Principiile biologice ale conservarii produselor alimentare

Principiile biologice ale conservarii produselor alimentare

1) Bioza (principiul vietii

n      capacitatea produselor agro-alimentare de a contracara actiunea degradanta a agentilor biologici, datorita imunitatii lor naturale;

n      forme ale biozei:

      eubioza (bioza totala):

n      se bazeaza pe capacitatea de autoaparare a organismelor vii (animale, pasari, pesti, crustacee);

n      presupune desfasurarea activitatii biologice normale;

n      conditii pentru reducerea pierderilor pe durata activitatilor comerciale:

      asigurarea conditiilor optime de viata (apa, hrana, aer, temperatura);

      mentinerea sanatatii

      hemibioza:

n      exprima capacitatea de aparare a organismelor vii, detasate de organismul matern (oua, cereale, leguminoase, legume, fructe, etc.);

n      procesele respiratorii trebuie reduse la minim:

      evitarea degradarii prin cresterea temperaturii;

      evitarea incoltirii;

n      rol in conservarea produselor:

      starea de sanatate a produsului;

      gradul de integritate al produsului;

2) Anabioza (principiul vietii latente

n      presupune oprirea/reducerea intensitatii proceselor biochimice, microbiologice sau a celor provocate de daunatori;

n      alterarea produselor nu se produce in conditiile:

      echipament enzimatic inactiv;

      microorganisme/daunatori in stare de viata latenta;

n      procedee de asigurare a anabiozei:

      refrigerarea produselor ( T=0-4˚C);

      congelarea produselor;

      reducerea continutului optim de apa prin:

n      deshidratarea produselor;

n      concentrarea produselor;

n      alte procedee;

      cresterea presiunii osmotice, prin:

n      adaugare de sare;

n      adaugare de zahar;

n      deshidratare si concentrare;

n      folosirea agentilor bioinhibanti (gaze inerte);

n      impregnarea cu CO2 a unor produse lichide;

3) Cenobioza

n      asigura conditii pentru dezvoltarea acelor microorganisme ce produc efect bacteriostatic:

      opresc sau incetinesc procesele de alterare;

n      aplicatii:

      murarea fructelor si legumelor;

      maturarea carnii, pestelui, branzeturilor;

      fabricarea vinului, berii, bauturilor alcoolice tari.

     

4) Abioza (principiul lipsei de viata);

n      consta in distrugerea microorganismelor si a enzimelor secretate de acestea;

n      procedee:

      pasteurizare;

      sterilizare;

      utilizarea radiatiilor;

      utilizarea substantelor antiseptice;

      filtrarea antiseptica.

Metode de conservare a produselor alimentare

1.Metode de conservare la temperaturi coborate sau ridicate

      actiunea temperaturii asupra microorganismelor:

n      temperatura coborata inhiba dezvoltarea microorganismelor si a enzimelor;

n      temperatura ridicata distruge microorganismele si denatureaza enzimele;

Clasificarea microorganismelor in functie de comportarea fata de temperatura:

      microorganisme psihrofile

n      se dezvolta la temperaturi scazute: Tmin= -7 -- -10˚C;

n      Topt= 4-8˚C;

n      provoaca alterarea alimentelor pastrate in spatii frigorifice;

      microorganisme mezofile

n      determina cele mai multe procese de alterare;

n      Topt= 20 - 35˚C;

n      Tmin= 0˚C;

n      Tmax= 40 - 50˚C;

      microorganisme termofile:

n      determina alterarea produselor pasteurizate sau sterilizate incorect;

n      Topt= 45 - 65˚C;

n      Tmin= 30˚C;

n      Tmax= 70 - 80˚C;

REFRIGERAREA

      consta in racirea produselor la T= 0 - 4˚C;

      in acest domeniu de temperatura actiunea microorganismelor si enzimelor este minima;

      durata de pastrare a produselor refrigerate:

n      perioade scurte (intre o zi si cateva zile):

      produse usor perisabile;

      preparate culinare, peste si carne proaspata, lapte, fructe si legume;

      nu se inregistreaza modificari majore ale caracteristicilor de calitate;

n      pana la cateva luni:

      produse hemibiotice;

      oua, unele fructe si legume, muraturi;

      modificari senzoriale si nutritive reduse (exceptie reducerea substantiala a continutului de vitamina C);

