ntp 2015

NOI TEHNICI DE PRODUCŢIE ÎN

DOMENIUL AGROALIMENTAR

Management Management [ˈmænɪdʒmənt] (din lat. manum agere „a conduce cu

mâna”) „arta de a înfăptui ceva împreună cu alți oameni” (conform definiției date de de Mary Follet).

Managementul urmărește obținerea nivelului maxim de rezultate, prin desfășurarea eficientă a activităților și folosirea optimă a resurselor. Funcţiile managementului sunt:

Funcția de previziune - acțiuni prin care se stabilesc obiectivele organizației, se formulează modalitățile de realizare a lor și se fundamentează necesarul de resurse.

Funcția de organizare cuprinde ansamblul acțiunilor prin care se constituie sistemul conducător, sistemul condus și sistemul legăturilor dintre acestea.

Funcția de coordonare cuprinde ansamblul proceselor prin care se armonizează deciziile managerului cu acțiunile subordonaților. Coordonarea are la bază comunicarea.

Funcția de antrenare reprezintă ansamblul acțiunilor prin care un manager influențează activitățile colaboratorilor pentru atingerea obiectivelor stabilite prin satisfacerea nevoilor care îi motivează.

Funcția de control-evaluare cuprinde ansamblul acțiunilor de evaluare operativă și postoperativă a rezultatelor organizației, precum și de adoptare a măsurilor care asigură eliminarea abaterilor, menținându-se echilibrul dinamic al organizației.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Latin%C4%83

http://ro.wikipedia.org/wiki/Mary_Parker_Follett

Inovarea, schimbarea

Inovarea, ca şi schimbarea, sunt cuvinte din ce în ce folosite la nivelul organizaţiilor producătoare şi furnizoare de produse agroalimentare, ca reacţie la evoluţia rapidă a acestei pieţe la nivel mondial, datorită unei concurenţei acerbe şi nu în ultimul rând datorită solicitărilor consumatorilor aflate într-o continuă transformare, din cauze ce ţin de preferinţe, tendinţe, preţuri.

Inovarea tehnologică are la bază, în mod obişnuit, următoarele posibilităţi:

aplicarea unor tehnologii noi;

dezvoltarea de tehnologii noi;

combinaţii noi ale unor tehnologii aplicabile.

Tehnica. Tehnologia

Conform literaturii de specialitate, conceptul de tehnică se referă la instrumentele şi practicile legate de producţie, care au permis omului să studieze şi apoi să transforme resurse din mediul înconjurător în produse tangibile şi intangibile.

Tehnologia este constituită din totalitatea proceselor, metodelor, operaţiilor etc. folosite în scopul realizării unui anumit produs ori serviciu. Tehnologia semnifică mai mult decât tehnica, tehnologia implicând cunoaştere în a crea, a verifica şi a utiliza tehnica.

Tehnologia - aplicarea conştientă a informaţiilor în designul, producţia şi utilizarea bunurilor şi serviciilor, precum şi în organizarea activităţilor umane. Cu alte cuvinte, ştiinţa descoperă iar tehnologia materializează descoperirea.

Proces tehnologic Flux tehnologic

Procesul tehnologic, este constituit din operaţiile concomitente sau succesive, utilizate pentru obţinerea unui produs finit sau serviciu tehnic, acesta putând să fie realizat prin diferite tehnologii.

Procedeul tehnologic, arată modalitatea şi mijloacele, prin care are loc un proces tehnologic, finalizat cu un produs sau serviciu tehnic.

O operaţie tehnologică, indică o singură etapă, care permite o anume transformare unui material sau a materiei prime. Gruparea conştientă şi ordonată a unor operaţii tehnologice determină obţinerea fazei tehnologice.

Fluxul tehnologic, este construit de succesiunea etapelor tehnologice prin care materialele şi materiile prime sunt transformate în produs, iar timpul necesar pentru parcurgerea întregului proces tehnologic determină obţinerea ciclului de fabricaţie.

Creativitate. Gândire creativă

Se poate aprecia, pentru acest moment istoric, că tot ceea ce se putea crea fundamental, a fost creat. Gândirea creativă de mai lungă sau mai scurtă durată a fost mereu în spatele a ceva ce societatea aştepta să fie generat cu genialitate, atât în realitatea prezentă cât şi în viitoarul apropiat sau îndepărtat.

Dintr-o analiză atentă a realităţii se observă că au apărut ramuri industriale noi; se utilizează în procesele de producţie tehnologii şi materiale noi pentru obţinerea de produse noi, care prezintă caracteristici noi bazate pe cerinţele tot mai exigente ale unui consumator atent la nou; se utilizează principii manageriale noi pentru a a face faţă concurenţei acerbe pe piaţă, la nivel global.

Inventatorul aparatului Polaroid, Edwin Herbert Land (1909-1991), afirma despre creativitate:“Descoperirile le fac acei inşi care au ştiut să se elibereze de modul de gândire propriu oamenilor comuni, care poate sunt mai inteligenţi, mai cultivaţi, mai disciplinaţi, dar care nu au reușit să stăpânească arta de a vedea vechile cunoştiinţe cu ochi proaspeţi şi puri”

Gândire convergentă versus gândire divergentă

Gândire convergentă: ajută la oferirea răsunsurilor simple la întrebări simple. Nu conduce la creativitate.

Gîndirea divergentă: este tipul de gândire folosită cpentru rezolvarea unei probleme abstracte sau noi, care are mai multe răspunsuri soluții, sau rezultate posibile.

În timp ce gîndirea convergentă este simplă şi directă, gândirea divergentă este complexă - conducând la creativitate.

După celebrul psiholog Robert Sternberg:

Creativitatea implică 3 tipuri de inteligenţă: inteligenta sintetică, care este abilitatea de a vedea sau analiza o problemă într-un mod nou, unic. inteligență analitică, care este capacitatea de a analiza relațiile şi asociațiile dintre idei sau și apoi aplicarea aceste ralaţii şi asocieri, problemelor. inteligență practică, care este capacitatea de a veni cu idei noi sau modalități de rezolvare a unei probleme pe baza feedback-ului altei persoane sau prin lecţii învăţate în experiența anterioară.

Factori care stimulează creativitatea

Sunt menţionaţi 3 categorii de factori care afectează creativitatea: factori intelectuali;

Imaginaţia Fluiditatea intelectuală. Flexibilitatea. Originalitatea soluţiilor. Memoria. Gândirea. Spiritul de observaţie.

factori legaţi de personalitate; Abilităţile (ereditatea şi mediul), Perseverenţa, Motivaţia, Interesul. Atitudinea creativă,

factori externi. Factorii socio-economici şi culturali

Gordon G. Wallace: “Ştiinţa este un produs social în care, chiar cel mai individualist dintre teoreticieni este dependent de o multitudine de cercetători care-i oferă datele necesare pentru elaborarea unei teorii.

Creativitate. Etape ale procesului creativ.

Creativitatea poate fi astfel definită ca fiind acea abilitate de a observa conexiuni originale între diferite fenomene, elemente, evenimente, care aparent nu au nici un fel de legătura înte ele. Conexiunile se crează mai mult pe bază de intuiţie decât pe logică şi generează apariţia ideilor noi, unice, originale, denumite idei creative.

Alex F. Osborn (1963). 7 etape ale procesului creativ: 1) de orientare (sublinierea problemei); 2) pregătire (colectarea de date pertinente); 3) analiză (descompunera materialului relevant); 4) ideație (strîngerea alternativelor prin intermediul ideilor); 5) de incubare (“Lasă-te condus către iluminare!”); 6) sinteză (a pune piesele împreună); 7) de evaluare (a judeca ideile rezultate).

Tehnici de stimulare a creativităţii:

Tehnica Brainstorming a fost concepută în anul 1938, de Alex Faickney Osborn, şi a avut ca scop creşterea eficienţei şedinţelor din lumea afacerilor. În prezent, este cea mai utilizată metodă de stimulare a creativităţii în grup. Tehnica are ca specific separaţia între faza de elaborare şi cea de evaluare a ideilor.

