Tipuri de uscare, deshidratare a produselor vegetale

Tipuri de uscare, deshidratare a produselor vegetale

Deshidratarea se realizeaza prin evaporarea apei care ajunge treptat la suprafata produsului supus deshidratarii pana la valoarea aw < 0,7 care sa impiedice dezvoltarea microorganismelor. In functie de natura aportului de

caldura, uscarea poate fi:

- prin convectie - de la agent la produs;

- prin conductie -prin produs;

- prin radiatie - de la surse exterioare;

- incalzire in dielectric (uscare cu curenti de inalta frecventa, microunde).

Dupa modul in care se executa indepartarea vaporilor se deosebesc:

● uscare in aer;

● uscare in vid;

● uscare prin convectie la presiune atmosferica (cea mai utilizata in practica industriala) - se poate realiza in urmatoarele variante :

- uscare clasica - in camere, tunele, cu benzi;

- uscare in strat vibrator - varianta a uscarii prin fluidizare ( produse bucati sau granule):

- uscare in strat fluidizat - legume feliate, cereale, sare, faina, zahar, carne cuburi.

● uscare in strat de spuma - materialul lichid adus in strat de piure ( prin concentrare sub vid prealabila) este amestecat cu o substanta emulgatoare si transformat intr-o spuma prin insuflare de gaz inert sub presiune (azot).

Aceasta spuma se aplica pe o suprafata neteda (banda) si este uscata cu aer cald. Spuma uscata sub forma de foaie spongioasa este macinata si transformata in pulbere fina.

Se aplica la sucuri si piureuri de fructe si legume, infuzie de cafea, ceai, extractele de carne, oua, branzeturi. Are urmatoarele variante : uscare in fileu subtire de spuma, in strat (strapuns de spuma);

● uscare prin dispersie - a produselor lichide, piureuri, paste - nu se aplica produselor solide. Se realizeaza la temperatura ambianta intr-o incinta de deshidratare cu ajutorul unui curent de gaz uscat (N2) in circuit inchis. Se

pastreaza in intregime principiile nutritive si proprietatile senzoriale ale produsului initial;

● uscare prin pulverizare, cu variantele :

- uscare prin pulverizare cu spuma;

- uscare prin pulverizare in aer la temperatura ambianta (procedeul Birs) - aplicata produselor lichide si semilichide;

● uscarea prin conductie la presiune atmosferica - se realizeaza prin contactul produsului cu o suprafata fierbinte, avand astfel loc evaporarea apei. Produsul se indeparteaza de pe suprafata prin radere cu un cutit. Uscatoarele folosite sunt de tip tambure rotative, iar produsele care se pot usca sunt intr-o stare lichida concentrata si cu structura granulara.

Dezavantajele sunt majore, cu influenta negativa asupra produsului uscat: solubilitate scazuta (proteine denaturate), culoare modificata (reactia Maillard, caramelizare), valoare alimentara redusa, iar produsele necesita o macinare ulterioara;

● uscare sub presiune - se realizeaza in strat de spuma si in strat subtire (pelicula) si are urmatoarele avantaje: calitati senzoriale si nutritionale superioare ale produselor datorita temperaturii mai scazute de uscare si a lipsei oxigenului.

Alte procedee particulare de uscare sunt:

- uscare cu radiatii infrarosii;

- uscare cu microunde;

- uscare favorizata de ultrasunete;

- uscare azeotropa;

- uscare partial osmotica.

Procedeele de conservare combinate cu uscarea, mai des utilizate in industrie, sunt :

- uscare combinata cu blansare - la fructe;

- uscare combinata cu blansare si expandare - cartofi, morcovi, radacinoase felii;

- uscare combinata cu incalzire - expandare;

- uscare combinata cu expandare prin extrudare termoplastica;

- dehidrocongelarea -scaderea umiditatii pana la 50% la congelare;

- criodeshidratarea - liofilizare.

Deshiratarea sau uscarea este un procedeu bazat pe reducerea continutului de apa, respectiv cresterea concentratiei substantelor solubile pana la valori care sa atinga stabilitatea produsele alimentare la pastrare. Eliminarea apei din alimente trebuie dirijata in asa fel incat coloizii hidrofili sa-si mentina capacitatea de rehidratare.

Conditiile principale ale deshidratarii sunt:

un nivel de temperature care sa asigure evaporarea apei;

o suprafata de contact cu aerul maxim posibila;

circulatia aerului pentru eliminarea vaporilor de apa rezultati.

Principalele metode de deshidratare sunt: uscarea naturala, deshidratarea dirijata in instalatii speciale la presiune normala, deshidratarea in pat fluidizat, concentrarea in vid, liofilizarea (criodesicarea sau criosublimarea).