CONGELAREA

      procedeu de conservare pe perioade medii sau mari;

      presupune racirea si pastrarea produselor intre -12.-28˚C;

      Topt= -18˚C, asigura stabilitatea maxima a produselor;

      tipuri de congelare:

n      congelare lenta

      T= -18.-20˚C/ 2-3zile, in functie de marimea produsului;

n      congelare semirapida:

      T= -20.-24˚C/ 40-60 ore;

n      congelare rapida:

      T= -30.-35˚C/ maxim 24 ore;

n      congelare ultraraipda:

      T= -35.-40˚C/ cateva minute;

      se aplica produselor cu greutate si volum redus;

      se poate realiza si cu azot lichid, care se pulverizeaza pe produs si datorita temperaturii reduse congeleaza in cateva minute;

Modificari structurale la congelare

      congelarea rapida si ultrarapida

n      Modificari structurale la congelare formarea cristalelor mici de gheata atat in spatiile intra cat si in cele extracelulare;

n      celule si tesuturi putin afectate;

n      pierderi de suc celular reduse prin decongelare;

n      inchiderea culorii produselor datorita concentrarii pigmentilor la suprafata;

      congelarea lenta

n      cristale de gheata formate preponderent in spatii extracelulare;

n      reducerea lenta a temperaturii determina cresterea insemnata a cristalelor;

n      cristalele mari de gheata provoaca distrugeri insemnate ale celulelor si tesuturilor;

n      pierderi semnificative de suc celular prin decongelare;

n      inchiderea culorii produselor datorita concentrarii pigmentilor la suprafata;

PASTEURIZAREA

      reprezinta o metoda de conservare bazata pe ridicarea temperaturii sub 100˚C ce asigura distrugerea formelor vegetative ale microorganismelor;

      durata de incalzire variaza invers proportional cu temperatura utilizata;

      alte forme ale pasteurizarii:

n      ultrapasteurizarea:

      presupune incalzirea produselor la T=150˚C/ o secunda sau fractiuni de secunda;

n      tindalizarea:

      reprezinta pasteurizarea repetata pentru a permite trecerea sporilor in forme vegetative;

n      pastrarea produselor pasteurizate:

      racire sub temperatura la care microorganismele au capacitate optima de inmultire;

n      durata de pastrare a produselor pasteurizate:

      1-6 zile in conditii de refrigerare;

      produsele tindalizate sau cu un continut mare de zahar pot fi pastrate pana la 90 de zile;

STERILIZAREA

      consta in incalzirea produselor la temperaturi mai mari de 100˚C ce asigura:

n      distrugerea microorganismelor, in stare vegetativa sau sporulata;

n      inactivarea enzimelor;

      fazele regimului de termosterilizare:

n      incalzirea produsului pana la Tstz;

n      sterilizarea propriu-zisa prin mentinerea la Tstz;

n      reducerea temperaturii pana la temperatura optima de depozitare;

      durata de pastrare a produselor sterilizate:

n      teoretic nedeterminata;

n      practic:

      in produs pot avea loc:

n      procese lente de degradare provocate de oxigenul remanent;

n      procese microbiologice provocate de activarea sporilor in timpul pastrarii;

n      procese de interactiune intre componenti, componenti si ambalaj;

n      pierderea ermenticitatii ambalajului;

      factori ce influenteaza calitatea si stabilitatea produselor sterilizate:

n      regimul de sterilizare;

n      starea de prospetime a materiilor prime;

n      modul de conducere a operatiilor pregatitoare;

      modificari structurale:

n      precipitarea ireversibila a coloizilor, favorizand procesul de asimilare;

n      formarea caracteristicilor senzoriale asemanatoare produselor fierte sau prajite;

n      reducerea substantiala a continutului in vitamine;

      alterarea conservelor sterilizate:

n      cu bombaj:

      produse de degradare producatoare de gaze;

n      fara bombaj:

      modificari oxidative ale componentilor;

      procese microbiologice negazogene;