Brainstormingul este utilizat în toate domeniile, cu frevenţă foarte ridicată, de

la cercetare la producţie și de la studii de piaţă la publicitate. Există anumite reguli în brainstorming care au menirea să diminueze inhibițiile

ce apar la nivel de grup și în consecinţă, să stimuleze generarea de noi idei, conducând la întreţinerea unei sinergii dinamice:

1. Concentrarea pe cantitate. “Din cantitate poate rezulta calitate”

2. Înterzicerea criticilor.

3. Incurajarea ideilor neobişnuite şi exagerate.

4. Îmbunătățirea şi combinarea ideilor.

5. Fiecare persoana și fiecare idee sunt la fel de valoroase.

Etapele sedinţei de brainstorming

1. Grupul de brainstorming este format de 4-15 participanţi şi o persoană cu rol de coordonator al procedurilor.

Grupul va fi constituit din persoane care să prezinte următoarele caracteristci:

-statut social comparabil; -implicare benevolă, bazată pe cunoaştere; -relaţionare amiabilă cu ceilalţi membrii; I. Etapa producţiei de idei. Anunţul sesiunii. Mediatorul precizează ziua, ora şi locul de desfăşurare. Descrierea sesiunii. Cu 2 zile înainte de desfăşurarea sesiunii se formulează şi

transmite un rezumat al și se vor face precizări asupra unor idei. Începerea sesiunii. Se prezintă clar și în detaliu datele problemei care urmează

să fie rezolvată. Se descriu principiile şi regulile sesiunii de brainstorming (se înscriu pe tablă sau se proiectează).

Etapa luminii verzi: Se recomandă formularea de idei clare şi concise. Se scriu ideile formulate de participanţi, întocmai, fără nici o restricţie. Dacă apare situaţia ca o idee, prin ricoşare, să declanşeze prin asociere, o nouă

idee altui participant, acesta va interveni prioritar, semnalându-se prin trosnitul degetelor.

Etapele sedinţei de brainstorming

Etapa luminii roşii. În această etapă se verifică lista de idei, sunt clasificate ideile, care apoi sunt studiate de grup sau echipa de experţi, fiind păstrate ideile cele mai potrivite scopului. Dacă numărul ideilor păstrate este de circa 10-15% din totalul ideilor emanate de grup, se poate aprecia că sesiunea a fost una de succes. Vor fi înmânate fiecărui participant, Copii ale Listei Ideilor Păstrate, iar un exemplar va fi arhivat la Banca de Idei a Grupului.

Alte tehnici: Tehnica Phillips 6-6 ; Tehnica notării ideilor în timpul somnului.

Analiza ideilor colectate în sesiunea de brainstorming poate fi făcută fie de grupul participanţilor, fie de o echipă restrânsă de experţi.

Să încercăm să identificăm o problemă pentru o şedinţă. !

Inovare, invenţie, inovaţie, descoperire

Inovarea‚ ca termen, este adesea însoţită de noţiunile de invenţie, inovaţie, descoperire. Cum pot fi definiţi şi explicaţi aceşti termeni, fără să existe riscul confuziei sau neînţelegerii!

În conformitate cu definiţia dată de Organizaţia pentru Cooperare şi Dezvoltare-Economică (OCDE), “inovarea reprezintă procesul global de creativitate tehnologică şi comercială, transferul unei idei noi sau a unui nou concept, până la stadiul final al unui nou produs, proces sau activitate de service, acceptate de piaţă.”

Invenţia este, prin urmare, „o rezolvare sau o realizare tehnică dintr-un domeniu al cunoașterii, care prezintă noutate și progres față de stadiul cunoscut până atunci”.

Nu trebuie însă se se confunde invenţia cu descoperirea, cel din urmă termen presupunând contactul cu o realitate necunoscută.

Inovația reprezintă constituirea invenției în produse sau servicii care se pot vinde pe piaţă. Cu alte cuvinte, dacă invenția începe să genereze consecințe economice, atunci se transformă în inovație.

O organizaţie poate transforma invenţia în inovaţie doar deţinând resurse financiare, cunoaştere, capabilități, abilități și informații legate de pieță, etc.

INOVAREA

„Lumea de astăzi este divizată nu de ideologie, ci de tehnologie; o lume a celor care au şi una a celor care nu au tehnologie. O mică parte a globului formată din America de Nord și părți din Europa și Asia de Est, include aproape toate inovațiile tehnologice din lume și brevete acordate. O mare parte a globului este înapoiată sau exclusă din punct de vedere tehnologic, nu este aptă să inoveze și nici nu este aptă să adopte și să adapteze noile tehnologii” (Jeffrey Sachs).

În ultimii ani, se poate remarca deosebita importanţă care se acordă cercetării ştiinţifice, în toate domeniile de activitate. Inovarea, cercetarea ştiințifică fundamentală, cercetarea ştiințifică aplicativă, transferul tehnologic, stau la baza numeroaselor parteneriate, acorduri internaţionale, iniţiative naţionale, europene şi internaţionale.

Inovarea este poziţionată în miezul creşterii economice, constituind factorul esenţial în creşterea competitivităţii, atât pentru produse cât şi pentru servicii.

Inovarea permite valorificarea experienţei acumulate de organizaţie şi oferă oportunităţi de folosire eficientă a resurselor, de diminuare a fenomenelor de ciclicitate ori sezonalitate, care pot apărea în existenţa sa.

Surse care conduc la inovare. Inovarea de succes

În cartea sa, The Essential Drucker: The Best of Sixty Years of Peter Drucker's Essential Writings on Management (2001), marele economist Peter Drucker evidenţiază că inovarea cu finalitate rezultă din analize, revizuire sistematică şi multă muncă, putând fi prezentată, replicată şi învăţată.

Peter Drucker a identificat șapte surse de oportunitate, care în cele din urmă conduc către inovare:

Succese şi eşecuri neaşteptate, atât ale propriei organizaţii cât şi ale organizaţiilor concurente.

Incongruenţe, mai ales cele legate de proces (producţia sau distribuţia), incongruenţe în comportamentul clienţilor.

Nevoile procesului tehnologic. Schimbări în domeniul de producţie sau structurile pieţei Schimbările demografice. Modificări de înţelegere şi percepţie. Noile informaţii din ştiinţă.

Aşa cum Drucker descria, o inovaţie de succes trebuie să fie simplă şi focusată. O inovaţie trebuie să rezolve o problemă, altfel se va crea o confuzie şi nu va funcţiona. Toate inovaţiile eficiente sunt incredibil de simple. Acestea se bazează pe o nevoie specifică ce este satisfăcută şi pe un rezultat final specific, pe care inovația îl produce.

Surse care conduc la inovare. Inovarea de succes

Există 3 condiţii care trebuiesc îndeplinite pentru o inovaţie de succes: Inovarea solicită muncă. Inovarea cere cunoaştere, ingeniozitate şi creativitate. Rareori

inovatorii lucrează în mai mult de un domeniu de activitate. Inovarea solicită stăruinţă, perseverenţă şi angajament. Pentru a avea

succes inventatorii trebuie să construiască, bazându-se pe propriile forţe.

În cartea sa, The Theory of Economic Development, economistul american J.A. Shumpeter evideţiază cinci tipuri de inovare care definesc un act antreprenorial:

creerea unui nou produs; introducerea unei noi metode de producţie; intrarea pe o piață nouă (sau creerea unei noi piețe); apelarea la o nouă sursă materie primă; constituirea unei noi forme organizatorice.

Modele matematice pentru inovare

O anumită inovație Ik poate fi definită ca o invenție Ts(Ik), care are un succes comercial Ms(Ik). Armelle Le Corre și Gerald Mischke, au definit noțiunea de inovație Ik prin următoarea ecuație: Ik = Ts(Ik)&Ms(Ik), unde

Ts -succesul tehnologic,

Ms -succesul comercial al Ik.

Fiind inovație, Ik trebuie să fie nouă, fezabilă şi să contribuie, într-o anumită măsură, la îmbunătăţirea tehnologiei utilizate într-un context istoric.

În limbaj economic, obţinerea unui succes comercial presupune următoarea condiţie: costurile totale Tc(Ik) utilizate pentru inovația Ik, sunt mai mici sau egale cu profiturile comerciale respective obținute.

Mp(Ik), respectiv: Tc(Ik)< Mp(Ik).