Cele mai moderne procedee sunt deshidratarea in pat fluidizat si liofilizarea, ultimul asigurand pastrarea capacitatii de rehidratare, impiedicand procesele oxidative si asigurand pierderea intr-o masura mai redusa a substantelor de miros, gust si aroma.

Produsele deshidratate au un volum micsorat, greutate mai mica, valoare energetica sporita, sunt usor de preparat, realizeaza economii la pastrare si depozitare, sunt usor de manipulat si transportat, dar pierd o parte din substantele aromatice si se distrug partial unele vitamine.

produsele alimentare in prealabil fluidizate sunt deshidratate prin doua metode: peliculara si prin pulverizare sau atomizer sub forma de pulberi (oua praf, lapte praf etc,).

Transformari calitative suferite de produsele alimentare prin uscare:

transformari de structura; majoritatea metodelor de uscare, cu exceptia uscarii prin liofilizare, produc zbarcirea si reducerea volumului datorita scaderii continutului de apa si contractiei tisulare.

transformari de culoare; degradarea culorii este in functie de temperature si de timpul de uscare, de prezenta metalelor grele si continutul de zahar reducator dar si rezultatul proceselor oxidative.

transformari de aroma si gust; in cazul uscarii produselor cu aer cald are loc o antrenare cu vapori a aromelor specifice, din care cauza se inregistreaza pierderi importante de arome.

Reducerea valorii alimentare; in timpul procesului de uscare, in functie de regimul aplicat, au loc transformari sensibile in compozitia chimica, ceea ce influenteaza valoarea alimentara.

Uscarea legumelor si fructelor este procesul tehnologic prin care se reduce continutul natural de apa pana la un nivel care sa impiedice activitatea microorganismelor, fara a se distruge tesuturile sau a se deprecia valoarea alimentara a produselor.

Ansamblul de fenomene ce se produc in timpul uscarii duce la concentrarea substantei uscate, reducerea volumului materiei prime folosite, cresterea valorii alimentare la unitatea de greutate si modificari fizico-chimice mai mult sau mai putin profunde in starea membranelor si componentelor celulare, care se exteriorizeaza prin limitele capacitatii de rehidratare.

- Deshidratarea reprezinta procesul in virtutea caruia fructele si legumele pierd o anumita cantitate de apa, in urma carui fapt se realizeaza o stare fizico-chimica propice mentinerii valorii lor nutritive si atributelor calitative: gust, miros, aroma.

- Uscarea se deosebeste de deshidratare prin lipsa de reglare a temperaturii, umiditatii relative si miscarii aerului, in care scop se foloseste si expresia de uscare naturala, spre deosebire de deshidratare, care este o uscare artificiala.

Diferenta dintre. uscarea naturala si cea artificiala consta in natura energiei termice folosite si anume energie solara (uscare naturala) si energia rezultata din arderea unui combustibil oarecare (uscare artificiala sau deshidratare) si viteza cu care se indeparteaza excesul de apa din materia prima respectiva.

In primul caz prin simpla expunere la aer si la temperatura mediului ambiant are loc indepartarea umiditatii din produse prin procesul de evaporare, in cazul al doilea, pentru a continua procesul deshidratarii se apeleaza la un aport suplimentar de caldura, inlaturarea apei facandu-se prin procesul de vaporizare.

- Evaporarea, trecerea apei in stare de vapori intr-un mediu in care in afara vaporilor de apa exista si aer si alte gaze.

Vaporizarea, trecerea apei in stare de vapori, intr-un mediu in care exista numai vapori de apa.

- Evaporator, este instalatia de uscat fructe si legume in care miscarea aerului se face de la sine, pe baza diferentei termice existente intre atmosfera din evaporator si atmosfera externa.

- Deskidrator este o instalatie de uscat fructe si legume folosita pentru indepartarea excesului de apa din materia prima supusa deshidratarii, in care cel putin circulatia aerului incalzit, viteza de miscare, temperatura si umiditatea relativa a aerului sint controlate automatizat, potrivit unor parametri fixati in prealabil pentru respectiva materie prima supusa procesului.

Pentru evaporarea apei din produsele supuse deshidratarii, se utilizeaza diferite tehnici care constau dintr-o succesiune de operatii tehnologice si se folosesc aparate si instalatii mai mult sau mai putin perfectionate cu un consum de energie mai mare sau mai redus si care, pe cit posibil, permit reducerea pierderilor de caldura.

Evaporarea apei din legume si fructe este un proces complex in care sint implicate, pe de-o parte, structura anatomica a produselor, iar pe de alta parte unele legi fizico-chimice de constituire a substantelor celulare ca si permeabilitatea membranelor celulare.

- randamentul reprezinta cantitatea de produs finit obtinut din cantitatea de materie prima si se exprima in procente.

- ratia, de uscare sau deshidratare reprezinta cantitatea de materie prima necesara pentru obtinerea a l kg de produs finit;