Metode de conservare prin deshidratare si concentrare

      reprezinta metode de conservare ce au la baza scaderea continutului de apa care sa reduca la minim activitatile biologice din produse;

    deshidratarea:

n      metoda clasica:

      consta in suflarea de aer cald si uscat la T = 45-90˚C in spatii in care produsele sunt asezate in straturi subtiri;

      procedee:

n      continue;

n      discontinue;

n      metoda moderna - deshidratarea in pat fluidizat:

      consta in suflarea de aer cald prin site pe care se afla produsele de uscat, la presiuni care sa asigure mentinerea intr-o continua miscare;

      se realizeaza incalzirea uniforma si evaporarea apei de pe intreaga suprafata, scurtandu-se timpul de deshidratare;

    concentrarea:

n      consta in incalzirea produselor in vid in scopul:

      reducerii temperaturii de fierbere;

      evitarea unor modificari profunde determinate de tratamente termice intense;

n      produsele concentrate pot fi conservate in continuare prin:

      sarare;

      pasteurizare;

      sterilizare;

      deshidratare;

    liofilizarea:

n      reprezinta un procedeu modern de deshidratare;

n      consta in congelarea produsului si deshidratarea sa in vid, prin sublimarea apei;

n      avantajele produselor liofilizate:

      au o mare capacitate de rehidratare;

      procesele degradative oxidative sunt limitate;

      pierderi reduse ale substantelor de miros, gust si aroma;

n      procedee de ambalare a produselor liofilizate:

      in vid sau gaz inert;

      in ambalaje impermeabile la vapori de apa si aer;

3. Metode de conservare prin adaos de sare sau zahar

      au la baza cresterea presiunii osmotice la nivelul celulelor ce poate provoca deshidratarea microorganismelor, intrerupand astfel activitatea lor biologica;

    adaos de sare (sararea):

n      sararea usoara - asigura conservabilitatea pentru perioade scurte, prin pastrarea le temperaturi de refrigerare;

n      sararea      in concentratii mari (8-18%) - asigura o stabilitate mare produselor conservate;

n      tipuri de procedee de sarare:

      uscata - presarare de sare;

      umeda - umectare in saramura;

      mixta - alternativa ( presarare cu sare alternativ cu umectare in saramura);

      injectare cu saramura;

n      pierderi importante de factori nutritivi:

      sarare umeda - trecere in saramura a factorilor nutritivi;

      desarare;

    adaos de zahar:

n      aplicatii:

      conservarea fructelor - obtinere de:

n      siropuri, nectaruri;

n      gemuri, dulceturi;

n      stabilitate ridicata a produselor in cazul unei concentratii de substanta solubila de 60-65%;

4. Metode de conservare prin acidifiere

    acidifierea naturala:

n      metoda de conservare biochimica, bazata pe formarea in mediul de conservare a acidului lactic, cu actiune antiseptica in concentratii mai mari de 0,5%;

n      acidul lactic se formeaza in urma unui proces de fermentatie a zaharurilor fermentescibile simple, initiat de bacteriile lactice (fermentatie lactica);

bacterii lactice

zaharuri simple acid lactic

n      aplicatii:

      obtinerea produselor lactate acide (iaurt, lapte batut, smantana, branza de vaci, etc);

      murarea muraturilor;

n      gustul si mirosul produselor murate este generat de:

      acidului lactic;

      produsilor altor fermentatii ce se deruleaza in paralel:

n      alcool etilic - obtinut prin fermentatie alcoolica;

n      acidul acetic - obtinut prin fermentatie acetica;

      sare;

      esterii rezultati prin combinarea acizilor si alcoolilor prezenti in mediu;

n      metoda de conservare ce asigura o mare stabilitate vitaminei C;

n     marinarea:

n      metoda de acidifiere artificiala prin adaugarea de otet alimentar;

n      actiunea antiseptica:

      este asigurata la concentratii de peste 2% otet;

      la concentratii mai mici de 2% otet, produsul conservat se ambaleaza ermetic si se pasteurizeaza T=90-100˚C/2 min;

      este intensificata prin adaugare de sare (2-3%);

      actiune bacteriostatica: - 0,6-4% otet;

      actiune bactericida: - peste 4% otet;

n      pentru imbunatatirea gustului se adauga zahar (2-5%);

n      aplicatii:

      marinarea legumelor, pestelui;

n      in anumite situatii se aplica un procedeu mixt de acidifiere

5. Metode de conservare cu substante antiseptice

      constau in utilizarea conservantilor chimici care, in concentratii optime, asigura conservarea produselor cu modificari reduse ale proprietatilor organoleptice si fizico-chimice;

      factori ce influenteaza actiunea antisepticilor:

n      concentratia conservantului chimic;

n      compozitia produsului;

n      specia microorganismului;

n      numarul initial de microorganisme si faza de dezvoltare a acestora;

n      compozitia chimica a produsului conservat;

n      starea fizica a produsului;

n      pH-ul si temperatura mediului;

n      tipuri de conservanti:

      SO2;

      acidul benzoic si sarurile sale de Na, K si Ca;

      acidul sorbic si sarurile sale de Na, K si Ca;

      acidul salicilic si sarurile sale de Na, K si Ca;

      acidul propionic si sarurile sale de Na, K si Ca;

      antibiotice;

    sulfitarea:

n      metoda umeda:

      consta in tratarea fructelor si legumelor, inclusiv a pulpelor lor cu acid sulfuros;

      se realizeaza prin dizolvarea SO2 in apa rece;

n      metoda uscata:

      consta in gazarea cu SO2 a fructelor si legumelor, sau in tratarea lor cu sulfit sau bisulfit de sodiu;

n      efectele sulfitarii:

      inactivarea enzimelor si microorganismelor;

      depigmentare partiala;

      mentinerea nivelului de vitamina C;

n      desulfitarea:

      prin incalzire sau tratament chimic;;

      prin tratare cu apa oxigenata, carbonat de calciu si filtrare;

n      aplicatii:

      conservarea siropurilor naturale, gemurilor, dulceturilor;

      conservarea fructelor si legumelor in vederea deshidratarii;

      conservarea pastei de tomate;

      conservarea vinului, etc;

      conservarea cu antibiotice

n      aplicatii:

      conservarea pasarilor taiate, carnii, pestelui;

      numai de catre firme autorizate, in tarile dezvoltate;

    conservarea cu fitoncide:

n      fitoncide - substante cu efect bacteriostatic si bactericid ce intra in compozitia unor plante (hrean, usturoi, mustar, ceapa, ardei, mirodenii, foi dafin, etc);

n      metoda de conservare nu foloseste fitoncide extrase, ci plantele pe care le contin;

n      efecte ale folosirii fitoncidelor:

      marirea stabilitatii produsului;

      prevenirea aparitiei unor defecte;

      formarea unor proprietati organoleptice superioare la conservarea prin murare a legumelor;

Metode de conservare prin afumare

      metoda mixta de conservare bazata pe:

n      actiunea antiseptica a fumului;

n      actiunea caldurii care produce o deshidratare partiala;

      fumul - aerosol:

n      aer - agent de dispersie;

n      componente solide si lichide - faza dispersa;

      compozitia chimica a fumului:

n      200 componenti chimici (acizi formic, acetic, aldehide, cetone, alcooli, hidrocarburi aromatice si derivati ai acestora, etc);

n      substante cancerigene rezultate in arderea combustibililor;

n      combustibil:

      lemn de esenta tare (stejar, artar, frasin) sub forma de rumegus sau talas;

      tipuri de afumare:

n      afumare la rece: T=20-32˚C;

n      afumare cu fum cald: T=60-70˚C;

n      afumare cu fum fierbinte: T=75-110˚C;

n      afumare in camp electrostatic si cu lichid de fum;

      prin imersare;

      prin pulverizare