Sistemul de inovare tehnologică. Structură

Un sistem de inovare tehnologică poate fi definit ca o rețea dinamică de agenți, care interacționează într-o anumită zonă economică sau industrială, sub o anumită infrastructură instituțională și implicată în generarea, difuzarea și utilizarea tehnologiei„ (Hakket M.P. şi colab., 2007)

Structura: Actorii Instituţiile Factorii tehnologici.

Sistemul definit de Hekkert are şapte funcţii, fiind descris astfel : F1. Antreprenoriat - Rolul cunoscut al antreprenorului este acela de a transforma

cunoștințele în oportunități de afaceri și în cele din urmă inovații. F2. Dezvoltarea cunoaşterii. F3. Difuzarea cunoaşterii/Cunoaștere prin intermediul rețelelor. F4. Orientarea căutării F5. Construirea pieţei: F6. Mobilizarea de resurse; F7. Suport prin coalițiile de sprijin.

Inovarea de proces

Inovarea de proces se referă la implementarea de procese de fabricaţie, de procedee de logistică şi distribuţie noi ori optimizate.

Inovările de proces pot cuprinde:

Inovări de flux tehnologic, care operează asupra operaţiunilor de flux şi asupra înlănţuirii acestora.

Inovările de mod de fabricaţie, care schimbă complet procedeul de fabricaţie.

Orice tehnologie poate fi descrisă prin trei elemente majore:

tehnologia generică;

tehnologia aplicată, care derivată din cea generică;

infratehnologia, care permite dezvoltarea şi folosirea tehnologiei generice şi aplicate.

Inovarea de produs

Inovarea de produs poate genera şase categorii de produse noi:

Produse noi, originale, care pot determina apariţia de pieţe şi noi industrii. Produsele din această grupă apar cu o frecvenţă destul de redusă şi sunt însoţite de riscuri în dezvoltare şi în introducerea pe piaţă.

Linii noi de produse, care nu reprezintă o noutate pentru pieţă, dar sunt o noutate pentru organizaţia producătoare.

Extinderea liniilor de produse existente, care se aplică asupra liniilor de producţie utilizate de organizaţii;

Orientări noi, care sunt generate de utilizări noi pentru produsele existente

şi revizuiri asupra produselor existente prin intervenţii de design, reambalare, schimbare de compoziţii, condiţionare, schimbări în compoziţia produselor, etc.

Diminuarea costului produsului, obţinută prin inovaţie de proces sau reproiectare, cu menţinerea performanţelor şi costuri de producţie mai mici.

Noi tehnologii valoroase pentru agricultură şi ind.alim

Organizaţia Naţiunilor Unite (ONU) a comunicat că populaţia Terrei a ajuns la 7 miliarde de persoane în anul 2011.

Această creştere poate fi apreciată ca spectaculoasă, dacă în anul 8000 î.e.n trăiau pe Pământ 5 milioane de oameni, iar în anul 1805, 1 miliard. Tot ONU estimează, în urma cercetărilor realizate, că populaţia lumii va ajunge la 9 miliarde de oameni la mijlocul acestui secol, urmând să crească până în 2100 la 10,1 miliarde.

Creşterea populaţiei planetei nu este însă compensată de creşterea semnificativă a suprafeţelor agricole, acest aspect accentuând problemele cu care se confruntă omenirea. Din acest motiv, este absolut necesar să se identifice cele mai eficiente metode pentru diminuarea durabilă a acestui dezechilibru.

De-a lungul ultimilor 50 de ani, noutăţile din știință și tehnologie au determinat o îmbunătățirea extraordinară a productivității fermelor vegetale şi animale, în Europa şi în întreaga lume.

În timpul acestei Revoluţii Verzi, a crescut substanţial performanța, ca urmare a evoluției mecanizării, în tehnologiile culturii plantelor și creșterii animalelor, în irigarea, nutriţia şi protecția culturilor agricole, în alimentația şi sănătatea animalelor etc.

Noi tehnologii valoroase pentru agricultură şi ind.alim

Genetică moleculară:

Cercetarea genomului, markerii genetici în ameliorare.

Dezvoltarea plantelor:

Arhitectura plantei (înăţimea, ramificaţiile, sistemul foliar, sistemul radicular);

Producţia soiurilor sau hibrizilor (autoincompatibilitatea, sterilitatea masculină).

Modificarea randamentelor intrărilor în producţia agricolă:

Rezistenţa faţă de erbicide la culturile agricole alimentare şi non alimentare

Rezistenţa faţă de insecte a plantelor din culturi culturile agricole alimentare şi non alimentare

Rezistenţa faţă boli bacteriene, fungice şi virale a plantelor din culturile agricole alimentare şi nealimentare.

Produse şi aplicaţii pentru industria alimentară:

Zahăr, amidon (diferite compoziţii sau conţinut ridicat);

Uleiuri (diferite compoziţii sau conţinut ridicat);

Arome şi parfurmuri (ca extracte sau în alimente);

Componente organice de specialitate (coloranţi);

Proteine pentru stocare;

Fructe (maturare şi calitate).

Noi tehnici în agricultură Tehnologia genetică Tehnologia genetică constituie o disciplină relativ nouă, care include

descoperirea de gene, înțelegerea funcțiilor genei și interacțiunile acesteia, utilizarea markerilor genetici care controleaza activitatea genelor, modificarea genelor și transferul de gene.

Geneticienii din domeniul vegetal au făcut progrese semnificative în înţelegerea principiilor modificărilor genetice. Acest lucru implică modificarea și transferul de gene de la o specie la alta.

Oamenii de ştiinţă au descoperit un număr mare de gene care influențează caracteristici atât de diverse, de la rezistența la boli, la calitatea produsului.

Geneticienii din domeniul animal au identificat o serie de gene individuale, asociate cu defectele genetice la animale, precum şi numeroase gene asociate unor caracteristici dorite în zootehnie. Accentul acestor cercetări a fost pus în principal pe utilizarea genomului în ameliorarea genetică pentru a înlocui testarea descendenților din programele convenționale de ameliorare genetică.

Inţelegerea actuală legată de genomul plantelor cultivate și al animalelor din fermele zootehnice, este în stadiul în care, poate oferi fermierilor certitudinea unei tehnologii care va oferi o performanță îmbunătățită, noi caracteristici utile în calitatea producţiei şi în controlul factorilor de stress.

Alimentele funcţionale

Alimentele funcționale nu sunt medicamente.Un aliment functional este un aliment care are efecte benefice asupra sănătăţii dincolo de funcția sa de bază, acesta fiind consumat ca aliment și nu ca medicament sau supliment alimentar.

Alimente functionale pot avea o influență asupra următoarelor aspecte legate de calitatea vieţii și sănătate:

Dezvoltarea timpurie și de creștere.

Reglarea echilibrului energetic și greutăţii corporale.

Reglează funcția cardiovasculară.

Apără organismul împotriva stresului oxidativ.

Reglează funcția intestinală.

Îmbunătățește stare mentală și performanța psihică.

Îmbunătățește performanța fizică.

Alimentele funcţionale pot fi de asemenea folosite pentru regimuri alimentare specifice, generate de intoleranţa la glutenul și lactoză.

Alimente funcţionale

Cercetătorii sunt implicaţi în identificarea căilor prin care alimentele pot fi transformate prin diverse modalități pentru a le îmbunătăți funcționalitatea. Aceste transformări sunt:

Îmbunătățirea componentelor alimentelor prin condiții speciale de creștere, ameliorare sau mijloace biotehnice.

Adăugarea unui component alimentar pentru a genera proprietăți noi.

Scoaterea unui component din aliment prin mijloace tehnologice sau biotehnologice, astfel că produsele alimentare oferă beneficii altfel indisponibile.

Înlocuirea unei componente a unui aliment, cu o componentă alternativă cu proprietăți favorabile.

Modificarea unei componente prin mijloace enzimatice, chimice sau mijloace tehnologice pentru a oferi un beneficiu.

Alimentele funcţionale

Testele genetice tip “Direct-to-Consumer”(DTC) sunt disponibile și aplicabile în prezent, estimându-se că în viitorul foarte apropiat tot mai multe persoane îşi vor cunoaşte propriii factori genetici de risc. Aceste rezultate ale științei vor conduce la o segmentare a pieței agroalimentare., astfel că parte dintre consumatori vor căuta diete personalizate, pentru a-şi rezolva probleme specifice sau factori de risc.

