când volumul rămâne constant, schimbându-se numai raportul dintre înălţime şidiametru;- când dimensiunile recipientului se modifică odată cu modificarea volumului.

La recipientele cu volume diferite dar cu aceeaşi distanţă de la perete la centrul geometric, scăderea vitezei de termopenetraţie se explică prin aceea că la unitatea de suprafaţă revine un număr mai mare de unităţi volumetrice şi de aceea este necesar un timp de încălzire mai îndelungat. Un exemplu în această direcţie, două cutii cu acelaşi diametru, însă cu înălţimi diferite

19

Sistemul de încălzire – sterilizarea se poate face în abur fără sau cu suprapresiune de aer, în abur/aer, în apă, în regim fără circulaţie şi sub presiune, cu apă supraîncălzită prin stropire în regim de circulaţie şi sub presiune.

Sterilizarea în abur saturat – se practică numai pentru sterilizarea conservelor în ambalaje metalice. Se obţine o încălzire rapidă a produsului datorită căldurii cedate de vaporii care condensează pe suprafaţa recipientelor (aburul cedează căldura laterală de condensare care este de aproximativ 500 Kcal/Kg vapori condensaţi). Îndepărtarea aerului din autoclavă este absolut necesară deoarece prezenţa acestuia produce o distribuţie neuniformă a temperaturii, prin formarea aşa-numitelor „pungi de aer” datorită cărora scade viteza de transmitere a căldurii recipientelor, creând condiţii pentru substerilizare. Acest mod de încălzire nu poate fi aplicat ambalajelor de sticlă, flexibile sau semirigide care necesită o contrapresiune de aer pentru a păstra integritatea ambalajului şi a închiderii, având în vedere creşterea presiunii interioare în ambalaj în timpul ridicării temperaturii, menţinerii acesteia şi la începutul răcirii.

Sterilizarea în abur/aer – se poate aplica la toate tipurile de ambalaje, în care caz căldura este cedată ambalajelor tot prin condensare. În ceea ce priveşte condensarea aburului s-au propus două mecanisme:- condensarea aburului ar avea loc în picături microscopice de apă (cu φ ≤ 0,1 mm) care ar fi îndepărtate în mod continuu de la suprafaţa ambalajului;- condensarea aburului ar conduce la formarea unui film de lichid continuu la suprafaţa ambalajelor, grosimea filmului fiind mai mare decât grosimea picăturilor formate prin primul mecanism şi în acest caz, viteza de transfer de căldură ar fi până la de două ori mai mică decât în primul caz.

Pentru a ajunge la suprafaţa ambalajelor, moleculele de apă ale aburului trebuie să difuzeze prin stratul de aer care este totdeauna prezent, chiar dacă se face sterilizarea numai în abur. Dintre toate tipurile de autoclave care funcţionează cu amestec abur/aer la sterilizare, cel mai indicat este cel la care se realizează o circulaţie forţată a amestecului în autoclavă cu ajutorul unui ventilator, astfel se îmbunătăţeşte substanţial transferul termic prin convecţie (de la amestec abur/aer la ambalaj).

Sterilizarea în apă în regim fără circulaţie – se aplică atât la sterilizarea produselor în ambalaje metalice cât şi din sticlă, datorită faptului că se poate lucra cu contrapresiune de aer. Sterilizarea în apă prezintă avantajul unei distribuiri mai uniforme a temperaturii în autoclavă, iar viteza de încălzire a produselor este aproximativ aceeaşi ca şi la sterilizarea în abur saturat. Când se lucrează cu contrapresiune de aer este absolut necesar că nivelul apei să depăşească cu aproximativ 10 cm înălţimea ultimului strat de ambalaje din coş, deoarece, în caz contrar, în spaţiul amestecului de vapori şi aer, din cauza formării „pungilor de aer”,

20

transmiterea căldurii este mult diminuată, existând posibilitatea substerilizării la ambalajele neacoperite de apă.

Contrapresiunea de aer (din exterior) este obligatorie pentru ambalajele din sticlă; la cele metalice, cu umplere cât mai mare (fără spaţiu liber sub capac), contrapresiunea este realizată de amestecul aer/abur ce se formează deasupra nivelului de apă ce acoperă ambalajele.

Gradul de agitare a recipientelor – procesul de producţie sau ritmul procesului de producţie e determinat de capacitatea autoclavului sau a secţiei de sterilizare şi pentru a avea un număr mai mic de utilaje se urmăreşte o accelerare a termopenetraţiei care e posibilă acolo unde căldura se transmite prin convecţie sau şi prin convecţie.

În orice caz agitarea recipientelor la care pătrunderea căldurii are loc prin convecţie şi/sau prin convecţie determină intensificarea curenţilor în masa produsului. Sterilizarea prin agitarea recipientelor în industria cărnii e recomandată numai pentru acele tipuri de conserve cu raport solid/lichid sau la conservele în suc propriu.

Pentru conservele la care transmiterea căldurii se face prin convecţie interesează şi mărimea spaţiului liber de sub capac care influenţează pozitiv transmiterea căldurii în regim de mişcare a cutiilor. Totuşi mărimea spaţiului de sub capac la recipientele care nu se închid sub vid determină efecte negative în ceea ce priveşte presiunea interioară. La produsele la care transmiterea căldurii se face prin convecţie există 2 moduri de agitare a recipientelor în timpul sterilizării (figura 3.1.4).

În cazul autoclavelor cu funcţionare continuă, vom deosebi zonele: 1,2,3Zona 1 – zonă în care rotirea cutiilor se face numai faţă de centru geometric al tamburului rotativ (zona de repaus).Zona 2 – zonă în care începe rotirea cutiilor în jurul axului longitudinal.Zona 3 – zonă în care are loc o dublă agitare a conţinutului recipientului, datorită rotirii tamburului şi datorită rotirii cutiilor în jurul axului lor longitudinal.

Datorită agitării coşurilor cu recipiente în sterilizatoare cu funcţionare continuă pentru conserve în suc propriu durata de sterilizare poate scădea cu 13 – 35% faţă de sterilizarea în regim staţionar.

Timpul şi temperatura de sterilizare – într-un proces termic, temperatura din recipient nu este uniformă şi nici staţionară, ea variază în funcţie de temperatura agentului termic, de timp şi de poziţie. La tratamentul termic al produselor, ambalate în recipiente, prin măsurători de temperatură, cu ajutorul termocuplelor se pot obţine date privind variaţia în timp a temperaturii atât a agentului termic cât şi a produsului în centrul său geometric.

21

Figura 3.1.3. Influenţa agitării asupra intensificării curenţilor de convecţiea – sterilizare fără agitare; b – sterilizare cu agitare.

Figura 3.1.4. Diferite moduri de agitare a recipientelor în timpul sterilizării: a – rotaţia corpului său pendularea acestuia în cazul rotomatelor;

b – rotaţia cutiilor în cazul sterilizatorului continuu IMC/FMC; 1 – zona de repaus; 2 – zona de începere a rotirii; 3 – zona de rotire liberă.

Cu aceste date se pot trasa două curbe: curba de temperatură a agentului termic din autoclavă şi curba temperaturii din centrul geometric al produsului, aşa cum este ilustrat în figură 3.1.5. Curba temperaturii din autoclav, înregistrată la termograful automat, arată că procesul termic se desfăşoară în trei faze: ridicarea temperaturii agentului termic respectiv, menţinerea la temperatura de sterilizare.

În funcţie de durata fazelor I, II, III care se referă la variaţia temperaturii mediului din autoclav se stabilesc baremele de sterilizare:

(p)

Τ1 – timpul de ridicare a temperaturii;Τ 2 – timpul de menţinere a temperaturii;Τ 3 – timpul de coborâre a temperaturii

Curbă, care reprezintă evoluţia în timp a temperaturii în interiorul produsului, supus tratamentului termic, poartă denumirea de curbă de termopenetraţie. Curba temperaturii din punctul critic al produsului în funcţie de timp arată că timpul de

22

sterilizare efectivă a conservei se realizează în ultima fază a duratei de menţinere în autoclavă a temperaturii de sterilizare. Dacă se reduce timpul de ridicare a temperaturii autoclavului, atunci durata efectivă de sterilizare a produsului se micşorează, iar conservarea acestuia nu este asigurată. Rezultă că formulă de sterilizare stabilită prin determinări experimentale trebuie riguros respectată, în caz contrar se ajunge la un tratament termic insuficient sau prea sever, cu consecinţe care decurg în ambele situaţii.

Figura 3.1.5. Curba de temperatură a agentului termic din autoclavă1 – curba variaţiei temperaturii agentului de încălzire din autoclavă;

2 – curba variaţiei temperaturii produsului în centrul termic;I – faza de ridicare a temperaturii agentului de încălzire până la temperatura de sterilizare;

II – faza de menţinere a agentului termic la temperatura de sterilizare;III – faza de coborâre a temperaturii agentului de încălzire (faza de răcire);

I’ – ridicarea temperaturii produsului la temperatura de sterilizare;II’ – menţinerea produsului la temperatura de sterilizare (timpul de sterilizare efectivă);

III’ – scăderea temperaturii produsului (răcirea produsului).

3.2. FACTORII CARE DETERMINĂ REZISTENŢA MICROORGANISMELOR LA ACŢIUNEA CĂLDURII

Principalii factori sunt:- rezistenţa proprie a microorganismelor şi gradul de infectare iniţială a materiei prime;- reacţia mediului (pH-ul produsului);- natura produsului;- temperatura de sterilizare.

Rezistenţa specifică a microorganismelor la căldură şi gradul de infectare a materiei prime – rezistenţa termică a microorganismelor variază cu specia, faza de creştere, concentraţia microorganismelor. Microorganismele se caracterizează prin stabilitate diferită la creşterea temperaturii. În funcţie de termorezistenţa lor, microorganismele pot fi împărţite în două grupe:

23

− microorganisme cu rezistenţă termică mică (bacterii nesporogene, celulele vegetative ale bacteriilor sporogene, mucegaiurile, drojdiile);− microorganisme cu termorezistenţă mare (sporii bacteriilor).

Drojdiile sunt distruse după 10 – 15 minute de încălzire la 60oC iar majoritatea mucegaiurilor, după 5 – 10 minute de încălzire la aceeaşi temperatură. Speciile de drojdii şi mucegaiuri mai rezistente la căldură sunt distruse la 80oC. Formele vegetative ale bacteriilor sunt distruse după câteva minute de încălzire la temperatura de 80 – 90oC, procesul de distrugere termică începând de la temperatura de 60oC. Bacteriile formatoare de spori manifestă cea mai mare rezistenţă la căldură, cei mai rezistenţi fiind sporii bacteriilor termofile şi sporii de Clostridium sporogenes, care, de obicei, au dimensiuni mici şi o membrană foarte rigidă.

Rezistenţa termică a formelor vegetative şi sporulate depinde atât de particularităţile populaţiei bacteriene (concentraţia germenilor, faza de creştere), cât şi de condiţiile de mediu. Între concentraţia în spori a produsului şi durata de sterilizare există o dependenţă manifestată prin necesitatea măririi timpului de sterilizare la creşterea concentraţiei microorganismelor.

