Deshidratarea fructelor si legumelor – Comportarea enzimelor in procesul de deshidratare
Category : Uscarea Fructelor si Legumelor
COMPORTAREA ENZIMELOR IN PROCESUL DE DESHIDRATARE
Legumele şi fructele proaspete, fiind constituite din celule vii, suferă în timpul depozitării – chiar în lipsa microorganismelor – unele procese metabolice care duc la modificări ale compoziţiei (de exemplu : pierderi de zaharuri, acumulări de alcool etc.). Aceste procese biochimice pot culmina prin dezagregarea ţesutului celular (fenomenul de autoliză).
Enzimele sunt substanţe complexe, cu molecule foarte mari. Ele se formează în organismul viu şi stau la baza funcţiunilor sale vitale. Cele mai multe din enzime sunt insolubile în apă dand soluţii coloidale ; de asemenea, sunt insolubile în alcool. Fiecare enzimă are un optimum de temperatură, în jur de 50°C. Activitatea enzimelor este blocată la temperaturi de cca 75°C. Frigul, chiar foarte accentuat, nu le distruge. Activitatea enzimatică este influenţată de asemenea de pH-ul mediului. Fiecare enzimă prezintă un optimum de activitate pentru o anumită valoare a pH. Această activitate poate fi franată sau inhibată prin adaosul unor substanţe chimice : clorură de sodiu, acid sulfuros etc.
Din numărul mare de enzime cunoscute pană în prezent, puţine prezintă importanţă pentru valorificarea legumelor şi fructelor prin deshidratare. In această grupă trebuie menţionate în primul rand enzimele oxidante.
ln numeroase fructe şi legume se pun în evidenţă cu mare rapiditate alterări ale culorii de îndată ce ţesuturile respective vin în contact direct cu oxigenul din aer, în urma vătămării lor (lovire, tăiere în bucăţi etc.). Acest fenomen de brunificare pus în evidenţă de exemplu la mere, ceapă etc. reprezintă o reacţie de oxidare catalizată de enzime. Ea se produce numai în prezenţa oxigenului din aer şi evoluează foarte repede, făcandu-se resimţită în cursul prelucrării produsului respectiv, atata timp cat acţiunea enzimelor nu este blocată prin măsuri corespunzătoare. Fenomenul de brunificare apare la toate legumele şi fructele mai accentuat la cartofi, pere, mere, piersici etc.
Brunificările enzimatice sunt provocate de acţiunea catalitică a enzimelor oxidative : oxidaze, peroxidaze şi catalază.
Pentru conducerea corectă a procesului de deshidratare a legumelor şi fructelor, este foarte important să se cunoască însuşirile enzimelor oxidative în vederea înlăturării efectelor negative generate de acestea.
Oxidazele oxidează grupele fenolitice cu ajutorul oxigenului din aer, dand chinone şi apă. Peroxidaza catalizează oxidarea polifenolilor iar cataliza mijloceşte descompunerea peroxidazelor.
Influenta caldurii si a unor substante adaugate.
Toate enzimele sunt foarte sensibile la acţiunea căldurii putînd fi inactivate, în general, la temperatura de fierbere a apei. Inactivizarea enzimelor este probabil o consecinţă a denaturării substanţelor proteice. Aşa de exemplu, activitatea enzimelor oxi dante din caise, a căror optimum de activitate este la 43°C, îşi reduc activitatea aproape complet în urma încălzirii la 85°C. Temperatura la care se inactivează enzimele depinde foarte mult de pH-ul mediului în care sînt încălzite.
Inactivizarea enzimelor
Fiind sensibile faţă de căldură rezultă că în cadrul procesului de deshidratare a fructelor şi legumelor activitatea acestor enzime poate fi blocată prin încălzire. Pentru aceasta deobicei sunt suficiente condiţiile de temperatură realizate în cursul blanşării sau pasteurizării.
Pentru a ne da seama dacă s-a produs inactivizarea enzimelor datorită căldurii, se recomandă să se facă proba peroxidazei.
Prin încălzire, enzimele sunt distruse în mod ireversibil, în timp ce la temperaturi coborîte se produce o încetinire a activităţii lor. După decongelare, de exemplu, reacţiile enzimatice continuă cu viteza iniţială.
Din cele arătate mai sus rezultă că este absolut necesar ca înainte de a conserva legumele şi fructele prin deshidratare sau refrigerare să se aplice o inactivare a enzimelor prin tratament termic. In caz contrar, la depozitarea lor se pot ivi în mod lent anumite fenomene nedorite ca alterarea aromei şi culorii, pierderi de vitamine etc.
Brunificarea enzimatică depinde foarte mult de reacţia mediului.
Pornind de la faptul că aceste enzime au activitatea maximă la un pH cuprins între 5 şi 7, fructele şi legumele după curăţire au fost scufundate într-o soluţie de 0,5% acid tartric ; s-a realizat în acest mod o dată cu scăderea valorii pH la 2,5 şi o izolare a produselor de aerul înconjurător. Deşi prin acest procedeu s-au obţinut rezultate relativ bune, în multe cazuri (gutui, pere) fenomenul de brunificare a fost totuşi pus în evidenţă după 30-40 minute.
Alte substanţe chimice inhibă mult mai’ eficace îmbrunările enzimatice. In această grupă pot fi incluse soluţiile acide ce conţin ioni de clor : acid clorhidric, clorură de calciu, clorură de sodiu, clorură de calciu plus acid tartric etc.
Amestecul de acid tartric şi clorură de calciu are o eficacitate superioară faţă de cele două componente luate fiecare separat. Aceasta confirmă că brunificările enzimatice sunt inhibate nu numai prin scăderea pH-ului, ci mai ales de prezenţa ionilor de clor.
Se recomandă, de asemenea, utilizarea soluţiei de 0,05% HCI (pH=2,5) la imersia fructelor curăţate şi cu textură tare (pere, gutui, mere etc.), iar pentru fructele decojite cu textură slabă (caise, piersici, prune etc.) se recomandă o soluţie de 0,5% acid tartric în amestec cu 0,5% clorură de calciu cristalizată (pH=2,5), asigurand prin aceasta şi o întărire a texturii.
Efectul de împiedicare a brunificărilor enzimatice este mai accentuat cand se foloseşte, în loc de acid citric sau tartric, acidul ascorbic.
Acidul sulfuros şi sărurile lui (sulfaţii şi bisulfaţii) au un efect inhibator puternic. Imbrumarea este împiedicată la aproximativ 0,01% bioxid de sulf. După îndepărtarea bioxidului de sulf enzimele pot reacţiona din nou. Clorura de sodiu împiedică de asemenea îmbrumarea.
Soluţiile de zahăr au de asemenea o influenţă pozitivă asupra procesului de frînare a activităţii enzimatice datorită faptului că contribuie la eliminarea aerului (oxigenului) din ţesuturi şi protejează în acelaşi timp ţesuturile faţă de influenţa oxigenului atmosferic.
In general, toate procedeele care elimină influenţa oxigenului din aer sau care reduc cantitatea de oxigen din ţesuturi, exercită o influenţă inhibativă asupra îmbrunării enzimatice.
Stadiul de coacere şi soiurile influenţează de asemenea fenomenul de brunificare. Astfel, fructele necoapte pot prezenta o activitate enzimatică mai marcantă decat fructele coapte.
De aceea, opărirea (blanşarea) produselor vegetale ce urmează a fi deshidratate este absolut necesară pentru distrugerea activităţii enzimelor oxidante şi deci pentru prevenirea modificării culorii produselor rezultate.