În acest mod se vor genera noi oportunități pentru agricultori și industria alimentară, în sensul că aceste cerinţe noi, vor permite dezvoltarea unor activități noi, îndreptate către o piață tânără, activități care vor dovedi rezultate economice semnificative.

Exemple legate demonstrarea modului în care evoluția rezultatelor cercetării ştiinţifice se conectează cu piaţa de produse alimentare funcționale pot fi: lapte cu conţinut scăzut de grăsimi saturate, orzul cu un nivel ridicat de fibre și amidonul rezistent, lapte hiperimun pentru a trata aftelor bucale sau candidozelor, brassicacee bogate în antioxidanti şi un soi de măr cu pulpa roșie.

UTILIZĂRI NEALIMENTARE PENTRU PRODUSELE AGRICOLE

. Produselor agricole pot fi utilizate pentru o întreagă varietate de scopuri, altele

decât produsele alimentare. Prin scăderea nivelului resurselor de combustibilii fosili, agricultura va deveni o sursă din ce în ce importantă de materiale regenerabile și de produse chimice.

Produsele agricole se încadrează într-o serie de domenii largi de utilizare alternativă. Acestea pot fi:uleiuri, carbohidraţi; fibre; produse farmaceutice și cosmetice .

Prin intermediul biotehnologiilor, plantele agricole își vor imbunătăți proprietățile asociate cu utilitatea nealimentară și neenergetică, avâd ca rezultat dezvoltarea organismelor modificate genetic. Cercetările şi rezultatele obţinute în utilizarea nealimentară și neenergetică a produselor agricole, includ: fabricarea în fermă a ambalajelor ultrasubţiri şi ultraușoare din paie, obținerea și cultivarea unor plante arboricole cu dezvoltare rapidă a masei lemnoase, dezvoltarea anticoagulanților din subproduse de origine animală, utilizarea aquagel-urilor pe bază de amidon pentru a produce beton ușor. Aceste exemple demonstrează diversitatea extraordinară legată de utilizarea nealimentară a produselor agricole. Noile tehnici vor putea extinde această diversitate pe mai departe, într-un viitor destul de apropiat.

ROBOTICA ȘI INGINERIA INTELIGENTĂ PENTRU AGRICULTURĂ ȘI INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Dezvoltarea și utilizarea de roboți pentru agricultură este încă în fază incipientă.

Un bun robot-inginer ar trebui să fie capabil “să gândească” în afara “programului specific” pentru a rezolva probleme specifice. Punctul de plecare în dezvoltarea de tehnologii robotice adecvate, este înțelegerea problemei (Ce trebuie făcut, ca să fie făcut?).

Există oportunități în a adapta ceea ce este de făcut, pentru a face soluția robotică mai ușoară?

De exemplu, cultura căpșunului fără sol, în sistem susţinut sau suspendat, furnizează informaţii despre producţie unui robot, într-o manieră mult mod mai abordabilă şi mai adecvată decât o cultură a căpșunului pe sol. Roboții vor trebui genereze economii activităţilor agricole, însă costul constituie un factor important în crearea și construirea lor. Cercetătorii sunt optimiști și pornesc de la premisa că odată ce soluțiile vor fi identificate, costul componentelor va tinde să coboare rapid, facând noile aplicații viabile din punct de vedere financiar.


Roboții sunt construiți din următoarele componente de bază:

Sistemele de detectare - pentru a vedea, a localiza și a simţi.

Sistemele de control, inclusiv o unitate centrală de procesare.

Sisemele de alimentare - pentru a oferi energie.

Sistemul mecanic care realizează în fapt activitatea specifică.

Pentru componentele mecanice ale roboților, care sunt asociate cu efectuarea operaţiilor specifice cu caracter agricol (culegere, stropire, colectare, așezare pe bandă, selectare pe clase de calitate, etc), există o largă varietate de soluții utilizate, care includ sisteme: pneumatice, hidraulice, rotative, și multe altele.

Dezvoltarea tehnologiei senzorilor creează o revoluție în informația care devine astfel disponibilă pentru agricultori. Sistemele sunt aplicabile pe de o parte, iar pe de altă parte sunt în curs de dezvoltare, putând fi utilizate pentru aplicații diverse, precum identificarea bolilor culturilor sau determinarea condiţiilor de viaţă la animale.


Exemple legate de punerea în aplicare a roboticii și ingineriei inteligente pot fi: robotul de recoltat sparanghel, mașini robotizate pentru plivit, roboți cu capete de pulverizare pentru umectarea plantelor sau tratamente fitosanitare localizate, măsurarea comportamentului în efectivele de animale, înregistrarea condiţiilor de mediu în adăposturile de animale, combina de recoltat fructe, inclusiv un prototip de robot pentru recoltat căpșuni.

Recoltarea fructelor reprezintă o provocare deosebită pentru un specialist în robotică. Fructele coapte trebuie să fie identificate și apoi a desprinse fără a fi vătămate. Acest ultim detaliu implică, imitarea funcţiei tactile a omului - care nu este uşor de realizat.

Majoritatea inginerilor din robotică prezic în prezent, un viitor bazat pe grupe de roboți mici care se vor afla sub controlul unui singur operator.

Rolul şi importanţă agriculturii de precizie

Permite optimizarea managementului la nivel de fermă, cu referire la: Culturile agricole sau exploarea animalelor: de adoptare a practicilor

agricole cele mai potrivite nevoilor de plantelor sau animalelor. Protecția mediului: prin reducerea riscurilor de mediu și amprentarea la

sol a activităţilor agricole. Efectele economie: stimularea competitivității prin practici mai eficiente

de management la nivel de cultură și exploatație. Agricultura de precizie oferă fermierilor o multitudine de informații benefice

pentru: construirea unui sistem de înregistrare a datelor şi informaţiilor la nivelul

fermei, care se vor constitui într-un istoric, util în adoptarea deciziilor prezente şi viitoare;

îmbunătățirea procesului decizional, finalizat cu alegerea celor celor mai bune decizii;

favorizarea trasabilităţii la nivel de organizaţie; sporirea gradului de comercializare a produselor agricole;

SISTEMUL AGRICULTURII DE PRECIZIE

Conceptul de agricultură de precizie a apărut pentru prima dată în Statele Unite ale Americii, la începutul anilor 1980, fiind adoptat mai apoi de Canada şi Australia. În Europa, Marea Britanie a fost prima ţară care a utilizat sistemele agriculturii de precizie, urmată îndeaproape de Franța, unde a apărut pentru prima dată în anii 1997-1998.

Agricultura de precizie sau agricultura prin satelit sau sistemul de gestionare a culturii pentru areal specific (Specific Site Crop Management), este un concept de management agricol bazat pe observarea, măsurarea și tratare a variabilităţii condiţiilor de cultivare a plantelor şi a condiţiilor locale specifice.

Agricultura de precizie utilizează sisteme interactive, care includ, teledetecţia, sisteme de calcul, date digitale cartografice, software şi aplicaţii din domeniile SIG/GIS, date şi informaţii agrometeorologie, pedologie, agrochimie, fitotehnice etc., receptori GPS montaţi pe echipamente agricole.

Componenta spaţială, a oferit elemente care vin de la sateliţii de poziţionare GPS şi GLONASS şi care oferă localizarea cu precizie a senzorilor amplasaţi pe echipamentele agricole, precum şi de la sateliţii de teledetecţie, care oferă suportul imagistic potrivit pentru a analiza multispectrală a fazelor fenologice (fenofazele) legate de evoluţia plantelor aflate în cultură.

Rolul şi importanţa agriculturii de precizie

Evaluarea biologiei culturilor şi a tipurilor de stres, în vederea sporirii producţiilor agricole. Observarea culturilor agricole din stadiile cuprinse între germinaţia semințelor și până la stadiul de maturitate, constituie o componentă importantă pentru sistemele de urmărire a culturilor agricole.

Modele utilizate pentru agricultura de precizie

Sisteme de modelare agrometeorologică. Producţia agricolă constituie rezultatul interacţiunilor următorilor factori: condiţii edafoclimatice, cultura agricolă, modul de folosire a solului şi managementul fermei.