La această concluzie se ajunge dacă examinăm curba de supravieţuire a cărei expresie este următoarea:

Τ = −D (logN − logNo) sau log

Scoţând antilogaritmul se obţine:N = N0 × 10τ/D

În care: N – este concentraţia în spori viabili după o încălzire timp de τ minute; N0 – concentraţia iniţială în spori viabili; Τ – timpul de încălzire la care se obţine concentraţia N de spori; D – timpul de încălzire necesar reducerii cu 90% a concentraţiei sporilor, corespunzător unui ciclu logaritmic, fiind totodată egal numeric cu reciproca pantei curbei de supravieţuire.

Atât din curba de supravieţuire, cât şi din ecuaţia ei se constată că pentru aceeaşi valoare a lui τ şi D, concentraţia în spori N variază proporţional cu N0. Acesta datorită variabilităţii rezistenţei termice a sporilor individuali, făcând să crească probabilitatea de a găsi spori mai rezistenţi la căldură atunci când creşte concentraţia lor în materia primă (N0). De aceea se impune ca procesul tehnologic să fie astfel condus încât produsul să conţină cât mai puţini germeni în momentul introducerii la sterilizare. Gradul de infectare a produsului înainte de sterilizare este determinat în principal de: gradul de infectare a materiilor prime şi auxiliare, a ambalajelor, condiţiile şi durata depozitării, respectarea procesului tehnologic (curăţire, spălare,

24

opărire, etc. a materiilor prime şi a ambalajelor); viteza operaţiilor de prelucrare (evitarea stagnării în procesul tehnologic), starea sanitară a secţiilor de prelucrare, igiena individuală a personalului.

Creşterea numărului de microorganisme în materiile prime are loc după o curbă în care se disting patru etape: faza de lag, faza de creştere logaritmică, faza staţionară, şi faza de descreştere a numărului de microorganisme. Cu cât numărul iniţial al microorganismelor este mai mare cu atât faza de lag este mai scurtă şi cu atât mai rapid va avea loc multiplicarea bacteriilor în faza de creştere rapidă. Durata fazei de lag şi viteza de multiplicare a bacteriilor în faza de creştere logaritmică sunt influenţate foarte mult de temperatură. Perioada poate fi prelungită 100% prin menţinerea produsului la 10oC în loc de 18oC. Când temperatura scade de la 10oC la 4,5 oC faza de lag se prelungeşte cu 200 %. Aceste temperaturi scăzute de depozitare sunt necesare pentru a opri dezvoltarea microorganismelor în faza logaritmică de multiplicare şi mai puţin la a păstra bacteriile într-o stare inactivă de depozitare.

Reacţia mediului (pH-ul produsului) – PH-ul produsului alimentar este unul din factorii de cea mai mare importanţă, privind stabilitatea termică a microorganismelor. Microorganismele au un maximum de rezistenţă la pH = 6 – 7, rezistenţa termică a acestora scăzând odată cu micşorarea pH-ului. În general, sporii încălziţi într-un mediu acid prezintă un D la 121,1oC mult mai scăzut. În cazul produselor alimentare neutre, timpul de distrugere termică pentru bacteriile formatoare de spori foarte rezistenţi la temperatură este de 4 – 5 minute la 121,1 oC, faţă de numai 0,1 min., în cazul bacteriilor mai puţin rezistente la această temperatură (121,1oC). De aceea, diferitele produse alimentare, prelucrate în aceleaşi condiţii, necesită regimuri de sterilizare, în funcţie de valoarea pH-ului.

Produsele cu un pH mai ridicat (pH> 4,5) trebuie sterilizate la temperaturi > 110oC. Bigelow a clasificat conservele în trei tipuri de bază, în funcţie de pH şi anume în următoarele categorii:− conserve neacide, pH > 6;− conserve semiacide, pH = 4,5 – 6;− conserve acide, pH < 4,5.

Se întâlnesc cazuri în care produsele ce au iniţial acelaşi pH necesită regimuri de sterilizare diferite, acest fapt fiind pus pe seama modificărilor de pH în timpul sterilizării, datorită descompunerii unor substanţe cu formare de CO2, H2S iar pe de altă parte ca urmare a precipitării (coagulării substanţelor cu proprietăţi tampon (proteine, fosfaţi).

Natura produsului influenţează rezistenţa la căldură a microorganismelor prin componentele sale.

Conţinutul de umiditate sau activitatea apei a produsului alimentar afectează rezistenţa termică a microorganismelor.

25

În general microorganismele au cea mai mare labilitate la temperatură în produsele cu aw mare. Microorganismele sunt mai uşor de distrus în supe, decât în suspensiile produselor alimentare solide, cum ar fi carnea.

Influenţa substanţelor proteice şi a grăsimilor – substanţele proteice şi grăsimile pot juca rol protector în jurul microorganismelor, mărind rezistenţa acestora la căldură. Fenomenul de protecţie a microorganismelor de către grăsimi (în special ulei) se exercită atunci când bacteriile, respectiv sporii se găsesc în fază grasă (ulei) în cazul în care aceasta reprezintă faza unică lichidă sau în faza ulei din sistemul ulei/apă.

Microorganismele (sporii) care au rezistat procesului de sterilizare, în condiţiile în care rămân în faza de ulei, nu conduc la alterarea produsului. Dacă ele migrează în faza apoasă în urma manipulărilor brutale ale conservelor, multiplicarea acestora devine posibilă. Bacillul coli şi Salmonella sunt distruse în apă la 60 ... 650C, iar în ulei rezistă la 100oC – 30 minute iar la 109oC – 10 minute.

Influenţa aerului – aerul rămas în recipient după închidere sau în ţesuturi, pe lângă efectele nefavorabile pe care le provoacă în timpul sterilizării (presiune mare în recipient, intensificarea coroziunii cutiilor de tablă de oţel cositorită şi nevernisată, pierderi de vitamină C, modificări de culoare, gust, miros) mai poate juca şi rolul de protector al microorganismelor, prin formarea unui strat izolator în jurul lor, ceea ce poate duce uneori la accidente de substerilizare (alterarea produsului).

Influenţa NaCl – efectul clorurii de sodiu este variabil, depinzând de natura produsului, de concentraţia clorurii de sodiu şi de specia de microorganisme. În general NaCl, în concentraţii de până la 5%, măreşte rezistenţa termică a microorganismelor.

Influenţa zahărului – adaosul de zahăr, diminuează activitatea apei şi deci măreşte rezistenţa la căldură a microorganismelor.

Influenţa altor factori – s-a constatat că în prezenţa unor substanţe fitoncide în produsele de origine vegetală sau a pigmenţilor antocianici, se micşorează rezistenţa termică a microorganismelor. Aceste fitoncide se găsesc în roşii, morcovi, hrean, pătrunjel, ceapă, mărar, coriandru, muştar.

Temperatura de sterilizare – timpul în care se aplică temperatura de sterilizare în procesul de sterilizare este hotărâtor. Între temperatură şi timp trebuie să existe o corelaţie optimă. În general este în avantajul calităţii produsului finit să se lucreze la temperaturi înalte de sterilizare cu reducerea corespunzătoare a timpului. O ridicare a temperaturii de sterilizare în progresie aritmetică creează posibilitatea reducerii timpului în progresie geometrică, obţinându-se acelaşi efect de sterilizare. Totuşi, la folosirea temperaturilor înalte de sterilizare la produsele cu vâscozitate mare (pateuri, haşeuri, carne mărunţită) se poate influenţa negativ calitatea, datorită expunerii îndelungate a staturilor periferice la temperaturi înalte (caramelizări).

26

4. INFLUENŢA TRATAMENTELOR TERMICE ASUPRA CALITĂŢII CĂRNII ŞI PRODUSELOR DIN CARNE

4.1. CONSIDERAŢII GENERALE

Diferitele tratamente termice la care este supusă carnea (blanşare, fierbere, afumare caldă, coacere, prăjire, sterilizare) generează în produs atât modificări dorite cât şi modificări nedorite.

Dintre modificările dorite mai importante sunt:- îmbunătăţirea însuşirilor senzoriale (gust, miros şi culoarea pentru produsele afumate, coapte, prăjite);- distrugerea totală sau parţială a microorganismelor, inactivarea enzimelor şidistrugerea toxinelor microbiene precum şi a eventualilor paraziţi;- distrugerea sau inactivarea unor factori cu acţiune antinutritivă;- îmbunătăţirea digestibilităţii proteinelor, în special a colagenului şi ameliorareacoeficientului de utilizare digestivă a celorlalţi compuşi ai cărnii.

Dintre modificările nedorite cea mai importantă este o pierdere de calitate, ca o consecinţă a scăderii valorii nutritive. Aceasta se poate datora pierderilor de componenţi prin simpla solubilizare a acestora în mediul de încălzire (apa de blanşare, fierbere sau grăsimea de prăjire) sau degradării componenţilor în urma tratamentului termic sau ca o consecinţă a unor reacţii tipice (reacţia Maillard, caramelizării, oxidării termice, decarboxilării, dezaminării, desulfurizării).

În funcţie de felul şi severitatea tratamentului, în carne pot fi introduse şi substanţe cu acţiune toxică pentru organism, cum sunt:- compuşi carboxilici, peroxizi;- 3,4 benzpirenul şi 2,4 benzantracenul rezultat în procesul de afumare;- nitrozaminele care se formează din amine şi acidul azotos rezultat din azotiţi încursul tratamentului termic. Comportarea diferitelor proteine din carne la tratamentul termic este diferit în funcţie de structura lor şi de severitatea tratamentului termic.

27

4.2. OPTIMIZAREA TRATAMENTULUI TERMIC

Optimizarea tratamentului termic este posibilă din două motive:- substanţele nutritive (în special vitaminele) şi factorii de calitate senzorială (textură, culoare, aromă) sunt mai rezistente la distrugerea termică decât formele vegetative şi sporii microorganismelor;- substanţele nutritive şi factorii de calitate senzorială au un domeniu mai larg de dependenţă faţă de temperatură decât microorganismele (forme vegetative şi spori) ceea ce permite alegerea unui barem de tratament termic care să facă produsul singur din punct de vedere al inocuităţii şi în acelaşi timp să rămână cu o calitate nutritivă şi senzorială ridicată.

Aceste două motive de bază se explică prin aşa zisa lege Q10 şi prin valorile z diferite pentru distrugerea microorganismelor şi pentru distrugerea factorilor nutritivi şi de calitate senzorială. Valoarea lui z variază între 4,5 şi 6,6 la distrugerea microorganismelor forme vegetative, între 7,0 şi 18,0 la distrugerea sporilor şi între 25 şi 45 la distrugerea substanţelor nutritive şi factorilor de calitate senzorială. Valorile z sunt în raport invers cu energiile de activare (Ea kJ/mol), aşa cum se constată în tabelul 4.2.1.

Tabelul 4.2.1.

Valorile lui z, Ea şi Dr (121,1 oC) pentru diferite componente ale produsului în comparaţie cu microorganismele

Constituientul Valoarea lui z, oC

Energia de activare, Ea, kj/mol

Valoarea lui Dr* (121,1 oC), min

Vitamine 25 – 30 83,720 – 125,58 100 – 1000Culoare, textură, aromă

25 – 45 41,186 – 125,58 5 – 100

Enzime 5,5 – 55 50,230 – 411,86 1 – 10Microorganisme, forme vegetative

4,5 – 6,6 411,860 – 502,32 0,002 – 0,02

Spori 7 – 18 221,850 – 347,43 1,000 – 5,00

*În tabelul de mai sus s-a luat valoarea lui Dr la 121,1oC (sterilizare) dar poate fi considerată şi la 100oC, la 71oC şi la alte temperaturi la care se face tratamentul termic.

