Efectele deshidratarii asupra fructelor si legumelor; Factori care influenteaza deshidratarea

EFECTELE DESHIDRATARII ASUPRA FRUCTELOR ŞI LEGUMELOR

      Celulele microorganismelor suferă în cursul procesului de deshidratare aceleaşi fenomene ca şi celulele produselor alimentare de natură vegetală :

creşterea continuă a presiunii osmotice, micşorarea vacuolelor din sucul celular, permeabili­ zarea membranei protoplasmatice etc., fenomene care duc la tulburarea metabolismului şi chiar la plasmoliza lor.

     In general, microorganismele nu pot  trăi  pe  substraturi sărace în apă, respectiv pe medii cu presiuni osmotice ridicate. Procesul de nutriţie, ca şi cel de eliminare a produselor de metabolism  a  microorganismelor  se  realizează  prin  fenomenul de osmoză prin membranele semipermeabile ale celulelor. Micşorarea conţinutului de apă îngreunează aceste schimburi osmotice şi deci influenţează negativ activitatea vitală.

     Pe de altă parte, enzimele, care sunt sensibile faţă de căldură, îşi reduc sau îşi anulează activitatea o dată cu ridicarea temperaturii. La unele din enzime, de exemplu la fenoloxidază, se reduce activitatea catalitică la 2% dacă substratul este încălzit la 85^°C şi este complet anulată la 90^°C.

Temperatura de activare/inactivare a enzimelor

Temperatura optimă de activitate a enzimelor din fructe şi legume este de cca 43^°C. Această temperatură variază însă atît după natura substratului, cît şi a enzimelor.

      Temperatura la care enzimele sunt inactivate depinde mult de aciditatea sau alcalinitatea mediului (pH) care sunt încălzite, rezistenţa maximă înregistrandu-se în jurul punctului de neutralitate. In mediu acid inactivitatea decurge mai uşor.

     La temperatura de 75 C, în cazul opăririi sau aburirii, enzimele încep să fie inactivate dar în legumele şi fructele su­ puse uscării această temperatură şi altele mai ridicate nu sunt atinse decat în cazuri rare şi mai ales nu în toată masa lor.

     Deshidratarea în condiţii industriale obişnuite nu permite să se atingă temperaturi vecine cu 85^°C şi deci nu asigură inactivarea enzimelor. Din această cauză legumele trebuie opărite înainte de deshidratare.

     Atunci cand nu s-a procedat la inactivarea enzimelor prin opărire sau aburire, în multe cazuri efectul activităţii enzimelor oxidative este mai intens la produsele deshidratate,   decat la materiile prime din care provin. Aceasta datorită concentrării substraturilor asupra   cărora   acţionează   enzimele.   Aşa de exemplu, cartofii uscaţi fără opărire prealabilă se înnegresc mai repede în comparaţie cu feliile de cartofi nedeshidrataţi. În cazul umezirii legumelor uscate uneori se produce o regenerare parţială a enzimelor.

     De aceea, în practica industrială se procedează la inactivarea enzimelor din fructe şi legume înainte de uscarea lor, prin tratarea termică.

Modificari fizico-chimice

     In cadrul modificărilor fizico-chimice se include coagularea substanţelor proteice, care în condiţiile deshidratării industriale este parţial reversibilă.

     Din cauza măririi concentraţiei de zahăr a sucului celular în decursul deshidratării se înregistrează creşterea presiunii osmotice.

     Prin micşorarea conţinutului de apă se măreşte concen­ traţia în acizi organici (scăderea valorii pH-ului) care influen­ ţează la rîndul ei unele modificări chimice, cum sunt : denaturarea proteinelor, hidroliza zaharurilor etc. Prin deshidratare se înregistrează, de asemenea, pierderi de zaharuri faţă de  conţinutul iniţial, care variază între 1 şi 8%.

     Uleiurile eterice se volatilizează uşor la temperaturi supe­ rioare limitei de 50-60^°C, iar pigmenţii vegetali îşi modifică culoarea ; de exemplu, legumele verzi îşi schimbă culoarea în verde-galben, iar legumele şi fructele galbene se brunifică sau se decolorează prin deshidratare. Cauzele acestor modificări  sunt fie de natură enzimatică, fie de natură termică.

FACTORII CARE INFLUENŢEAZA DESHIDRATAREA

     Agentul uzual folosit la deshidratarea fructelor şi legumelor este aerul cald, care serveşte atat pentru transferul căldurii de la sursa de încălzire la produs, cat şi pentru vehicularea apei evaporate.

     Principalii factori care influenţează procesul de uscare sunt:

• Materia primă

     Natura materiei prime sau felul fructelor şi legumelor influenţează în mod deosebit ritmul de uscare. !n plus, viteza de uscare a diferitelor produse variază în funcţie de diferitele forme sau dimensiuni în care sînt pregătite pentru deshidratare (cuburi, felii, tăiţei, jumătăţi sau felii de fructe etc.), precum şi în funcţie de conţinutul de apă, care este foarte diferit. De exemplu, dacă se deshidratează morcovi şi cartofi sub formă de cuburi de aceleaşi dimensiuni, în aceleaşi condiţii de uscare (temperatura 70 C, viteza aerului 4 m/s şi aceeaşi încărcătură pe m²), bucăţile de morcovi ating umiditatea finală de 6% după 5-6  ore, pe cand cele de cartofi după 7 ore.

• Forma şi gradul de mărunţire a materiei prime

     Viteza de uscare variază cu forma şi dimensiunile de divizare (tăiere ale materiei prime destinate prelucrării).

    Din analiza curbelor de uscare a cartofilor sub formă de tăiţei de diferite  mărimi, în condiţii de încărcare  a grătarelor cu 6-7  kg/m²,  la  viteza aerului de cca  4,8  m/s,  temperatura de uscare 70^°C şi temperatura termometrului umed de 35^°C, se observă că o mică diferenţă în mărimea bucăţilor de legume determină modificări semnificative ale duratei de uscare.

     Diferenţa este evidentă în toate perioadele de uscare,  însă devine mai pregnantă în perioada finală  de  uscare,  cand  umiditatea este mai scăzută, spre deosebire de perioada initial cu umiditate mare, cînd diferenţele sunt mult mai mici.

     In timpul fazei iniţiale de uscare, viteza de evaporare pe unitatea de suprafaţă se schimbă puţin, ea rămînînd aproape constantă. Dacă comparăm o singură bucată  de  legumă  sub formă de cub cu cele două jumătăţi ale aceluiaşi cub de dimensiuni  similare,  suprafaţa  acestora  din  urmă   va  fi  cu 33% mai mare. Ritmul sau viteza de uscare la jumătăţile de cuburi va  fi şi  ea proporţional mai  mare.

     De asemenea, timpul de uscare va fi mai redus pana aproape la jumate, daca marimea bucatilor este redusa cat mai mult posibil.

    Marimea bucatilor in care sunt taiate legumele este determinata in primul rand de necesitatea desfasurarii cat mai rapide a procesului de uscare şi în mai mică măsură de preferinţele consumatorilor.

     Deshidratarea fructelor întregi, cum sunt prunele, repre­ zintă  un caz  special în care durata  procesului este de 24-30 ore  la temperaturi  ce pot  ajunge  pană  la  74^°C,  fără ca prin aceasta calitatea fructelor să fie diminuată.