Componenta de monitorizare a vremii Componenta de modelare a evoluţiei culturilor, Componenta de analiză statistică - prognozarea recoltelor Modele de simulare a evoluţiei culturilor agricole Modelul este

constituit din trei componente principale: Componenta legată de condițiile meteorologice. Componenta legată de evoluţia culturilor agricole culturilor Componenta legată de echilibrul apei din sol. O simulare corectă a

cantității de apă prezentă în straturile de sol este esențială, deoarece foloseşte la determinarea rezistenței hidraulice a solului la absorbția apei de rădăcinile plantelor, care influențează rata de transpirație și de creștere a culturilor.


. Modele de simulare a sistemelor de cultură. Modelul simulează rezerva de apă din sol, rezerva de azot sol-plantă, coronamentul culturilor și creșterea rădăcinilor, producția de substanță uscată, producţia agricolă, producția de reziduuri și descompunerea materiei organice, eroziunea. Opțiunile de management includ: selecția soiurilor, rotația culturilor (inclusiv anii de odihnă), irigarea, fertilizarea cu azot, lucrările solului și managementul reziduurilor.

Imagine a câmpurilor de utilizator pentru modelul CropSyst. Sursa: http://www.wsu.edu, Site-ul oficial al Washington State University

http://www.wsu.edu/


Aplicaţii software – pentru gestiunea estimării producţiei Aplicația pentru gestiunea estimării producţiei poate fi folosită în prezent

ca un instrument de rulare a procedurilor statistice, cu scopul de a produce previziuni legate de producția agricolă.

Ca proces de prognoză a producției există sistemul AGRI4CAST, care este conectat direct la baza de date a GCSM.

Sistemul AGRI4CAST a fost dezvoltat şi rulează în scopul de a asigura în timp util previziunile legate de producție ale culturilor, la nivel european. Acest sistem este capabil să monitorizeze evoluția culturilor anuale (cereale, plante oleaginoase, culturi proteice, sfeclă de zahăr, cartofi, pășuni, orez) incluzând și efectele pe termen scurt ale fenomenelor meteorologice asupra producțiilor culturilor și poate oferi previziuni anuale de producțiilor culturilor agricole europene.

GCSM-Grupul de Coordonare pentru Sateliții Meteorologici (GCSM), are ca principale obiective ale activităților de coordonare, sprijinul pentru monitorizarea meteorologică operaționale și de prognoză, precum și de monitorizare a climei, ca răspuns la cerințele formulate de Organizația Mondială de Meteorologie, de programele sale, precum și la cerințele altor programe susținute în comun de către OMM și alte agenții internaționale

Tehnici noi de cultivare a plantelor

Culturi agricole fără sol Originile culturilor fără sol sunt, se pare, foarte îndepărtate în timp, dacă facem

referire la azteci care practicau cultivarea de plante în apă. Cultura soilless a fost, de asemenea, utilizată în faimoasele grădini suspendate din Babilon şi în grădinile din China, de unde cultura pe pietriş s-a perpetuat peste milenii. De asemenea vechii egipteni au creat şi practicat diferite sisteme de culturi „fără sol”, eliminând parţial sau chiar total solul ca şi suport de înrădăcinare

Termenul de „culturi fără sol” (en. soilles, fr. horsol), cuprinde toate sistemele de cultivare care nu utilizează solul ca suport pentru înrădăcinarea plantelor. Prin „substrat” folosit pentru culturile fără sol, se înţelege un mediu solid sau lichid pentru înrădăcinarea plantelor, altul decât solul aşa cum este întâlnit în culturile convenţionale.

Sistemul de cultură „fără sol” mizează pe administrarea unor cantităţi precise de soluţii nutritive, stabilite prin combinaţii complexe, elaborate în conformitate cu necesităţile nutriţionale ale fazelor de creştere şi rodire a plantelor, la nivelul substratului de înrădăcinare folosit (perlit, vată minerală, nisip, pietriş, talaş de răşinoase, scoarţă de nucă de cocos, vermiculit, argilă expandată, poliuretan, hidrocultura etc.).

Culturi agricole fără sol

Evoluţiile cele mai recente sunt culturile aeroponice şi culturile ultraponice, două tehnici prin care plantele sunt întreţinute cu apă şi fertilizanţi prin intermediul ceţii artificiale nutriţionale produsă de un pulverizator.

NASA urmăreşte să utilizeze sistemele hidroponice de cultivare a plantelor pentru programul spaţial – sistem biogenerativ de întreţinere a vieţii.

Clasificarea sistemelor de cultură a plantelor fără sol se realizează în funcţie de modul de furnizare a soluţiei nutritive, de modalitatea prin care soluţia nutritivă intră în contact cu sistemul radicular al plantelor şi de recuperarea sau pierderea soluţiei nutritive.

Sistemul de cultura hidroponică se caracterizează prin aceea că rădăcinile plantelor cresc direct în soluţia nutritivă

Sistemul de hidrocultură constituie sistemul prin care plantele evoluează și produc, având sistemul radicular plasat în: materiale inerte precum nisipul, pietrişul, perlitul; materiale organice precum: turba, tescovina, fibra de cocos; granule din PVC: toate componentele menţionate se umezesc constant cu soluţie nutritivă, adaptată stadiului de dezvoltare a plantei.

Sistemul de cultură aeroponică, are particularitatea că sistemul radicular al plantelor se dezvoltă în interiorul unor conducte din materiale plastice, unde soluţia nutritivă este difuzată sub formă de particule fine, generând în spaţiul de dezvoltare a sistemului radicular, un mediu umed, închis

Culturi agricole fără sol

Sistemul de cultură pe film nutritiv (NFT), constituie sistemul prin intermediul căruia plantele se dezvoltă într-o peliculă de soluţie nutritivă, continuă și extrem fină. Sistemul de cultură pe film nutritiv, fiind complet automatizat, permite controlul în detaliu a nutriției optime a plantelor.

Sistemul hidroponic plan - Plant Plane Hydroponic System, este răspândit în culturile protejate de legume din Germania, Italia şi Olanda. Specific acestui sistem este faptul că soluţia nutritivă este asigurată sub suprafaţă plană ,care de regulă susține planta, și nu prin intermediul tuburilor sau capilarelor.

Condițiile primordiale pe care trebuie să le îndeplinească o soluție nutritivă sunt următoarele:

să conţină macroelemente precum: N, P, K, Mg, S, în forme uşor asimilabile, precum şi microelemente absolut necesare plantelor (Fe, B, Cu, Zn, Mn, Na etc);

concentraţia soluţiei nutritive va fi în limitele recomandate, care permit absorţia apei precum şi a elementelor minerale în plante;

pH-ul soluţiei va fi corelat cu specia aflată în cultură și cu fenofaza, fiind periodic monitorizat prin intermediul datelor generate de computerul sistemului hidroponic;

apa utilizată pentru prepararea soluției nutritive va avea pH-ul cca. 7, precum și un conținut scăzut în elementele: Na, Cl, S, Fe şi Ca.

AGRICULTURA FĂRĂ LUCRĂRI ALE SOLULUI - NO TILL AGRICULTURE

Istoria agriculturii a cunoscut descoperirea unor tehnici revoluţionare la vremea lor: introducerea rotației culturilor, a mecanizarii, utilizarea hibridării pentru obţinerea de genotipuri noi, introducerea fertilizarii organice şi mai apoi chimice, folosirea pesticidelor, etc.

Cultivarea plantelor fără lucrările solului, oferă însă parametrii unei adevarate revoluții în agricultura actuală. Dacă lucrarea de arătură a terenului era apreciată ca determinantă pentru nivelul şi calitatea recoltelor, din ce în ce mai multi cercetatori şi experţi apreciază arătura ca pe o măsură inutilă, consumatoare de input-uri și mai ales, dăunătoare solului.

Structura solului s-a constituit datorită succesiunii proceselor fizice de uscare şi umezire, a celor biologice legate de creşterea şi descompunerea sistemului radicular al plantelor, a acțiunilor macroorganismelor şi microorganismelor.

Prin lucrările solului, repetate pe parcursul unui an de cultură şi timp îndelungat, măsurat în ani, materia organică se descompune în ritm accelerat, astefel încât, ce în mod natural s-a creat în decursul timpului, se distruge.

Ideea de agricultură modernă, fără arătură, a fost generată în anii 1940, în Statele Unite ale Americii, odată cu apariţia cărții agronomului Edward Faulkner – Nebunia aratului.