Optimizarea tratamentului termic implică două aspecte contradictorii:

28

a) Pentru asigurarea unei durate de conservare cât mai mare a produselor finite este necesar un tratament termic cât mai îndelungat, la o temperatură cât mai ridicată, ceea ce înseamnă o anumită eficienţă a tratamentului termic.

Pentru produsele supuse pasteurizării se impune deci realizarea unei anumite valori de pasteurizare (P7110) care se poate calcula cu relaţia:

P7110 = D (log N0 – log N1)

În care: D – este timpul de reducere zecimală, minute. Pentru formele vegetative ale bacteriilor neformatoare de spori, drojdii şi mucegaiuri, D71 = 2,61. Pentru streptococii fecali, D71 =2,91;No – numărul iniţial de microorganisme;No = masa produsului (g) x numărul microorganisme/g produs;N1 – numărul de supravieţuitori în produsul finit;N1 = masa produsului (g) x număr microorganisme/g produs, respectiv numărul de microorganisme viabile la 1000 recipiente cu produs.

Pentru determinarea valorii de pasteurizare se folosesc ratele letale 10 (T-71)/Z

menţionate în tabelul 1.2, valorile de pasteurizare ce trebuie realizate rezultând din însumarea ratelor letale pentru temperaturile atinse în centrul termic, în funcţie de timp.

Tabelul 4.2.2.

Valorile ratelor letale la pasteurizarea produselor din carne

TemperaturaCentrului Termic, oC

RataLetală

TemperaturaCentrului Termic, oC

RataLetală

TemperaturaCentruluiTermic, oC

RataLetală

55,0 0,025 63,5 0,178 72,0 1,26055.5 0,028 64,0 0,199 72,5 1,41256 0,032 64,5 0,224 73 1,586

56,5 0,036 65 0,251 74 1,77857 0,040 65,5 0,282 74,5 1,996

57,5 0,045 66 0,316 75 2,23958 0,050 66,5 0,355 75,5 2,512

58,5 0,056 67 0,398 76 2,81959 0,063 67,5 0,447 76,5 3,173

59,5 0,071 68 0,501 77 3,54860 0,079 68,5 0,562 77,5 3,982

29

60,5 0,089 69 0,631 78 4,46761 0,097 69,5 0,709 78,5 5,012

61,5 0,112 70 0,794 79 6,31062 0,126 70,5 0,891 79,5 7,090

62,5 0,141 71 1,000 80 7,944

Pentru produsele supuse sterilizării se impune realizarea unei anumite valori de sterilizare (Fo) care se poate calcula cu relaţia:

Fo = × d

Valorile Fo ce trebuie realizate sunt prezentate în tabelul 4.2.3.

Tabelul 4.2.3.

Valorile Fo ce trebuie realizate la sterilizare

ProdusulCe trebuie să realizeze

tratamentul termic

Condiţiile de păstrare maxime

Valoarea de Sterilizare (Fo sau Fs)

Temperatura, oC

Durată

Produse petrei sferturiconservate

Distrugerea formelor vegetative şi a sporilor bacteriilor mezofile de tipBacillus:- B. subtilis, B. megaterium, B. polimixa, B. macerans

0,6 – 0,8 +15 6 – 12 luni

Conservedepozitateîn climattemperat

Distrugerea formelor vegetative şi a sporilor bacteriilor mezofile de tipClostridium patogen şi de alterare:- Cl. Botulinum, Cl. Sporogenes(probabilitatea sporilor de Cl. Botulinum viabili = 10 –

5 – 6 până la8 – 14

+25 2 – 3 ani

30

9/recipient;Probabilitatea sporilor viabili mezofili de alterare cum ar fi Cl. Sporogenes = 10 – 6/recipient)

Conservecare sedepoziteazăîn climattropical

Distrugerea formelor vegetative şi a sporilor bacteriilor mezofile dar şiTermofile de tipul Bacillus şi Clostridium cum ar fi:- B. stearothermophilus, Cl.Thermosaccharoliticum, Cl.Nigricans. Dacă se depozitează conservele la temperatura sub optimul de depozitare, probabilitatea de supravieţuire a sporilor termofili trebuie să fie 10 – 2/recipient. Dacă se depozitează conservele la temperaturi apropiate de optimul de dezvoltare a sporilor, probabilitatea deSupravieţuire a sporilor termofili trebuie să fie 10 – 2/recipient.

14(15 – 21)

+40 1 – 2 ani

b) Pentru asigurarea unor caracteristici senzoriale optime (şi a unui randament ridicat în produs finit pentru produse din carne şi semiconserve) este necesar că tratamentul termic să se efectueze un timp cât mai scurt şi la o temperatură relativ joasă. Efectul tratamentului termic asupra valorii nutritive şi asupra caracteristicilor senzoriale ale produsului finit se apreciază prin aşa-numita “Cooking value”, definită ca reprezentând modificările produse la temperatura de 100oC aplicată timp de 1 min în centru termic al produsului. “Cooking value” se determină în general cu relaţia:

Co = × d

Cu cât “Cooking value” are valori mai mici cu atât produsul îşi păstrează mai mult valoarea nutritivă şi calitatea senzorială.

31

În cazul produselor sterilizate, pentru prognozarea gradului de distrugere termică a unui component termolabil (de regulă vitamina B1), se poate folosi şi relaţia:

Τ = Dr (loga – logb)În care:Τ – durata sterilizării, în min:Dr – timpul de reducere decimală a componentului termolabil, în min (Dr = 130 – 160);A – concentraţia iniţială a componentului termolabil;B – concentraţia finală a componentului termolabil.

Dacă produsele se tratează în sistemul UHT (temperaturi mari şi timp scurt) se obţin valori Fo mari şi o valoare Co acceptabilă. Oricare tratament termic care se încadrează în sistem UTH (temperaturi > 130 oC şi timp de câteva minute) conduce la obţinerea de produse conservabile la temperatura ambiantă şi cu calitate globală superioară celor care se tratează după procedeele clasice, un exemplu în această direcţie fiind edificator, tabelul 4.2.4.

Tabelul 4.2.4.

Influenţa pozitivă a sterilizării la temperaturii ridicate şi timp scurt asupra distrugerii factorilor nutritivi

FenomenulTemperatura de

sterilizare, oC115 125 135

Durata tratamentului termic 1 0,1 0,01Intensitatea reacţiilor chimice în unitatea de timp 1 2 4Degradarea chimică a substanţelor nutritive 1 0,2 0,04

4.3. COMPORTAREA PRODUSELOR DIN CARNE LA TRATAMENTUL TERMIC

32

Structurile de bază în care se încadrează majoritatea produselor din carne sunt:− fără structură fibrilară;− cu structură fibrilară.

Compoziţiile fără structură fibrilară pot fi omogene (parizer, crenvurşti, pateu) şi neomogene (diferite salamuri).

O poziţie specială în cazul compoziţiilor cu structură omogenă o prezintă pastele pentru pateuri, lebărvurşti.

În acest caz structura vâscozo-plastică a compoziţiei se menţine şi după aplicarea tratamentului termic. Acesta se explică prin aceea că materiile prime iniţiale se folosesc după o prealabilă blanşare (cu excepţia ficatului), care conduce la denaturarea proteinelor, deci la pierderea capacităţii acestora de a forma structuri interspaţiale rigide după distrugerea mecanică a structurii materiei prime blanşate.

Pentru produsele cu structură fibrilară (muşchi ţigănesc, şuncă presată, semiconserve), influenţa tratamentului termic se poate evidenţa la nivel macroscopic şi microscopic, la nivel de organizare structurală a proteinelor fibrilare şi sarcoplasmatice precum şi în ceea ce priveşte proprietăţile fizice, chimice şi biochimice.

În ceea ce priveşte conservele din carne, comportarea lor sub influenţa tratamentului termic este, în general, asemănătoare cu a preparatelor din carne, în funcţie de structura lor dacă se ia în consideraţie evoluţia transformărilor până la 90 ... 95oC, după care, până la temperatura de sterilizare şi în timpul sterilizării propriu-zise, transformările sunt mult mai profunde sub toate aspectele.

Pentru conservele din carne, modul de transmitere a căldurii, dependent de structura şi compoziţia chimică a produsului, prezintă o importanţă în sensul că la produsele compacte transmisia căldurii se face prin conducţie. Aceste produse necesită în general tratamente termice mai severe cel puţin ca durată. La aceste produse, straturile periferice se încălzesc mai repede şi stau mai mult sub influenţa temperaturii, în comparaţie cu stratul din jurul centrului geometric.

În schimb, partea centrală a produsului se răceşte mai greu ceea ce face ca şi în această zonă în final să se producă modificări importante.

5. MODIFICĂRILE CARE AU LOC LA TRATAREA TERMICĂ A CĂRNII ŞI PRODUSELOR DIN CARNE

33

În funcţie de felul tratamentului termic, în carne au loc cu o intensitate mai mare sau mai mică următoarele modificări:− dezorganizarea structurii macroscopice şi microscopice a ţesutului muscular;− dezorganizări la nivel de structură a proteinelor miofibrilare şi sarcoplasmatice;− modificări fizico-chimice;− dispersia grăsimii şi termodegradarea acesteia;− modificări ale sistemului glucidic şi mineral;− formarea de suc (pierderi de substanţe azotate, lipide, minerale etc.) contribuie la scăderea valorii nutritive;− modificări senzoriale (culoare, gust, miros, textură);− modificarea valorii nutritive din alte cauze.

5.1. Dezorganizarea structurii macroscopice şi microstructurale a ţesutului muscular

La nivel macroscopic se constată:− până la temperatura de 50oC, fibrele musculare îşi micşorează diametrul;− la 60oC se continuă contractarea fibrelor musculare precum şi a ţesutului

conjunctiv care alcătuieşte perimisium şi endomisium;− la temperaturi mai mari de 70oC, contractarea ţesutului conjunctiv continuă

având loc şi fragmentarea acestuia.La nivel microstructural se constată următoarele:

- până la temperatura de 50oC are loc o scurtare însemnată a sarcomerului şi odegradare a liniei Z. Linia M şi filamentele subţiri şi groase nu sunt modificate;

- la 60oC se iniţiază coagularea filamentelor groase, dezintegrarea filamentelorsubţiri şi pierderea structurii liniei M;

- la temperatura de 70oC are loc o dezintegrare masivă a filamentelor subţiri şicoagularea în continuare a filamentelor groase;

- la temperatura de 80 – 90oC structura filamentară este pierdută.

5.2. Dezorganizări la nivel de structură a proteinelor

Modificările de structură a proteinelor miofibrilare şi sarcoplasmatice sunt în funcţie de temperatura atinsă de produs şi de durata tratamentului termic.

