Thursday, July 5, 2018

Modificări chimice care apar ca urmare a tratamentelor la care sunt supuse produsele horticole pe parcursul prelucrării

Autor: Ciprian Nicolae Popa


Spălarea produselor horticole 


Operația are în vedere eliminarea impurităților grosiere (pământ, praf, nisip), reducerea conținutului într-o serie de contaminanți solubili în apă (pesticide), dar şi a încărcăturii microbiene. Nu implică modificări semnificative asupra principalilor componenți chimici şi nutritivi ai produselor horticole, deşi tehnologia de stropire utilizată trebuie să fie adaptată la caracteristicile structo-texturale ale produselor respective: pentru fructele cu textură moale spălarea se face doar prin stropire, limitând frecarea produselor între ele sau de organele de transport (în caz contrar pot apărea degradări mecanice ale țesuturilor, însoțite de îmbrunare enzimatică). 

Poate fi o fază de contaminare a produsului în situația în care operațiunea implică folosirea de detergenți (trebuie evaluată natura detergentului folosit, în relație cu proprietățile structo-texturale şi fiziologice ale produsului şi accentuată importanța fazei de clătire). 

Produsele horticole sunt protejate în mod natural (prin prezența unor structuri anatomice specifice precum epicarpul) împotriva pierderilor de substanțe cu valoare alimentară la nivelul acestei faze. Aceste pierderi pot apărea însă dacă spălarea se realizează la nivelul unor faze ulterioare de prelucrare, în care mediul intern al acestor produse se află în contact cu mediul apos (amidonul din cartof). 

Curățirea produselor horticole

Se referă la îndepărtarea părților necomestibile sau greu digerabile ale produselor horticole (din perspectivă alimentară) sau la estetizarea produselor horticole (fasonarea şi tăierea frunzelor sau rădăcinilor, cizelarea strugurilor, perierea şi lustruirea ardeilor etc). La anumite produse curățirea implică eliminarea pielițelor şi cojilor prin metode mecanice (frecarea produselor de pereții abrazivi ai unor utilaje) sau termice. 

Curățirea termică are drept scop transformarea protopectinei în pectină solubilă, coagularea proteinelor şi eliminarea aerului din spațiile intercelulare, procese care facilitează eliminarea pieliței. Curățirea termică poate avea loc prin tratare cu abur, caz în care pierderile de substanțe cu valoare alimentară sunt minime. 

Alte procedee implică: gaze de ardere (evaporarea intensă a apei din straturile superficiale), radiații infraroşii (evaporarea apei din straturile aflate dincolo de stratul de celuloză), flambaj (carbonizarea pieliței fructelor), tratarea cu temperaturi reduse prin trecerea acestora pe suprafețe suprarăcite (-30, -400C) sau procedee crioenzimatice (imersarea de scurtă durată a fructelor în soluții de saramură suprarăcite, caz în care se congelează deoar pielița acestora sau, cel mult, straturile de țesut vegetal vecine acesteia. Cristalele de gheață formate străpung pelița, facilitând desprinderea ei ulterioară. Dacă produsele sunt decongelate rapid, prin introducerea în apă la 40 – 400C are loc activarea substanțelor pectolitice care favorizează desprinderea pieliței). 

Curățirea produselor poate fi realizată şi prin utilizarea de agenți chimici (acizi sau baze) în diferite condiții de temperatură. Procedeul poate fi folosit pentru îndepărtarea pieliței gutuilor, perelor sau țelinei (curățire completă), respectiv pentru îndepărtarea stratului parenchimos aflat sub pieliță (tomate, ardei, piersici), urmând ca îndepărtarea pieliței să se realizeze prin cuplarea cu alte procedee. 

Opărirea (balnşarea) sau aburirea produselor horticole

Se poate aplica fie produselor horticole întregi, fie produselor care au fost tranşate sau segmentate într-o etapă anterioară a procesului tehnologic. 