Sistemul no-till, presupune utilizarea unor echipamente de semănat special utilate cu discuri sau cu brăzdare, reglate să deschidă rigole la adâncimea optimă de semănat, direct în mirişte , să plaseze sămânţa şi să acopere rigola cu un strat de sol. Echipamentele nu vor scoate cu organele active seminațele de buruieni la suprafaşa solului pentru a le stimula să germineze. Practic nici o altă lucrare a solului nu se mai face. Resturile vegetale de la cultura anterioară rămîn neatinse la suprafaşa solului, ca mulci. Sol acoperit cu resturi vegetale de la cultura anterioară.

Managementul adecvat buruienilor constituie cheia pentru aplicarea cu succes a sistemului. Combaterea buruienilor se realizează în acest sistem folosind erbicide adecvate şi adoptarea rotaţiei culturilor, inclusiv utilizarea de specii agresive, adaptate, ca şi culturi de acoperire.

Efectele de mediu relevante ale sistemului no-tillage cum ar fi controlul eroziunii, îmbunătăţirea calităţiii apei, infiltrarea adecvată a apei, pericolul redus de inundaţii, conservarea carbonului în sol, vor fi vizibile însă după mai mulţi ani de aplicare neîntreruptă.


Sistemul plantă-sol imită un ecosistem natural al solului. Sistemul este mai mult rezistent secetă, asigură utilizarea extrem de eficientă a substanţlor nutritive existente (sau adăugate dacă este necesar); reduce riscurile de contaminare a apei şi solului.

Datorită activității biologice intense, atmosfera porilor solului este mai bogată în CO2 având un raport scăzut PO2/PCO2 al solului; temperatura solului este de asemenea scăzută. Ambele condiţii menţionate conduc la rate scăzute de oxidare și acumularea materiei organice a solului.

Acoperirea permanentă a solului protejează solul de energia picăturilor de apă din ploaie, determină creșterea infiltrării apei în sol, prin urmare reducând substanțial scurgerile de apă și riscurile de eroziune a solului.

Determină creşterea populației de râme şi insecte, iar dezvoltarea unui sistem radicular mai profund, contribuie la o mai bună aerisire a solului și la distribuția materiei organice a solului în profilul solului, prin macropori biologici.

Rularea eficientă a apei şi a nutrienților ca urmare a dezvoltării sistemului radicular al plantelor și o porozitate biologică stabilă.

Sistemul practicilor no-tillage, determină scurgerea în aval a apei curate.

Sistemul no-tillage, cale de reducere a amprentei apei

Conceptul de amprentă a apei este definit ca volumul total de apă dulce utilizat în mod direct sau indirect, pentru a realiza un produs sau un procedeu, incluzând cantitatea totală de apă necesară pentru întreţinerea unei culturi agricole de la înființare până la recoltare.

Se disting trei tipuri de apă, în funcție de sursa de apă: apă albastră, apă verde şi apă gri.

Apa verde este apa folosită din ploaie, depozitată în sol, şi evaporată prin intermediul culturilor agricole.

Apa albastră este apa dulce extrasă din surse de apă, precum râuri, lacuri sau din stratul acvifer şi folosite pentru irigare.

Apa gri constituie cantitatea teoretică de apă, necesară pentru a dilua apa poluată până la limitele exprimate în standardele legale în vigoare.

Etape de implementare sistemului no-till

Documentare pentru cunoașterea practicilor agriculturii no tillage și planificarea adoptării sistemului prin analiza controlului buruienilor şi a parcelelor fermei, cu cel puțin un an înaintea iniţierii implementării.

Efectuarea analizelor solului pentru realizarea echilibrul nutriţional şi al nivelul pH-ului.

Evitarea solurilor cu drenaj slab.

Măsurarea stratului de sol fertil.

Eliminarea problemelor de compactare a solului.

Producerea unei cantități mari de mulci de acoperire .

Achiziționarea echipamentelor specifice pentru înfiinţarea culturilor.

Utilizarea pentru început, doar a 10 % din suprafaţa fermei.

Utilizarea rotației culturilor și a culturilor îngrășământ verde pentru a obține primele beneficii ale utilizării sistemului.

Învățare continuă și constantă și actualizare permanentă a cunoașterii cu referire la cele mai noi realizări tehnice.

ROLUL APEI ÎN SISTEMUL AGROALIMENTAR

Potrivit cercetărilor din domeniul rezonanţei fluido-magnetice, apa din celule şi din jurul celulelor prezintă o structură cristalină elevată. Apa normală pe care o bem de la robinet nu are o structură, este o apă amorfă. Pentru a o putea folosi, organismul trebuie să o prelucreze şi s-o transforme în apă biologică, care are structură cristalină (Dr. Masaru Emoto)

Apa structurată

Apa obişnuită are tensiunea superficială de 73 dyn/cm. Apa formează la suprafaţă o peliculă, sau “pojghiţă”, iar forţa necesară pentru a o neutraliza se măsoară în dyn/cm. Cu cât tensiunea superficială (TS) este mai mică, cu atât apa este mai “udă”

Celulele din lumea vie necesită o apă cu tensiunea superficială de 45 dyn/cm. Motivul pentru care are nevoie de apă cu o astfel de tensiune superficială, este acela că celula are o membrană lipoproteică, adică este formată din grăsimi (acizi graşi) şi proteine. Apa nu numai că hidratează celula, dar este în acelaşi timp şi mijlocul de transport în două sensuri: introduce substanţe nutritive în celulă şi scoate din ea substanţe reziduale. Dar, dacă tensiunea superficială a apei nu este de 45 dyn/cm, atunci apa nu poate trece de membrana lipoproteică şi, ca urmare, schimburile, ca şi hidratarea, nu pot avea loc

Dimensiunea moleculară a apei este măsurată în clusteri. În cele mai frecvente cazuri dimensiunea clusterilor este foarte mare; din această cauză, apa nu poate penetra celulele vii. Ideal este ca aceşti clusterii să fie mici – aceasta însemnând că apa poate fi absorbită la nivel celular, putând transporta substanțe nutritive în celulă și elimina toxinele cu uşurinţă. Datorită existenţei acestui fenomen, se asociază îmbătrânirea prematură şi apariţia bolilor, cu capacitatea redusă a celulelor vii pentru a elibera toxinele.

Apa structurată

Pentru a readuce structura apei la parametrii care să facă apa utilă pentru sănătatea omului şi naturii, au fost investigate tehnologii neconvenţionale în ultimii 50 de ani. Acestea includ: tratarea apei cu temperaturi scăzute sau ridicate, impulsurile de cavitaţie, tratamente cu plasmă rece, radiaţii laser, tensiune electrică joasă şi înaltă, tratamente electrochimice, tratamente magnetice, electromagnetice și multe, multe altele.

Apa structurată obţinută prin astfel de tehnologii nu avea însă capacitatea să-şi păstreze proprietăţile daca era agitată, încălzită sau răcită. A fost nevoie de multă cercetare pentru ca apa structurată artificial să-şi păstreze proprietăţile indiferent de tratamentul fizic sau timpul de păstrare.

Apa în starea naturală – apa structurată, are următoarele proprietăţi fundamentale:

Puritatea – apa structurată este liberă de substanţe chimice nesănătoase şi de contaminanţi biologici, precum şi de vibraţii sau frecvenţele negative.

Mineralizarea - ar trebui să fie bine mineralizată cu microelemente (Ca, Mg, Zi, Bo, etc).

Tensiunea superficială redusă - datorită dimensiunilor reduse ale clusterilor formaţi din molecule de apă.

Proprietăţi antioxidante – este încărcată negativ şi conține ioni de OH-

Apa structurată

Două mostre de apă identice din punct de vedere al compoziţiei chimice pot avea proprietăţi biologice distincte, o anumită apă se poate comporta într-un organism viu într-un cu totul alt mod decât o alta, deşi amândouă au aceeaşi compoziţie.

Nu este suficient, prin urmare, să înţelegem apa doar din punctul de vedere al chimiei sale sau al comportării microbiologice, trebuie să găsim căi şi metode de valorizare a structurării sale interne.

Acest lucru este dificil întrucât de abia acum încep să apară metode de măsurare reproductibile şi nici un tratat ştiinţific recunoscut nu aminteşte de capacitatea apei de a înmagazina informaţii.