Până la atingerea temperaturii de 90 ... 95oC, transformările pe etape, suferite de proteinele ţesutului muscular sunt următoarele:− între 20 ... 30oC nu au loc modificări ale proprietăţilor chimice şi coloidale şi de legare a ionilor de către proteinele structurale. Activitatea ATP-azică este micşorată la 30oC.

34

− între 30 ... 50oC au loc unele modificări ale proteinelor care influenţează capacitatea de reţinere a apei, rigiditatea ţesutului, solubilitatea lor, pH-ul, punctul izoelectric, numărul de grupări -SH disponibile, numărul de grupări acide şi capacitatea proteinelor de a lega Ca2+ şi Mg2+.

Modificarea proteinelor miofibrilare în intervalul 30 ... 50oC include 2 etape: o depliere a lanţurilor polipeptidice şi formarea de legături transversale relativ instabile între aceste lanţuri, fapt care conduce la o îndesare a structurii.

În acest interval de temperatură o parte din proteinele sarcoplasmatice sunt, de asemenea denaturate.− între 50 ... 60oC are loc o rearanjare a proteinelor miofibrilare, fapt care conduce la o întârziere a modificării de pH;− degradarea proteinelor sarcoplasmatice se continuă în acest interval de temperatură. La 65oC proteinele miofibrilare şi sarco-plasmatice sunt aproape total coagulate.− colagenul începe să se contracte la 65oC şi la temperaturi mai mari începe să setransforme în glutină (gelatină);− peste 90oC începe eliberarea de H2S, scăderea numărului de grupări acide şi acapacităţii proteinelor de a lega Ca2+ şi Mg2+. Reacţiile Maillard încep la 90oC şi se intensifică odată cu creşterea temperaturii şi duratei de încălzire.− la temperaturi peste 95oC are loc hidroliza parţială a proteinelor, în special a celor sarcoplasmatice cu formarea de polipeptide şi compuşi cu masă moleculară mică.

Odată cu creşterea temperaturii, viteza de transformare a polipeptidelor în compuşi cu masă moleculară mică, depăşeşte viteza de formare a polipeptidelor din proteine.

Nivelul de hidroliză a proteinelor este dependent de nivelul de temperatură atins, având în vedere acelaşi timp de încălzire. Pentru aceeaşi temperatură de încălzire gradul de hidroliză este în funcţie de durata tratamentului termic.− la temperaturi de sterilizare mai mari de 100oC au loc decarboxilări, dezaminări şi desulfurări.

Proteinele structurale sunt principala sursă de H2S. Cantitatea de H2S care se formează la sterilizarea cărnii sub formă de conserve este în funcţie de felul şi gradul de prospeţime al cărnii, de temperatură şi durata de sterilizare. Formarea de H2S începe practic la mai mult de 90oC şi creşte apoi liniar pe măsură ce creşte temperatura.

Amoniacul la temperaturi sub 100oC se formează din gruparea aminică a glutaminei iar CO2 provine din glutation. La temperaturi mai mari de 100oC NH3 şi CO2 provin din dezaminarea şi decarboxilarea aminoacizilor liberi sau a grupărilor aminice şi carboxilice din proteine şi polipeptide.

Conţinutul de NH3 poate ajunge la 50 – 60 mg/100 g produs, dar în medie, valorile sunt cuprinse între 35 şi 45 mg/100 g produs.

35

După V. Gheorghe, nivelul de NH3 din conservele de carne în suc propriu poate ajunge la următoarele valori:− conserve din carne de porc: 24 – 45 mg NH3/100 g – cantitate superioară;− conserve din carne de porc: 46 – 68 mg NH3/100 g – calitate acceptabilă;− conserve din carne de bovină: 30 – 50 mg NH3/100 g – calitate superioară;− conserve din carne de bovină: 50 – 68 mg NH3/100 g – calitate acceptabilă.

5.3. Modificări fizico-chimice.

Aceste modificări se referă în principal la pH şi la capacitatea de reţinere a apei şi sunt strâns corelate cu modificările proteinelor. PH-ul cărnii, în general creşte în timpul tratamentului termic. La un pH iniţial al cărnii de 5,6, creşterea pH-ului este de 0,4 unităţi. Dacă pH-ul iniţial este 7,0, la tratament termic nu are loc o modificare a pH-ului.

Sherman explică această creştere de pH, în cursul tratamentului termic, prin ruperea legăturilor imidazol, sulfhidrice, hidroxilice, iar Hamm a sugerat o mascare a unor grupări ionizabile, urmare modificării structurii proteinelor.

Capacitatea de reţinere a apei se modifică în sensul diminuării la temperatura de 40oC şi mai ales între 40 şi 50oC. Diminuarea este cu atât mai mare cu cât temperatura produsului atinge 90oC. Durata tratamentului termic influenţează în mică măsură modificarea capacităţii de reţinere a apei conform figurii 5.3.1. Modificarea capacităţii de reţinere a apei este consecinţa denaturării termice a proteinelor.

Figura 5.3.1. Variaţia capacităţii de reţinere a apei în funcţie de temperatură şi durata de încălzire

5.4. Dispersarea grăsimii şi termodegradarea acesteia

36

În timpul tratamentului termic, are loc o rupere a celulelor grase ale ţesutului adipos, grăsimea fiind expulzată şi dispersată în masa cărnii. Glutina, rezultată din degradarea colagenului, joacă un rol de emulgator.

În funcţie de metoda aplicată, o parte din grăsime poate fi eliminată în bulionul de fierbere, în sos sau în grăsimea de la prăjire.

Intensitatea degradării grăsimii este în funcţie de următorii factori:− temperatura şi durata prelucrării;− prezenţa acceleratorilor oxidării (Fe, Cu);− natura acizilor graşi şi poziţia acestora în molecula trigliceridei;− modul de încălzire (în absenţa sau în prezenţa aerului).

În procesele de pasteurizare, fierbere, sterilizare, poate să aibă loc o hidroliză a lipidelor, ceea ce determină creşterea indicelui de aciditate.

Termodegradarea grăsimilor este posibilă numai la temperaturi şi durate foarte mari de sterilizare.

În timpul prăjirii, coacerii (temperaturi 130 ... 200oC), se pot termodegrada atât grăsimile proprii cărnii cât şi cele în care are loc prăjirea (ulei, untură).

În mod practic, termodegradarea grăsimilor are loc în prezenţa oxigenului, efectul termic fiind cuplat cu cel de oxidare. De asemenea, trebuie avut în vedere efectul exercitat de umiditatea produsului asupra transformărilor chimice suferite de grăsimi.

Modificările degradative ale grăsimilor şi uleiurilor sunt:− autooxidarea, care decurge la temperaturi sub 100oC;− polimerizarea termică, care are loc la temperaturi cuprinse între 200 ... 300oC, în absenţa aerului;− oxidarea termică, care are loc la temperaturi de circa 200oC, în prezenţa aerului.

În grăsimile şi uleiurile încălzite se acumulează:− produşi uşor volatili cu caracter acid, acizi graşi nesaturaţi (C6 – C12), cetoacizi şi hidroxiacizi (C6 – C8), diacizi şi acizi aromatici;− produşi uşor volatili cu caracter neacid: hidrocarburi săturate (C7 – C14), hidrocarburi săturate (C7 – C11), compuşi aromatici (fenoli, fenilpentatonă, hexanonă, fenil-propilaldehidă, 2-pentil-furan);− compuşi nevolatili: monomeri ciclici, dimeri aciclici şi ciclici şi trimeri.

Raportul dintre aceşti compuşi este în funcţie de modul de încălzire. Acizii graşi cu cea mai mare sensibilitate la oxidarea termică sunt cei cu un grad ridicat de nesăturare, degradarea fiind proporţională cu acest indice, în următoarea succesiune: acid linolenic > acid linoleic > acid oleic.

La temperaturi de peste 100oC sunt supuşi autooxidării chiar esterii acizilor graşi saturaţi, acţiunea oxigenului având loc la carbonul din poziţia β, produsul primar fiind un hidroperoxid. Acest hidroperoxid poate conduce la formarea de

37

cetone prin deshidratarea, la alcooli prin reducere sau lanţul hidroperoxidic poate suferii o oxidare mai avansată.

Grăsimile şi uleiurile degradate termic prezintă caracteristici chimice şi fizice modificate în comparaţie cu cele netratate termic.

Grăsimile şi uleiurile degradate termic devin neutilizabile după un timp de folosire. Acestea chiar după prima întrebuinţare conţin peroxizi care pot contribui la distrugerea vitaminelor şi acizilor graşi din alimentele care au fost prăjite şi care au absorbit din grăsimea degradată termic.

5.5. Modificări în sistemul glucidic şi mineral

Modificările în sistemul glucidic şi mineral au fost mai bine studiate pentru sterilizare. Astfel, la temperatura de 113oC conţinutul de glicogen se reduce cu 25 %, paralel având loc o creştere a conţinutului de glucoză. Conţinutul de acid lactic nu este influenţat la sterilizarea conservelor de carne, în schimb conţinutul de acid piruvic scade.

La sterilizare apar şi alte modificări, cum ar fi creşterea fosfaţilor anorganici şi scăderea celor organici. Paralel are loc şi o scădere a conţinutului de hexozofosfaţi şi acizi adenilici.

În timpul fierberii, carnea pierde 40 – 56% din conţinutul de potasiu şi sodiu, 10 – 20% din cel de magneziu şi calciu şi 30 – 40% din cel de clor şi fosfor. Pierderile de substanţe alcaline (K, Na, Ca), fiind mai importante decât cele în substanţe acide, fac să crească acţiunea acidifiantă a cărnii fierte.

5.6. Formarea şi pierderea de suc

Pierderile de suc, respectiv bulion de carne, la aplicarea unui tratament termic sunt influenţate de:− felul cărnii (de vită, porc, oaie, pasăre);− pH-ul cărnii şi corelat cu acesta cu capacitatea de reţinere a apei;− structura” închisă” sau “deschisă” a cărnii care caracterizează o anumită fază biochimică postsacrificare;− timpul de tratament termic aplicat (blanşare, pasteurizare, fierbere, prăjire, coacere, sterilizare) caracterizat prin temperatură şi durată;− grosimea bucăţii de carne;− prezenţa sau absenţa unei membrane permeabile la vaporii de apă;− adaosul unor aditivi care măresc capacitatea de hidratare şi reţinere a apei (NaCl, polifosfaţi).

38

Mecanismul pierderii de suc este explicat astfel: creşterea temperaturii antrenează o modificarea a structurii cărnii de la nivel macroanatomic la nivel ultrastructural, deci se modifică raportul dintre diferitele categorii de apă în favoarea apei libere.

În condiţiile în care sunt posibile schimbările cu mediul de încălzire, sucul din carne poate fi eliberat în mediul respectiv, dependent de noua structură a cărnii sau produsului din carne şi vâscozitatea sucului (conţinutul în substanţă uscată).

Sucul (bulion, sos) este format din apă şi substanţă uscată. Cantitatea de substanţă uscată în sucul eliberat este în principal în funcţie de pH-ul cărnii. La pH = 5,0 – 5,5, deşi pierderile de suc sunt maxime (capacitatea de reţinerea a apei este minimă), cantitatea de substanţă uscată din suc este minimă. Pierderile de substanţă uscată antrenată de suc pot ajunge la 10% din substanţa uscată totală în cazul cărnii tocate şi chiar 20% în cazul cărnii în bucăţi. Substanţa uscată este formată din proteine solubile, substanţe extractive azotate şi neazotate, săruri minerale, vitamine.