Operația are următoarele efecte: 

- inactivarea enzimelor (oxidază, catalază); 

- eliminarea aerului din țesuturi cu efecte asupra ratei de pierdere a acidului ascorbic sau altor vitamine; 

- reducerea numărului de microorganisme; 

- fixarea culorii produselor vegetale; 

- eliminarea gustului neplăcut al unor legume (varză, conopidă, gulie); 

- înmuierea texturii ca urmare a hidrolizei protopectinei; 

- îmbunătățirea proceselor de osmoză; 

- reducerea conținutului de contaminanți (prin spălare). 

Opărirea produselor vegetale este condiționată de temperatură (85-980C) şi timp (1-5 minute). Ambii parametri sunt dependenți de natura produsului tratat şi condiționează semnificativ amploarea efectelor negative pe care această operație le are asupra produselor vegetale: 

- pirderea unor substanțe solubile în apa de opărire ca urmare a distrugerii pereților celulari; 

- expunerea conținutului intracelular şi stimularea proceselor de degradare ale acestuia prin eliberarea unor enzime; 

- modificări organoleptice prin transformarea unor precursori, fie datorită efectului termic direct, fie datorită acțiunii enzimelor eliberate (aliina din ceapă şi usturoi, izotiocianații din ceapă şi hrean etc). 

Rata pierderilor de substanțe solubile este dependentă de mărimea interfeței dintre produs şi mediul apos: astfel ea este maximă la produsele cu suprafață mare sau porționate şi minimă la produsele cu suprafață mică sau întregi. La spanac, pierderile de glucide totale şi substanțe minerale sunt estimate la 50 % (din care combinațiile fosforice 40 %), la varza albă 31 %, la fasole 5-10 %, la conopidă 25 %. 

Au loc şi pierderi semnificative de vitamine, în special C şi B1. Pierderile de vitamina C pot ajunge între 38-68 % la spanac, 20 – 40 % mazăre, 25 % la morcovi şi conopidă, 43 % la broccoli. Pierderile de vitamina B1 sunt cuprinse între 8 - 9 % (fasole verde, sparanghel) şi 12 – 15 % (spanac, mazăre). O distribuție similară urmează şi pierderile de vitamina B2 (Banu şi colab., 2009). 

O importanță deosebită trebuie acordată calității apei utilizate. Dacă aceasta este caracterizată de un exces de fier, pot apărea procese de îmbrunare ca urmare a reacțiilor cu fenolii (în special acidul cafeic), precum şi accelerarea pierderilor de vitamina C sau a proceselor de oxidare a grăsimilor (inclusiv excesul de cupru din apă). 

Varianta mai tolerantă asupra substanțleor cu valoare biologică şi nutritivă folosită în industrie este tratarea cu abur. Aceasta permite inactivarea enzimelor (ex. ascorbinaza), nu modifică semnificativ textura produselor vegetale, iar pierderile de vitamine se reduc cu 50 % față de opărirea clasică. 

Operația de opărire este urmată obligatoriu de o răcire cu apă a produselor în vederea evitării înmuierii excesive a țesuturilor şi a reducerii ratei de multipilcare a microorganismelor remanente. Durata acestei operații constituie un factor limitativ pentru continuarea pierderilor de substanțe solubile din produsele horticole. 

Tăierea sau porționarea produselor horticole

La taierea sau portionarea fructelor si legumelor pot apărea fenomene de îmbrunare enzimatică. În celulele vegetale care respiră activ, acumularea de fenoli oxidați este împiedicată de potențialul redox scăzut. În plus, în celulele vii, sănătoase, fenolii nu pot fi oxidați deoarece ei se localizează în vacuole, iar oxidazele în protoplasmă. Deteriorarea mecanică a celulelor, realizată prin instrumente de tăiere, strivire, rupere, pune în contact enzimele redox cu substratul corespunzător. Fenomenul este specific polifenoloxidazelor din pere, caise, banane, ciuperci, vinete, cartofi). 

Alte enzime implicate pot fi peroxidazele care induc: modificarea gustului şi mirosului (mazăre, fasole), decolorarea anumitor pigmenți (albirea carotenoizilor, decolorarea antocianilor), degradarea acizilor graşi nesaturați şi formarea de substanțe volatile cu aromă specifică. 