Investigații legate de utilizarea apei structurate s-au realizat în agricultură, în managementul culturilor agricole. Agricultura este dependentă masiv de utilizarea apei, atât pentru animale, cât și pentru culturi. Rezultatele practice ale utilizării apei revitalizate în ferme de animale, arată că acestea se bucură de o sănătate mai bună și devin mai fertile. Apa revitalizată îmbunătățește și accelerează creșterea plantelor, făcându-le mai rezistente la boli. Totodată, s-a demonstrat prin studii de specialitate, o creștere substanțială a producției agricole prin utilizarea apei revitalizate. O gamă largă de utilizatori au observat o îmbunătățire radicală a calității îngrășământului natural revitalizat.

NOI TEHNICI DE PRODUCŢIE ÎN DOMENIUL ALIMENTAR

Alegerea tehnicilor de prelucare și conservare pentru produse alimentare specifice, se bazează pe următoarele criterii: costul de producție, nivelul de producție, tipul de produs (lapte, carne, carne de pasăre, fructe sau legume), termenul de valabilitate și modul de utilizare al produsului final (gata pentru consum sau gata pentru preparare).

Conservarea reprezintă cel mai important proces legat de toate produsele alimentare. Conservarea produselor alimentare poate fi realizată prin diverse tehnici, cum ar fi adăugarea de sare, zaharuri, conservanți, antioxidanți, care apar în mod normal ca substanțe antimicrobiene și, de asemenea, prin procese precum uscarea, congelarea, depozitarea frigorifică, etc. Noile tehnologii, precum încălzirea cu microunde, tehnologia cîmpurilor electrice pulsate, procesarea la înaltă presiune, tehnologia luminii pulsate, încălzirea ohmică, tehnologia cu ultrasunete, tehnologia iradierii, sunt de asemenea aplicate pentru conservarea produselor alimentare.

Obiectivele principale ale noilor tehnici utilizate în procesarea produselor alimentare sunt legate de prezervarea elementelelor nutritive și proprietăților senzoriale, precum și de prelungire a termenului de valabilitate, fără a se genera vreun efect negativ asupra calității acestora.

TEHNOLOGII EMERGENTE FOLOSITE ÎN PROCESAREA ȘI CONSERVAREA PRODUSELOR ALIMENTARE

Tratamentul termic convențional a fost conceput pentru a oferi siguranța alimentelor, însă poate conduce la schimbări nedorite atât din punct de vedere nutrițional dar şi legat de proprietățile senzoriale ale alimentelor.

Pentru a fi evitate aceste schimbări nefavorabile în timpul tratamentului termic, în ultimele decenii, au fost supuse cercetărilor, noi tehnologii alimentare non-termice.

Utilizarea tehnologiei microundelor în industria alimentară

Încălzirea cu microunde se referă la utilizarea undelor electromagnetice de anumite frecvențe, pentru a genera încălzirea produselor alimentare.

Microundele sunt unde electromagnetice a căror frecvență variază între 300 MHz la 300 GHz. Cuptoarele domestice cu microunde operează la o frecvență de 2,45 GHz, în timp ce sistemele industriale cu microunde, funcționează la frecvențe de 915 MHz și 2,45 GHz.

Încălzirea cu microunde este cauzată, prin urmare, de capacitatea materialelor de a absorbi energia microundelor și a o transformă în căldură.

Tehnologia cu microunde este folosită în coacere, fierbere, concentrare, preparare, uscare, deshidratare, finalizarea uscării, uscarea prin înghețare, pasteurizare, sterilizare, temperizare și decongelare

Utilizarea tehnologiei microundelor în industria alimentară

Utilizarea presiunii hidrostatice ridicate în industria alimentară

tehnică de pasteurizare la rece care constă în supunerea produselor alimentare, sigilate anterior într-un ambalaj flexibil și rezistent la apă, la un nivel ridicat de presiune hidrostatică (presiunea transmisă de apă) până la 600 Mpa timp de câteva secunde până la o câteva minute. Are același efect ca supunerea produsele alimentare la adâncimea unui ocean de 60 km adâncime – dacaar exista.

presiunea acționează în mare parte instantaneu și uniform în toate punctele produselor alimentare, ceea ce înseamnă că indiferent de forma sau de dimensiunea alimentelor, efectul presiunii este uniform distribuit în conformitate cu Legea Pascal.

Condițiile de procesare sunt situate în mod normal în intervalul de 300-800 MPa, combinate cu perioade diferite de timp, în general minute, care determină inactivarea microorganismelor. Mecanismul de inactivare a microorganismelor, prin intermediul presiunii hidrostatice ridicate, are loc la energie scăzută și nu promovează formarea de compuși chimici nedoriţi ori radicali liberi, aşa cum se întâmplă atunci când alimentele sunt iradiate de exemplu.

utilizată pentru păstrarea unei game largi de produse alimentare: carne, pește și fructe de mare, lactate și produse legumicole, mâncăruri gata preparate, dar și pentru unele produse fermentate precum berea sau vinul.

Utilizarea presiunii hidrostatice ridicate în industria alimentară

Caracteristicile produsului proaspăt sunt reținute, proprietățile senzoriale și nutritive rămân aproape intacte: calitate mai mare a produselor alimentare. Distruge patogeni (Listeria, Salmonella, Vibrio, Norovirus, etc), oferind siguranța alimentară. Extinde termenul de valabilitate al produsului: venituri mai mici, creșterea satisfacției clienților. Reduce drastic flora microbiologică şi alterarea globală: calitate mai mare de-a lungul termenul de valabilitate. Evită sau reduce necesitatea legată de conservanți alimentari: alimente cu eticheta Clean sau Natural

Utilizarea câmpurilor electrice pulsate în industria alimentară

Tehnologia cîmpurilor electrice pulsatorii este utilizată în industria alimentară pentru a procesa și a conserva alimente în stare lichidă și semilichidă, fără bule de aer.

Acest procedeu este mai eficient decât tratamentele termice convenţionale ale produselor alimentare, prezentând numeroase avantaje în comparaţie cu acestea: o mai bună prezervare a aromei, culorii și valoarii nutriționale, îmbunătățirea funcționalităţii proteinelor, creşterea duratei termenului de valabilitate și nivelurile reduse de patogeni.

Câmpurile electrice pulsatorii implică descărcarea de înaltă tensiune electrică în impulsuri scurte, care provoacă o permeabilizare tranzitorie sau permanentă a membranelor celulare

Aplicarea cu succes a tratamentului cu cîmpuri electrice pulsatorii, depinde de factori biologici, precum: tipul de celule, mărimea și forma celulelor, densitatea şi poziţionarea celulelor; sunt apreciate ca importante şi proprietățile fizice și chimice ale alimentelor (conductivitate, pH-ul și concentraţia ionilor)

Avantaje, : inactivarea microorganismelor, prelucrare cu efect minim sau inexistent asupra atributelor legate de calitatea produselor alimentare; retenția aromei proaspete și a gustului produselor alimentare; poate fi aplicată și în alte procese industriale alimentare precum extracția de zahăr din plante. Eficiența tehnologiei cîmpurilor electrice pulsatorii este superioară metodelor convenţionale termice, din toate punctele de vedere

Utilizarea câmpurilor electrice pulsate în industria alimentară

Utilizarea descărcării arcului electric de înaltă tensiune în industria alimentară

Una din caracteristicile importante ale acestei tehnologii este generarea unor puternice și dinamice unde de șoc, de un arc electric. Descărcare în arc conduce la o multitudine de efecte fizice și chimice.

Fenomenele produse, pot conduce la ruperea mecanică a membranelor celulare care accelerează extracția compușilor intracelulari.

Inactivarea bacteriană, de exemplu, prin utilizarea acestei metode, nu a fost cauzată de încălzire, ci de pierderea ireversibilă a funcționalităţii membranei care se constituia ca o barieră semipermeabilă între celula bacteriană și mediul înconjurător.

Dezavantajele majore ale acestei metode sunt: contaminarea alimentelor supuse tratamentului cu produse chimice de electroliză și dezintegrarea particulelor de alimente din cauza undelor de şoc.

Este utilizată pentru pasteurizarea lichidelor. Tehnologia este în ptrezent în proces de îmbunătăţire

Utilizarea plasmei reci în procesarea produselor alimentare

Plasma constituie a patra stare a materiei.