Pierderile de substanţă uscată în sucul eliberat în apă pentru fierbere (ca şi pentru pasteurizare şi blanşare) depind de:− raportul carne/apă;− suprafaţa bucăţii de carne care vine în contact cu apă;− calitatea iniţială a cărnii şi în special conţinutul în grăsime;− temperatura mediului în care se face tratamentul termic;− structura produsului;− temperatura în stratul cel mai profund al bucăţilor de carne;− durata tratamentului termic;− adaosul de săruri (NaCl, polifosfaţi) în carnea care este supusă tratamentului termic, care duce la micşorarea pierderilor de substanţă uscată, deoarece aceste săruri măresc capacitatea de reţinere a apei de către carne.

În cazul substanţelor azotoase intră şi o parte din gelatina rezultă în urma hidrolizei colagenului. Hidroliza colagenului este mai intensă în prezenţa unei cantităţi suficiente de apă şi la o durată mai mare a tratamentului termic (pasteurizare, sterilizare). Cantitatea de gelatină formată la sterilizare reprezintă 40 – 50 % faţă de conţinutul de colagen. Aproximativ 30 – 40 % din gelatina formată trece în suc (apa de fierbere) în cazul unei fierberi prelungite. O parte din proteinele eliberate cu sucul în apa de fierbere, pot coagula sub formă de spumă care se îndepărtează.

Substanţele extractive trec în proporţie de 80 – 90% faţă de conţinutul lor din carne, în sucul care ajunge în apa de fierbere.

Aceste pierderi de substanţe nutritive nu diminuează valoarea nutritivă a cărnii fierte în condiţiile în care supa respectivă în care a trecut sucul este consumată.

39

Pierderile de substanţe nutritive contează în cazul blanşării cărnii pentru fabricarea unor tipuri de conserve, dar la blanşare pierderile sunt mai mici, operaţia fiind de scurtă durată (câteva minute).

Prăjirea, frigerea, coacerea se aplică mai rar în industria cărnii, fiind operaţii frecvente în gospodăria individuală. Pierderile totale la prăjire (apă evaporată plus bulionul scurs) sunt dependente de: durata prăjirii, masa bucăţilor şi grosimea acestora, mediul de prăjire, felul cărnii.

Pierderile de untură sau ulei se datoresc absorbţiei acestora de către carne şi volatilizarea unor componente care se formează în cursul prăjirii.

Prăjirea, coacerea, frigerea se diferenţiază între ele şi prin mărimea pierderilor de proteine, grăsimi, săruri minerale.

La aceste tratamente termice, pierderile de proteine solubile, substanţe extractive, substanţe minerale sunt mai reduse decât la fierbere, în schimb sunt mai mari cele de grăsime în bulionul care se formează.

La sterilizarea cărnii în recipiente ermetic închis, deşi există treceri de substanţe nutritive în partea lichidă care se formează sau care este adăugată, practic nu există pierderi deoarece partea lichidă se consumă împreună cu cea solidă.

5.7. Modificări senzoriale

Aceste modificări se referă la culoare, aromă, textură.Formarea culorii – carnea şi produsele din carne care nu au fost sărate în

prealabil în prezenţă de azotaţi sau azotiţi vor căpăta o culoare brun cenuşie atât la suprafaţă cât şi în profunzime la pasteurizare, blanşare, fierbere, sterilizare, datorită transformării pigmenţilor din stare redusă sau oxigenată în pigmenţi în stare oxidată (metmioglobină). Chiar dacă globina (partea proteică a mioglobinei) se denaturează complet la 80 ... 85oC, culoarea cărnii începe să se modifice de la 40oC. La carnea supusă coacerii, prăjirii, frigerii, culoarea la suprafaţă este brun roşcată, datorită în principal reacţiilor de tip Maillard. La frigerea cărnii pe grătare, culoarea brun roşcată se datoreşte şi combinaţiei dintre CO şi mioglobină sau hemoglobină reziduală. La frigerea pe plită încălzită culoarea la suprafaţă se datoreşte în principal reacţiilor Maillard. Culoarea în profunzime a cărnii coapte, fripte, este de asemenea brun-roşcat, depinzând de temperatura atinsă.

La produsele sărate în prezenţă de azotiţi, culoarea produselor pasteurizate, blanşate, fierte, sterilizate se datoreşte transformării nitrozomioglobinei şi nitrozohemoglobinei, în nitrozomiocromogen şi respectiv nitrozohemocromogen, prin denaturarea părţii proteice a pigmenţilor respectivi.

40

O contribuţie însemnată la formarea culorii o au grupările –SH libere, care contribuie la înroşire în prezenţă de azotit după schemele:

A) azotit + -SH → NONO + Mb → NOMbNitrozomioglobinăB) azotit + -SH → R-S-NONitrozotiolR-S-NO + Mb → NO-MbÎn cazul produselor afumate, culoarea la suprafaţă devine brun roşcată sau în

diferite tonuri de auriu.Formarea aromei (gust şi miros). Sub denumirea de aromă se grupează

ansambluri de impresii olfactive şi gustative puse în evidenţă în timpul consumării alimentului. După aplicarea tratamentelor termice, carnea capătă o aromă specifică, complet diferită de cea a cărnii proaspete.

În afară de ingredientele de aromatizare adăugate, la fabricarea diferitelor produse din carne (preparate, semiconserve, conserve etc.) la formarea compuşilor de aromă participă substanţele extractive azotate şi neazotate existente sau cele care se formează în timpul tratamentului termic, o serie de substanţe mai mult sau mai puţin volatile, precum şi anumiţi componenţi din fum.

Dintre acestea amintim:− compuşi volatili acizi: propionic, butiric, izobutiric, formic, acetic;− compuşi volatili bazici: amoniac, amâne;− compuşi volatili cu sulf: H2S, metil-mercaptan;− compuşi volatili carbonilici: acetonă, metil-etil-cetonă, diacetil, acetaldehidă,propionaldehidă, butilaldehidă.

Dezvoltarea aromei în timpul tratamentelor termice este rezultatul:− acţiunii directe a căldurii asupra proteinelor;− acţiunii directe a căldurii asupra unor componente azotate solubile în apă;− reacţiilor de termodegradare oxidativă a lipidelor şi acizilor graşi liberi;− acţiunii substanţelor din fum;− reacţiilor de piroliză a zaharurilor şi aminoacizilor;− reacţiilor de degradare termică a ribonucleotidelor.

În cazul pasteurizării, blanşării, fierberii şi sterilizării, o contribuţie însemnată la formarea aromei, o au produşii de degradare ai nucleotidelor: acidul inozinmonofosforic, inozina şi hipoxantina. În timpul procesului de sterilizare are loc şi o creştere a conţinutului de aminoacizi liberi. Creşterea de aminoacizi liberi este mai mare la începutul fazei de sterilizare, după care conţinutul acestora scade foarte mult, urmare a proceselor de dezaminare şi decarboxilare.

41

O contribuţie importantă la aroma specifică produselor afumate o au compuşii fenolici de tipul: guaiacolului, 4-metilguaiacolului, eugenolului, timolului, dimetoxifenolului, anisolul, siringolul.

Alături de aceste substanţe participă şi un amestec complex compus din: metilciclopentanonă, compuşi carbonilici (furfurol, diacetil, aldehidă benzoică, lactone) şi compuşii de reacţie dintre aminoacizii cărnii şi metilglioxalul, furfurol, pirocatehina din fum.

Reacţiile de îmbrunare neenzimatică contribuie la formarea aromei, în principal, prin reacţii de tip Strecker, reacţii de ciclizare (formare de heterociclii), reacţii de aldolizare.

Heterociclii se pot forma plecând şi de la alte surse şi pe alte căi şi anume:− din zaharuri reducătoare şi aminoacizi prin reacţii de piroliză;− din vitamină B1 prin reacţii de piroliză;− din lipide şi acizi graşi liberi;− din ribonucleotide.

Reacţiile de aldolizare între aldehide, pe de o parte şi reacţii de polimerizare între aldehide şi amine, pe de altă parte, pot avea două consecinţe: de modificare substanţială a aromei produsă prin tratament termic şi de formare a pigmenţilor coloraţi (melanoidine) care sunt decelaţi la sfârşitul reacţiilor Maillard.

Din punct de vedere senzorial reacţia Maillard, are un rol benefic în plan nutriţional, cu două consecinţe negative:− pierderea selectivă de lizină în raport cu alţi aminoacizi esenţiali, deci o pierdere de valoare protidică (reacţia Maillard influenţează negativ valoarea nutritivă a produselor destinate în special copiilor care necesită un aport mare de lizină);− anumite substanţe formate au caracter toxic şi antienzimatic.

Formarea texturii – textura cărnii supusă tratamentului termic are două componente principale: suculenţa şi frăgezimea.

Suculenţa se referă la impresia de umiditate în timpul primei masticaţii, produsă de o eliberare rapidă de lichid din produs şi la impresia susţinută, în mare măsură, de efectul stimulent asupra salivării.

Frăgezimea corespunde ansamblului de senzaţii mecanice percepute în cavitatea bucală în timpul masticării. Textura cărnii tratată termic se modifică ca o consecinţă a următoarelor procese:- deshidratarea cărnii (pierderea de apă prin evaporare şi sub formă de suc), deshidratarea făcând să scadă atât frăgezimea (rezistenţa la masticaţie creşte) cât şi suculenţa;- expulzarea de grăsime din celulele grase şi dispersarea acesteia în masa cărnii care conduce la îmbunătăţirea frăgezimii şi suculenţei;- hidroliza colagenului care conduce la îmbunătăţirea frăgezimii şi suculenţei;

42

- denaturarea proteinelor, în special a celor structurale, care conduce la înrăutăţirea frăgezimii şi suculenţei.

Textura cărnii mai depinde de: tipul cărnii, porţiunea anatomică prelucrată, cantitatea de grăsime şi apă din carne, metoda de tratament termic, temperatura şi durata tratamentului termic.

În general, textura cărnii se îmbunătăţeşte la temperaturi superioare celei de 80oC, deci o dată cu solubilizarea unei cantităţi mai mari de colagen.

5.8. Modificarea valorii nutritive

Modificarea valorii nutritive a cărnii în timpul tratamentelor termice este rezultatul scăderii calităţii proteinelor şi lipidelor, pierderilor unor nutrienţi (aminoacizi esenţiali, acizi graşi esenţiali, săruri minerale şi vitamine).

Scăderea calităţii proteinelor este consecinţa:− reacţiilor proteinelor cu hidraţii de carbon, având ca rezultat blocarea unoraminoacizi esenţiali şi modificarea digestibilităţii proteinelor de către enzimeleproteolitice. Pierderile de lizină sunt de 12,2 % în cazul cărnii afumate la rece timp de 1 – 2 zile şi de 44 %, în timpul afumării la cald, la 65oC, timp de 10 ore;− reacţiilor proteinelor în absenţa hidraţilor de carbon, având ca rezultat scădereadisponibilităţii unor aminoacizi din structura proteinelor (se pierde îndeosebi metionina, lizina, acidul aspartic, acidul glutamic, triptofanul şi cisteina).