Modificarea culorii poate avea loc şi prin procesee neenzimatice în care sunt implicate metalele din compoziția meterialelor care acționează mecanic asupra fructelor şi legumelor: oxidarea polifenolilor cu metale poate determina îmbrunare neenzimatică la mere, gutui, pere, cartofi, sparanghel, reacția dintre taninuri (rutina) şi Fe3+ determină îmbrunare, iar metalele grele şi Sn pot forma cu clorofila compuşi de culoare cenuşie. 

Fierberea produselor vegetale

Fierberea legumelor şi fructelor urmăreşte reducerea consistenței în vederea prelucrării lor ulterioare. Fierberea determină pierderi de substanțe organice şi minerale hidrosolubile, vitamine, în conformitate cu mecanismele descrise mai sus. 

Au loc fenomene de modificare a culorii şi aromei prin procese de brunificare enzimatică şi neenzimatică cu o rată dempendentă de durata procedeului. 

Unele dintre modificările tipice care pot apărea la fierbere (dar şi la deshidratare sau sterilizare) sunt cele legate de reacțiile Maillard (glucide reducătoare + aminoacizi). Compuşi de culoare brună pot apărea din glucide în prezența acizilor organici pe seama polimerizării hidroximetilfurfurolului, a degradării acidului ascorbic sau a reacției dintre compuşii fenolici sau taninuri şi metale. 

Fierberea poate induce formarea anumitor compuşi volatili care asigură gustul plăcut al conservelor de produse horticole (mazăre, sfeclă, spanac, sparanghel), precum: diacetilul sau acetoina (3-hidroxi-2-butanonă prin transformarea catalitică a acidului piruvic sub influența tiaminei). 

Alți compuşi, formați în urma tratamentelor termice pot determina alterarea gustului produselor: acidul pirolidincarboxilic (cu gust metalic, fenolic, de ars, amar) din conservele de sfeclă roşie sau tomate. 

Migrarea şi concentrarea anumitor constituenți naturali din fructe şi legume în mediul apos poate detrmina modificarea neplăcută a gustului: în cazul anumitor solanacee (vinete) glucozidele specifice din grupa solaninelor. 

La fierberea anumitor legume cu conținut bogat în amidon au loc procese de gelificare a granulelor de amidon, care umflându-se determină spargerea membranelor celulare ceea ce determină sfărâmarea produselor şi migrarea unei părți semnificative a substanțelor nutritive în mediul apos. În cazul acestor produse (precum cartofii) gradul de sfărâmiciozitate este determinat de conținutul de amiloză (datorită structurii mai ramificate, amilopectina gelifică mai greu). 

În cazul mazării boabe fierberea poate fi cauza unor defecte de fabricație, precum amidonarea, manifestată ca o tulbureală a lichidului de acoperire din recipientele de valorificare. Amidonarea poate evolua până la gelificare şi este determiantă de difuzarea amidonului din boabe prin pielița plesnită, la soiurile cu un conținut mai mare de amiloză. 

Fierberea are efecte importante asupra degradării substanțelor pectice. Cu cât fierberea este mai intensă cu atât degradarea acestora este mai avansată. În cazul cartofilor, spargerea unui procent de 10 - 25 % din celule face ca piureurile să rămână vâscoase şi lipicioase, pentru ca depăşirea procentului de 25 % să transforme piureul într-o pastă densă şi neaerată. 

Fierberea determină pierderi semnificative de vitamine şi compuşi volatili, dar asigură şi inactivarea anumitor substanțe antinutritive (fazina din fasole). 

Inactivarea enzimelor proprii alimentului, precum şi a celor secretate de flora de contaminare, distrugerea florei de contaminare precum şi a unor toxine asociate acesteia face ca procedeul să fie utilizat în tehnicile de sterilizare ale produselor alimentare. 

Înmuierea excesivă a fructelor şi legumelor poate fi atenuată prin tratarea acestora (prin imersie 15 – 20 minute) cu săruri de calciu solubile (CaCl2). Acest tratament se bazează pe proprietatea acizilor pectinici de a forma geluri pecto-calcice şi săruri insolubile de calciu.

No comments:

Post a Comment