Digestibilitatea proteinelor, poate fi redusă în mod sever cu 4 – 6% ca urmare a formării unor legături transversale intra şi intermoleculare la un tratament termic intens cu căldură umedă sau uscată prin reacţii de transaminare. Este posibilă şi formarea unor dipeptide de tipul: glutamil-lizină, aspartil-lizină, lizino-alanină care nu sunt atacate de enzimele digestive;− reacţiei proteinelor cu lipidele, în special cu cele oxidate sau cu produşii de oxidare ai lipidelor. În interacţiunea lipide-proteine pot funcţiona două mecanisme:− reacţia prin intermediul radicalilor liberi;− reacţia dintre compuşii carbonilici rezultaţi din degradarea lipidelor oxidate şi grupările amino ale proteinelor.

În primul caz, radicalii lipidici (R*, RO* sau ROO*) reacţionează cu proteină (P) rezultând un produs de adiţie care în continuare se polimerizează prin intermediul legăturilor transversale.

ROO* + P → ROOPROOP + O2 → *OOROOP (dimer)Reacţia dintre radicalii liberi lipidici cu proteinele poate conduce şi la formarea

unui radical liber proteic.RO* + P → ROH + P*

43

ROO* + P → ROOH + P*Formarea radicalilor liberi proteici este urmată de o polimerizare directă a

lanţurilor proteice, fără încorporare de lipide:P* + P→ P-P* (dimer)P – P* +P → P-P-P* (trimer), etcÎn cel de al doilea caz, derivaţii aldehidici cu lanţ scurt său lung care rezultă din

degradarea hidroperoxizilor formaţi din acizii graşi nesaturaţi prin oxidare se pot lega de grupările amino ale proteinelor, printr-o reacţie de tip bază Schiff:

R-C = O + H2N - P→ R-C =N-P + H2OAldehidele bifuncţionale, cum ar fi melondialdehida, pot forma legături intra şi

intermoleculare cu proteinele.Datorită interacţiunii dintre lipidele oxidate şi proteine se ajunge la distrugerea

cisteinei, lizinei, histidinei şi metioninei, valoarea nutritivă a proteinei în ansamblu fiind mai redusă.− reacţiei proteinelor cu aldehide. La afumarea produselor din carne, aldehidele din fum (formaldehida, aldehida acetică) pot reacţiona cu grupările -NH2 terminale ale proteinelor şi în special cu grupările ε-amino ale lizinei, ceea ce conduce la scăderea disponibilităţii lizinei pentru organism. Formolul şi vaporii de crezol pot modifica textura periferică a produselor din carne prin efectul de tăbăcire sau coagularea fibrelor musculare ale cărnii şi ale membranelor naturale;− reacţiei de hidroliză a proteinelor care este evidentă în special în cazul sterilizării.

Pierderile de azot proteic variază între 4 şi 14 %, cu o acumulare necorespunzătoare de azot neproteic care trece în mare parte în fracţiunea lichidă a conservei;− reacţiilor de dezaminare şi decarboxilare a aminoacizilor liberi, cei din structuraproteinelor pot fi dezaminaţi şi decarboxilaţi în măsura în care grupările amino şicarboxi nu participă la formarea legăturilor peptidice (monoamino-dicarboxilici,monoamino-monocarboxilici, diamino-dicarboxilici).

Scăderea calităţii lipidelor este consecinţa:− termodegradării, în care caz se pierd acizi graşi esenţiali şi se formează produşinedoriţi;− degradării oxidative (autooxidare).

Reducerea valorii nutritive a cărnii tratate termic este influenţată şi de pierderile de substanţe extractive azotate şi neazotate, substanţe minerale şi vitamine.

Având în vedere că s-au făcut referiri cu privire la pierderile de proteine, lipide, săruri minerale, când s-au prezentat pierderile de suc vom indica în continuare unele date referitoare la pierderile de vitamine.

44

În general, retenţia de vitamine este mai bună la carnea de porc în comparaţie cu carnea de vită. Aceasta este în funcţie de: durata tratamentului termic, temperatură, porţiunea anatomică, starea în care a fost tratată carnea.În cazul conservelor din carne datorită temperaturii ridicate de sterilizare şi duratei mari de sterilizare, conţinutul de vitamine este redus simţitor. Cele mai mari pierderi le suferă vitamina B1.

Prin sterilizare la 113oC timp de 85 de minute se reţine numai 22 – 25 % din conţinutul iniţial de vitamină B1, pe când la un regim de sterilizare la 120oC timp de 30 minute, reţinerea de vitamină B1 este 42 – 45 %.

Vitaminele B2 şi PP au o rezistenţă termică mai ridicată, se păstrează în conservele sterilizate în proporţie de 90 – 100 %, iar acidul pantotenic în procent de 70 – 80 %. Cea mai mare sensibilitate la căldură o prezintă vitamina C, care se oxidează rapid la compuşi lipsiţi de valoare biologică, proces influenţat de temperatură, valoarea pH-ului şi conţinutul de metale grele.

La sterilizarea conservelor din carne de pasăre s-au constat următoarele pierderi de vitamine: 72% pentru tiamină, 38% pentru riboflavină şi 26% pentru niacină.

Vitaminele liposolubile sunt mai stabile la tratamentul termic decât vitaminele hidrosolubile.

În concluzie, tratamentele termice determină o micşorare a valorii nutritive, valoarea biologică a proteinelor scade cu 5 – 7 %, iar digestibilitatea cu 4 – 6 %.

45

6. EFECTELE PRELUCRĂRII TERMICE

Cu foarte puţine excepţii (carne uscată, fermentată, cârnaţi, anumite porţiuni din fripturi de fripturi, etc), pentru majoritatea produselor din carne se restabileşte echilibrul termic la un anumit punct, înainte ca producătorul sau consumatorul să le folosească. Prelucrarea termică are mai multe caracteristici pentru produsele din carne fără de care nu ar exista. Datorită variabilităţii proceselor, produselor şi regimurilor utilizate în industrie, efectele cauzate de căldură asupra cărnii sunt foarte diverse. Cu toate acestea, efectele comune asupra produselor din carne sunt discutate mai jos.

6.1. Efectele tratamentului termic asupra proteinelor

Muşchii eliberaţi din grăsimea aderentă conţin, în medie, 21,5% material azotos, din care majoritatea sunt proteine. Prelucrarea termică a produselor din carne afectează caracteristica structurală a proteinelor miofibrilare şi a enzimelor din muşchi. Se pot observa modificări şi în funcţie de intensitatea tratamentului termic aplicat.

DenaturareaPrelucrarea termică a cărnii cauzează coagularea proteinelor de pe suprafaţa

muşchiului, urmate de denaturarea proteinei care rezultă în urma modificărilor structurale, afectând astfel solubilitatea lor în sistemul de carne. Proteinele sunt de obicei, eliberate din structurile cuaternare şi îşi pierd astfel conformaţia de origine. În ciuda denaturării proteinelor, în timpul încălzirii, aceste modificări au un efect negativ redus asupra valorii nutritive a cărnii, cu excepţia produselor supraîncălzite, care pot fi afectate de degradarea lizin-aminoacizilor. Iniţial, sucurile rămase în urma cărnii sunt solidificate ca urmare a denaturării şi modificarea solubilităţii produse în proteinele solubile. Ulterior, schimbările de la suprafaţa fibrelor musculare duc la schimbarea culorii de la suprafaţa cărnii. Aceste modificări se observă la fel de bine la produsele tratate, cât şi la cele netratate.

Schimbările structurale sunt foarte importante la produsele mărunţite, deoarece în timpul formării emulsiilor de carne, grăsimea este înconjurată de proteine care sunt stabilizate de acţiunea temperaturii în timpul coagulării, obţinându-se un produs omogen.

46

Modificarea culoriiTratamentele termice aplicate muşchilor provoacă schimbări de culoare în

proteine caracterizate printr-o schimbare de la roşu la maro sau gri la produsele netratate şi stabilizează culoarea caracteristică roşie/roz la mezeluri. Produsele tratate nu-şi schimbă culoarea în maro sau gri pentru ca nitriţii reacţionează cu pigmenţii din muşchi pentru a produce un roz stabil. Supraîncălzirea duce la formarea de culori întunecate din cauza deshidratării. Grupele amino din aminoacizi (lizină şi alanin), care alcătuiesc proteinele din muşchi reacţionează cu zaharuri disponibile de reducere, cum ar fi glucoză şi se supun unei reacţii de tip Maillard.

Îmbunătăţirea palatabilităţiiPregătirea cărnii la temperaturi de peste 70°C intensifică aroma cărnii şi

schimbă gustul de sânge. Astfel, gustul şi aroma de carne proaspătă vor deveni în final gust şi aromă de fiert pronunţate, agreate de consumatori. Deşi gustul şi aroma sunt dependente de specie, de gătit, de metoda folosită, de condimente, maturarea cărnii, cantitatea şi tipul de grăsime, precum şi de regimul de hrănire, prelucrarea termică îmbunătăţeşte aceste arome, îmbunătăţind acceptabilitatea produsului. În plus, carnea devine mult mai fină, mai ales bucăţile de carne macerate, ca urmare a înmuierii ţesutului conjunctiv.

Inactivarea enzimelor proteoliticeÎn mod normal, activitatea enzimatică este relativ lentă în comparaţie cu

degradarea microbiană provocată de bacterii. Cu toate acestea, s-a observat că la produsele iradiate, apar modificări proteolitice, cauzând modificări de aromă (amar) şi culoare la produsele din carne, însoţite de formarea de cristale de tirozină. Un proces de opărire ajungând la 55 până la 60°C, fiind suficient pentru a inactiva aceste enzime şi pentru a reduce această problemă.

6.2. Efectele tratamentului termic asupra grăsimilor

Conţinutul de grăsime din carne este foarte variabil şi depinde de cantitatea de grăsime eliminată din muşchi în timpul pregătirii cărnii pentru tăiat. În medie, grăsimile conţinute în muşchi, eliberate din grăsimea aderentă este de doar 1,5%.

SolubilitateaPrelucrarea termică a produselor din carne cauzează topirea grăsimii. În timp

ce temperatura de topire este în general, cuprinsă în intervalul de 37 ... 40°C, punctul de topire a grăsimilor în cadrul fiecărei specii de animale depinde de tipul hranei pentru animale şi gradul de saturaţie: grăsimi nesaturate în hrana animalelor.

47

Grăsimea solubilă este eliberată din amestecul de produs (muscular sau produs mărunţit), la temperaturi scăzute cu excepţia cazului în care este ţinută într-o matrice eficace. Prin urmare, în produsele mărunţite, coagularea matricei de proteine este critică pentru menţinerea grăsimii în timpul prelucrării termice. Ţesuturile grase suportă căldura până la 130 la 180°C; cu toate acestea, unele celule adipoase pot izbucni/exploda în proces.

Modificarea aromeiAromele caracteristice ale diferitelor specii de carne se regăsesc în principal în

grăsimi. Din această cauză, cu cât e mai în vârstă animalul, cu atât aroma e mai puternică datorită modificărilor ce au loc la diferitele niveluriluri ale grăsimii. Prelucrarea termică declanşează dezvoltarea de arome plăcute şi îmbunatăţiri organoleptice în produsele din carne. Suculenţa este crescută, permiţând gustului de grăsime să fie mai uşor perceput. Încălzirea acizilor graşi în prezenţa aerului îmbunătăţeşte oxidarea, modificând caracteristicile aromei produselor gătite. Unele componente din carne sunt degradate prin hidroliză, dezvoltând îmbunatăţirea gustului compuşilor, cum ar fi acidul glutamic şi derivaţii săi. Alte arome sunt produse de reacţii tip Maillard pe suprafaţa produselor (la 150°C). În cele din urmă, procesul termic îmbunătăţeşte percepţia de alte arome asociate cu sare, condimente şi agenţi de întărire adăugaţi în timpul preparării.

Modificarea umidităţiiPrelucrarea termică favorizează evaporarea apei libere din muşchi. Există o

scădere a nivelului de umiditate de la suprafaţa produsului, cauzând uscarea care reduce activitatea apei. Fiind expus la un mediu de activitate a apei mai mic se reduce posibilitatea de dezvoltarea şi supravieţuire a bacteriilor.

Gradul de pierdere a apei depinde în principal de temperatura produsului, timpul de preparare şi condiţiile de umiditate şi temperatura mediului. Există o mare creştere a pierderilor de apă în intervalul de temperatură de 50 ... 60°C, ajungând de la 80 la 100% din pierderea totală până în momentul în care temperatura atinge 80°C.

6.3. Efectele microbiene ale prelucrării termice

Prelucrarea termică a produselor din carne prezintă două vaantaje, reduce numărul microorganismelor care afectează termenul de valabilitate şi îmbunătăţeşte siguranţa produselor rezultate prin eliminarea agenţilor patogeni din alimente. În timp ce interiorul ţesuturilor de origine animală este considerat a fi steril, contaminarea cu microorganisme patogene sau alterarea, apare în timpul sacrificării, fabricaţiei şi manipulării ulterioare.

48

Eficacitatea de distrugere microbiană în timpul procesării termice, este în funcţie de timp şi temperatură. Sterilitatea nu mai este un scop în prelucrarea termică a produselor din carne. Majoritatea produselor sunt prelucrate pentru a asigura siguranţa, iar unele produse, cum ar fi şunca din conserve, sunt procesate pentru a atinge sterilitate comercială. Sporii microbieni pot supravieţui proceselor tradiţionale termice aplicate la produsele din carne şi pot creşte în timpul răcirii sau în condiţii abuzive de depozitare. Unele dintre aceste organisme de formare a sporilor includ specii care aparţin genurilor Clostridium şi Bacillus. Mai multe regimuri extreme de gătit sunt aplicate în timpul operaţiunilor de conservare pentru a elimina nu numai celulele vegetative, dar şi sporii microorganismelor patogene.

Majoritatea efectelor de alterare şi microorganismele patogene pot creşte rapid în intervalul de temperatură cuprins între 10 şi 63°C. Este important să recunoaştem că microorganismele sunt prezente mereu pe carnea proaspătă şi pe ingredientele folosite în timpul pregătirii şi că acestea sunt capabile să crească în produsele din carne. Prin urmare, procesele termice trebuie să fie concepute pentru a elimina agenţii patogeni din alimente şi de asemenea pentru a reduce deteriorarea acestora.

Distrugerea microorganismelor ce produc alterarea

Căldura este aplicată produselor din carne pentru a îmbunătăţi proprietăţile organoleptice şi pentru a îmbunătăţi valoarea produselor. În plus, gătitul joacă şi un rol major în extinderea termenului de valabilitate al acestor produse prin distrugerea microorganismelor dăunătoare. Durata de depozitare la cele mai multe produse din carne este timpul necesar pentru microbi să crească până la un număr suficient pentru a provoca efecte adverse, care va descuraja consumatorii de a consuma produsul. Aceste efecte includ modificări de culoare sau formarea de non-culori, mirosuri sau efecte fizice, cum ar fi formarea de mâzgă.

Recontaminarea produselor prelucrate termic este deosebit de important, mai ales când organismele contaminante se pot dezvolta fără inhibiţii în absenţa microflorei concurente. Acest lucru este clar evidenţiat în cazul Listeriei monocytogenes, un organism patogen, care este capabil să crească la temperaturi de refrigerare.

Un sondaj realizat de Organizaţia Mondială a Sănătăţii (OMS) a raportat că aproximativ 25% din focarele de toxiinfecţie alimentară ar putea fi atribuite recontaminarii produselor prelucrate. Printre factori adiţionali se numără: igiena scăzută (1,6%), salubritate inadecvată în instalaţiile de transformare sau de depozitare (4,2%), echipamente contaminate (5,7%) şi a contaminări realizate de către personalul însărcinat cu manipularea produselor (9,2%). Surse semnificative de recontaminării includ mediul (echipamente de prelucrare, aer în camerele de

49

prelucrare şi alte suprafeţe de contact de adăpostire a microorganismelor), precum şi personalul.

Creşterea organismelor dăunătoare în produsele din carne cauzează dezvoltarea de non-culori, mirosuri şi arome. Unele microorganisme contaminante produc pigmenţi care afectează culoarea cărnii, cum este cazul cu pigmenţi verzi produşi de Pseudomonas spp. pe suprafaţa produselor din carne depozitate la refrigerare în condiţii aerobe. În plus, aceste microorganisme pot produce lipopolysaccharides, formându-se noroi pe suprafeţele produselor.

Bacteriile Gram-negative constituie cel mai mare potenţial de alterare pentru carne şi produse din carne. Când carnea proaspătă este stocată aerob, membrii din genurile Pseudomonas, Acinetobacter, Psychrobacter şi Moraxella înregistrează cel mai rapid ratele de creştere şi, prin urmare, cel mai mare potenţial de alterare. Pe de altă parte, specii ca Shewanella şi Enterobacteriaceae necesită condiţii mai favorabile decât organismele menţionate, pentru a produce alterarea. Organismele Gram-pozitive pot constitui microflora predominanta în produsele din carne proaspătă şi vor influenţa în mod direct termenul de valabilitate al produselor din carne. Printre principalele grupe de de organisme Gram-pozitive se numără micrococci, urmaţi de bacterii de acid lactic şi Brochotrix thermosphacta. Microflora Gram-pozitiva include organisme patogene care nu formează spori, Staphylococcus aureus şi L. monocytogenes, precum şi organisme care formează spori ca Clostridium spp. şi Bacillus spp.

Metodele tipice de gătit utilizate pentru carnea prelucrată termic ating temperatura interioară de 68°C (154°F), care ar distruge majoritatea organismelor patogene care nu formează spori, Salmonella spp., Escherichia coli, S. aureus şi altele, inclusiv Listeria. Astfel, majoritatea florei în produsele prelucrate ar fi reprezentată de microorganisme care rezultă din recontaminarea produselor.

În carnea prelucrată, creşterea microorganismelor poate duce la mirosuri şi arome străine, modificări de culoare, producţie de gaze şi formarea de polizaharide sub formă de noroi. Un exemplu tipic ar fi ecologizarea mezelurilor, cauzată de creşterea de organisme termotolerante ca viridescens Weissella, Enterococcus faecium, sau Enterococcus faecalis sau contaminare cu viridans Carnobacterium, lactobacililor homo- şi heterofermentative, sau Leuconostoc ulterior la procesul de încălzire.

Cu toate acestea, este important să se recunoască faptul că unele dintre organismele Gram-pozitive sunt de fapt folosite în produsele din carne pentru fermentarea cărnii pentru a realiza alte modificări de dorit în produsele din carne prelucrate

50

Distrugerea agenţilor patogeni

Bolile de toxi-infecţie alimentară pot fi clasificate ca, infecţii, în cazul în care consumatorul ingerează alimente care conţin organisme vii mai ales în număr mare, sau ca intoxicaţii, în cazul în care consumatorul ingerează produse alimentare care conţin toxine periculoase. Cu toate acestea, numai patogenii de toxiinfecţie alimentară de importanţă majoră sunt discutaţi pe scurt în această reexaminare, datorită impactului şi importanţei şi pe care îl au în produsele din carne. Cu privire la aceşti agenţi patogeni şi caracteristicile lor de distrugere există comentarii cuprinzătoare ce pot fi găsite într-un tratat realizat de către Comisia Internaţională pentru specificaţii microbiologice a Alimentelor (ICMSF). În mod similar, incidentele recente de febră aftoasă şi encefalopatia spongiformă bovină indică faptul că noi probleme de siguranţă vor apărea în viitor.

51

7. FLUXUL TEHNOLOGIC DE FABRICARE A SALAMULUI DE VARĂ

Salamul de vară este un preparat din carne, cu structură heterogenă, încadrat în categoria mezelurilor, obţinut din carne de vită, carne de porc şi slănină, tocate la dimensiuni mici, condimentate, ambalate în membrane şi supuse tratamentului termic specific acestui produs.

Figura 7.1. Salam de vară

Reţetă pentru 100 kg materie primă:Materii prime:

- carnea de vită I 50 kg/; - carne de porc 17 kg;- slănină 33 kg.

Condimente: - condimente universal sau aromă de piper 0.250 kg / 0.240 kg; - usturoi sau aromă de usturoi 0.250 kg / 0.100 kg.

Materii auxiliare: - polifosfat de sodiu 0.330 kg;- sfoară, clipsuri;- înveliş: intestine, rotocoale de vită, membrane artificiale cu diametru de 40 – 70 mm.

52

Procesul tehnologic cuprinde următoarele etape:

1. Pregătirea semifabricatelor

Slănina se sărează în proporţie de 2 – 2,4 kg sare la 100 kg slănină şi se amestecă în malaxor. Se depozitează în camere frigorifice la temperatura de 2...5°C conform instrucţiunilor de pregătire a semifabricatelor, mărindu-şi astfel constituţia.

Conservarea cărnii de vită şi de porc se poate face în două variante: Varianta I. – prin sărare uscată

Carnea de vită tăiată în bucăţi de aproximativ 300 g se sărează cu amestec de sărare în proporţie de 2,4 ...2,6 % . Amestecul de sărare se prepară la începutul fiecarei zilei din sare, azotit şi boia pentru culoare. Carnea sărată se amestecă în malaxor şi se depozitează apoi la o temperatură de 2...5°C, minimum 24 de ore, pentru maturare şi conservare.

Carnea de porc, aleasă de grăsimea moale, de tendoane şi de ţesutul conjunctiv mare, se sărează cu amestec de sărare în proporţie de 2,4...2,6 % şi se depozitează la 2....5°C minimum 24 de ore, pentru maturare şi conservare. Varianta II. – prin sărare umedă

Carnea de vită tocată la Wolf prin sita cu ochiuri de 3mm se malaxează cu saramura în cantitate de 15 kg saramură la 100 kg carne.

Carnea de porc aleasă şi tocată la Wolf la sita cu ochiuri de 5 – 15 mm se malaxează cu saramura în cantitate de 15 kg saramură la 100 kg carne.

Cărnurile se depozitează pentru maturare conform instrucţiunilor de pregătire a semifabricatelor.

2. Pregătirea compoziţiei În funcţie de modul de sărare şi de utilajele folosite, pregătirea compoziţiei se

face astfel: Varianta I. – din carne sărată uscată

Carnea de vită, conservată prin sărare uscată se toacă la Wolf prin sita cu ochiuri de 3 mm, apoi se prelucrează la cutter cu apă răcită cu gheaţă ( aproximativ 17 kg la 100 kg ce carne) şi polifosfat de sodiu. Se obţine un bradt tare, adică o pastă prelucrată fin care asigură legătura, elasticitatea şi suculenţa produselor finite. Bradtul se prelucrează în continuare la cutter împreună cu slănina, carnea de porc şi condimentele, până se obţine o compoziţie cu slănină uniform mărunţită la 3 – 6 mm. Varianta II. – din carne sărată umedă

Carnea de vită malaxată cu saramură se prelucrează la cutter până se obţine un bradt tare. Bradtul se prelucrează în continuare la cutter împreună cu slănină, carnea

53

de porc ( malaxată cu saramură) şi condimentele, până se obţine o compoziţie cu slănină uniform mărunţită de 3 – 6 mm.

Carnea de vită şi de porc malaxate cu saramura, slănina sărată şi condimentele se introduc în instalaţia KS-FD9 ( montată cu sita de 10 şi 17 mm) şi se prelucrează până la obţinerea unei paste cu slănina uniform mărunţită la dimensiunea de 3 – 6 mm. La prepararea compoziţiei din carne sărată umed se mai pot utiliza 1 – 2 l apă răcită sau gheaţă.

3. Umplerea membranelor Compoziţia obţinută se introduce cu şpriţul cu vacuumul reglat pentru salam de

vară, în membranele indicate în reţetă, formându-se batoane de 40 – 60 cm lungime. După umplere, batoanele se leagă strâns la capete şi se stufuiesc pentru eliminarea aerului din interiorul produsului sau de sub membrană.

Tratamentul termic

4. Afumarea caldă Batoanele de salam agăţate pe beţe se aşează pe rame şi se introduc în celulele

de fierbere-afumare. În aceste celule se face mai întâi o uscare a membranelor la temperatura de 45 ... 75°C, timp de 25 – 35 de minute, după care se execută afumarea caldă, la 75 ... 95°C, timp de 35 – 45 de minute, până când membranele capătă o culoare cărămizie.

Figura 7.2. Celulă de fierbere şi afumare

54

Celula de afumare – fierbere este destinată prelucrării termice a mezelurilor, a cărnii, a cărnii de pasăre şi a peştelui. Principalele procese sunt: zvantarea, afumarea, fierberea, coacerea şi răcirea.

Funcţii - se pot introduce 1,2,3,4,6,8,10 sau 12 cărucioare cu dimensiuni de

1000x1000x2000 mm;- reglajul temperaturii până la 120oC;- comandă computerizată-până la 50 de programe; - diferite modalităţi de alimentare: electrică, cu gaz, cu ulei, cu abur, electrică –

abur.ConstrucţiaDin componenţa structurii fac parte:

• celula termică; • generatorul de fum;• panoul de comandă cu microprocesor.

Toată structura este realizată din oţel inoxidabil şi anticoroziv. Tavanul şi pereţii celulei sunt izolaţi termic.

Există posibilitatea de adaptare a celulei la condiţiile locale indicate.Generatorul de fum Generatorul de fum este alimentat cu rumeguş de dimensiuni de 3 – 10 mm.

Este prevăzut cu sistem electric de aprindere. Temperatura este controlată de senzor, iar în cazul aprinderii rumeguşului automat se declanşează sistemul de stingere "pompierul". Activitatea generatorului de fum este controlată de microprocesor.

ProgramareaCelulele de afumare sunt dotate cu un dispozitiv de comandă cu microprocesor

cu posibilitatea înregistrării procesului. Aceasta permite programarea utilajului la temperatura, umiditatea şi durata dorită. Microprocesorul controlează şi dirijează întregul proces tehnologic care are loc în celulă. Controlează clapetele, aprinderea şi funcţionarea generatorului de fum.

Printre altele există posibilitatea programării:• temperaturii din produs (baton),• temperaturii din celulă,• umidităţii din celulă,• duratei procesului de lucru a celulei.

5. Tratamentul termic în apă (pasteurizarea) După afumarea caldă, se continuă tratamentul termic în ceiulele de fierbere-

afumare. Pasteurizarea se face la 72 ... 75°C, timp de 1 – 1,5 ore, până când în centrul geometric al produsului se atinge temperatura de 68..... 69°C.

55

6. Răcirea si afumarea rece După tratamentul termic în apă, batoanele se răcesc şi se afumă cu fum rece, la

15 ... 40°C, timp de 4 – 8 ore. Prin această afumare rece se îmbunătăţeşte aroma, se împiedică oxidarea grăsimilor şi se măreşte timpul de păstrare prin deshidratare.

7. Depozitarea Batoanele de salam se depozitează pe beţe aşezate pe rastele, în camere

frigorifice uscate şi bine ventilate, la temperatura de 10...12°C, până la realizarea umidităţii prevăzută în STR 1468-85.

La aranjarea pe beţe, se lasă o distanţă de 5 – 7 cm între batoane, pentru a permite circulaţia aerului şi uscarea cât mai uniformă. Fiecare baton de salam se marchează prin etichetare conform prevederilor STAS 3103-83.

56

8. INSTALAŢII FOLOSITE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Producătorii de carne din întreaga lume au descoperit FoodScan ca un mod puternic, dar simplu de îmbunătăţire a eficienţei în producţia de carne – carnea de la materia primă la produsul final. Simplu de utilizat, FoodScan oferă o analiză rapidă şi precisă a parametrilor-cheie, inclusiv grăsimea, umiditatea, proteina, sare şi colagen în mai puţin de un minut. FoodScan este livrat pre-calibrat cu o calibrare ANN care asigură un cost scăzut de dezvoltare, calibrare şi întreţinere.

FoodScan analizor carne vine în 2 versiuni: FoodScan Lab – este conceput pentru utilizare în laborator şi exploatate de la

un PC extern; FoodScan Pro.Versiunea Pro are un PC integrat cu un touch-screen şi un cabinet robust rezistent

la apă, ceea ce face această versiune perfectă pentru un mediu de producţie dur.Cu MeatScan puteţi:

• reduce costurile prin cea mai bună utilizare a materiei prime;• produce produsele controlate – oferă protecţie împotriva unor surprize neplăcute;• controla reţeta mai îndeaproape, de exemplu, prin tocarea unui eşantion de testare rapidă în MeatScan.

MeatScan este o soluţie uşoară, flexibilă şi rentabilă pentru analize de rutină pentru orice producător de carne. MeatScan este o alegere bună, deoarece reduce costurile şi îmbunătăţeşte coerenţa produselor finite.

Timp de decenii, FOSS a ajutat producătorii de carne la îmbunătăţirea producţiei prin analize de rutină rapide de grăsime cu instrumente precise şi fiabile analitice. Acest tip de aparat efectuează în timp eficient analizele de rutină şi testarea materiilor prime, fără probleme deoarece au o precizie şi o acurateţe mare.

Aplicaţii şi parametrii

Analizorul pentru carne FoodScan poate fi folosit pentru a determina grăsime, umiditate, proteine şi compoziţia de colagen în materii prime, amestecuri şi produse finale. FoodScan măsoară, de asemenea, sarea în produsele finite. Cu mare precizie FoodScan analizor amestecuri de carne poate fi optimizat pentru cost şi calitate.

FoodScan este instalat cu calibrare gata de utilizat pentru carne, şi este atât de versatil, care se referă la cele mai comune produse din carne. Deseori, utilizatorii trebuie să petreacă luni şi uneori ani pentru a dezvolta calibrări care acoperă gama de

57

produse întregi. Cu FoodScan, FOSS acum vă oferă o soluţie completă, inclusiv gata de utilizare pe bază de carne de calibrare cele mai avansate metode chemometrice ANN - neuronale artificiale Network.

Structura şi proprietăţile senzoriale depind foarte mult de umiditate, de grăsime, proteine şi compoziţia ţesutului conjunctiv. Analizorul de carne are capacitatea de a stabili toţi aceşti parametri.

Rezultatele obţinute de FoodScan oferă o înaltă precizie, în comparaţie cu analizele chimice umede. Mai mult, rezultatele nu sunt afectate de temperatura eşantionului, concentraţia de sare, tehnica de ambalare şi structura eşantionului.

Cu nici ajustările necesare zilnic, săptămânal sau lunar şi utilizarea de solvenţi organici, FoodScan devine un instrument foarte sigur, convenabil şi ecologic pentru industria cărnii.

Figura 8.1. Echipament de control al procentului de grăsime din carne ProFoss

Echipamentul analizează continuu materia primă, ajustând conţinutul pentru a permite păstrarea unui procent constant de grăsime. Spre deosebire de majoritatea echipamentelor similare, Pro-Foss poate fi integrată uşor oricărei linii de producţie, indiferent de marca acesteia, fiind de mare ajutor mai ales în cazul produselor precum salam, cârnaţi sau mortadella. Unitatea de analiză este instalată într-o carcasă solidă, de unde transferă, la intervalele dorite, informaţii către un monitor electronic.

Rezultatele măsurării au acelaşi nivel de acurateţe ca şi cele de laborator.

58

Figura 8.2. Roboţii de alimentare seria HP E de la Vemag

59

CONCLUZII

Cu interesul consumatorilor şi cererea de alimente de înaltă calitate prelucrate, produse alimentare procesatoare au căutat noi tehnologii pentru a spori siguranţa alimentară. Aceste noi tehnologii includ utilizarea unor metode fizice, cum ar fi presiuni hidrostatice ridicate, tratament de prelucrare cu microunde, ultrasunete, încălzirea cu ajutorul curenţilor, şi impulsuri electrice câmpuri, în plus faţă de utilizarea sistemelor naturale antimicrobiene. Cele mai multe dintre acestetehnologii nu poate fi invocate pentru a oferi gradul de siguranţă necesare pentru atingerea obiectivelor de siguranţă alimentară. Astfel, aceste tehnologii sunt folosite în combinaţie, şi cel mai adesea cu căldură sau tratamente termice uşoare pentru a obţine standardele de performanţă ale reducerii patogenilor microbieni şi pentru a păstra calitatea produselor alimentare. Această tehnologie, concept numit obstacol, a fost folosit de către manipularea proprietăţilor intrinseci ale produselor alimentare, cum ar fi activitatea apei (aw), pH-ul, umiditate, temperatura de depozitare, şi conservanţii.

60

BIBLIOGRAFIE

1. AM Pearson, TA Gillet. Processed Meats, 3rd ed. Gaithersburg, MD: Aspen

Publishers, 1999

2. www.foss.dk

3. http://www.foss.dk/Solutions/ProductsDirect/FoodScanMeatAnalyser/

ApplicationsAndParameters.aspx

4. http://facultate.regielive.ro/proiecte/industria_alimentara/

tehnologia_si_controlul_calitatii_salamului_de_vara-74048.html?

in=all&s=avut

5. http://www.scribd.com/doc/35396478/Tehnologia-Controlul-Si-Calitatea-

Unor-Preparate-Din-Carne

6. www.tocilar.ro

7. http://teproinvest.bizoo.ro/vanzare/91659/Celula-de-fierbere--afumare

61