-Plasma rece reprezintă un gaz ionizat, care cuprinde un număr mare din diferite specii de particule, precum: electroni, ioni pozitivi și negativi, radicali liberi, electroni și atomii de gaz, fotoni, fiind recomandată pentru utilizare în procesele pentru care nu sunt recomandate temperaturi ridicate.

-Constituie o tehnologie, proiectată pentru inactivarea microorganismelor patogene de la suprafaţa produselor proaspete şi prelucrate.

Plasma rece a fost folosită în industria alimentară, inclusiv la decontaminarea produselor agricole materii prime, precum: mere, salata verde, migdale, mango şi pepene galben, a suprfaeţei la ouă și sistemul de alimente preparate. Există însă puține studii referitoare la aplicarea acestei tehnologii în sistemele de preparare a produselor alimentare, precum şi la efectele tratamentului cu plasmă rece asupra proprietăților nutriționale și chimice ale produselor alimentare

Utilitatea cea mai vizibilă: dezinfectarea suprafețelor, în especial echipamente de ambalare, suprafețele de contact cu alimentele sau chiar alimente în sine. Compatibilitatea cu produse alimentare ar putea permite prelungirea perioadei de valabilitate sau dezinfectarea în timp real a echipamentelor de prelucrare, pentru a reduce contaminarea încrucișată și a poziţiona biofilme pe echipamente. Tratamentul cu plasmă nu necesită lichide: instrument de dezinfecție ideal pentru producătorii de produse cu activitate joasă a apei.

Folosirea ultrasunetelor în industria alimentară

Ultrasunetele reprezintă o formă de energie generată de undele sunetului, la frecvențe care sunt prea înalte pentru a fi detectate de urechea umană, adică peste 16 kHz. Frecvența undelor sonore la urechea umană variază de la 20 Hz la 20 kHz. Ultrasunetele care au frecvențe mai mari de 20 kHz sunt denumite ‘Ultrasonice’ sau ‘Supersonice’. Termenul de ‘Supersonic’ este folosit pentru undele sonore care au viteze mai mari decât cea a sunetului. Undele de sunet de frecvențe mai mici de 20 Hz sunt numite ‘Infrasonice’.

-Utilizarea puterii ultrasunetelor îmbunătățește semnificativ extracția compușilor organici conținuţi în plante și semințe. Sonicaţia accelerează difuzia zahărului, furnizând cel mai ridicat nivel de conținut de substanță uscată și conținut de zahăr din suc.

-Folosind ultrasunetele, a fost îmbunatăţită cu aproape 20% extracția substanţei uscate din frunzele de ceai.

-Printre alte utilizări, tehnologia pe bază de ultrasunete poate îmbunătăți extracția aromelor, filtrarea; în amestecarea, omogenizarea şi precipitarea pulberilor aeropurtate; în eliminarea materialelor spumoase care provoacă dificultăți de ordin general în controlul procesului de fermentație

Metodă eficientă în asistarea congelării alimentelor. În plus față rolul său în accelerarea procesul de nucleație a gheții, tehnologia cu ultrasunete poate fi, utilizată în concentrarea congelării și în procesul liofilizare, în scopul de a controla distribuția dimensiunii cristalelor în produsele congelate.

Folosirea ultrasunetelor în industria alimentară

Utilizarea ultrasunetelor în inactivarea microorganismelor.

Tratamentul cu ultrasunete de mare putere este cunoscut pentru efectul său de deteriorare sau de distrugere a pereţilor celulelor biologice, care în final duce la distrugerea celulelor vii. Astfel, sunt necesare intensități foarte ridicate ale tratamentului cu ultrasunete dacă tratamentul este folosit singular pentru sterilizare permanentă.

Utilizarea ultrasunetelor împreună cu alte tehnici de decontaminare, cum ar fi presiunea, temperatura ridicată sau limite extreme ale pH-ului, a oferit rezultate favorabile. Tratamentele termosonice (căldură şi sonicație), cele manosonice (presiune şi sonicaţie) și manotermosonice (presiune, căldură şi tratament ultrasunete), constituie probabil cele mai bune metode pentru a inactiva microorganismele, fiind mult mai eficiente energetic și mult mai eficace.

Utilizarea ultrasunetelor în tehnologia de prepaare a cărnii. Ultrasunetele au fost testate pentru capacitatea acestora de a induce distrugerea membranei celulare care ar putea determina creșterea frăgezimii la carne, fie direct prin slăbirea fizică a structurii mușchiului, fie indirect, prin activarea proteolizei sau prin eliberarea de catepsine de lizozomi și /sau a ionilor de Ca + + din spaţiile intracelulare de depozitare, astfel încât aceastea să poată activa calpainele.

Utilizarea tehnologiei iradierii în industria alimentară

Iradierea alimentelor folosește energie radiantă - fascicule de electroni, razele gamma sau razele x, pentru a elimina din alimente microorganismele dăunătoare, insecte, ciuperci și alţi dăunători, precum și pentru a întârzia alterarea produselor alimentare. Radiația sau razele gamma (gamma desemnează litera grecească γ) sunt unde electromagnetice de frecvențe foarte mari produse de interacțiuni între particule subatomice, cum ar fi la dezintegrările radioactive sau la ciocnirea și anihilarea unei perechi electron - pozitron. Radiația (razele) X sau radiația (razele) Röntgen sunt radiații electromagnetice ionizante, cu lungimi de undă mici, cuprinse între 0,1 și 100 Å (ångström).


Radiațiile nu lasă reziduuri radioactive în produsele alimentare din două motive. 1.razele gamma din Cobalt-60 utilizate în iradierea produselelor alimentare nu deţin suficientă energie pentru a le face radioactive.

2. produsul alimentar nu intră în contact cu sursa directă, nefiind astfel posibil ca alimentul să devină contaminat cu materiale radioactive.

Radiațiile vor prelua rapid statutul de “minune tehnologică”, pentru a satisface cerințele sanitare și fito-sanitare ale țărilor importatoare

Conservarea alimentelor Fiind un proces la rece, poate fi folosită pentru la pasteurizarea și sterilizarea alimentelor, fără a provoca modificări în prospețimea și textura produselor alimentare, spre deosebire de tratamentele termice. Mai mult, spre deosebire de fumiganţii chimici, radiațiile nu lăsă reziduuri toxice nocive în alimente, fiind mai eficiente, putând fi utilizate şi pentru a trata produse ambalate şi ambalaje. Prelucrarea alimentelor Unele dintre cele mai importante procese legate de prelucrarea alimentelor, în care iradierea este implicată sunt: sterilizarea, salubritatea şi dezinfestarea. Iradierea produselor și ingredientelor alimentare se poate efectua doar prin următoarele mijloace:

raze γ provenite de la radionuclizi 60Co sau 137Cs; raze x generate de aparate care funcționează la o valoare a energiei nominale (energie

cuantică maximă) egală sau mai mică de 5 MeV; electroni generați de aparate care funcționează la o valoare a energiei nominale

(energie cuantică maximă) egală sau mai mică de 10 MeV.


Tratamente la doze mici (10 Gy-1 kGy).

Inhibarea pornirii în vegetaţie: 0,05-0,15 kGy pentru cartofi, ceapă, usturoi, ghimbir, etc

Dezinsecţie şi dezinfecţie paraziţi: 0,15-0,5 kGy pentru cereale și leguminoase, fructe proaspete și uscate, pește și carne de porc uscată, carne proaspătă, etc.

Întârzierea proceselor fiziologice (a maturării): 0,25-1,0 kGy la fructe și legume proaspete.

Aplicații la doze medii (1-10 kGy)

Prelungirea perioadei de valabilitate: 1,0-3,0 kGy, pentru pește proaspăt, căpșuni, ciuperci etc

Eliminarea deteriorărilor și a microorganismelor patogene: 1,0-7,0 kGy, pentru fructe de mare proaspete și congelate, carne de pasăre proaspătă sau congelată, carne, etc.

Îmbunătățirea proprietăților tehnologice ale alimente: 2,0-7,0 kGy, pentru struguri (creșterea producţiei de suc), legume deshidratate (reducerea timpului de preparare) etc.

Aplicatii la doze mari (10-100 kGy)

Sterilizarea industrială (în combinație cu căldură uşoară): 30-50 kG, pentru carne, carne de pasăre, fructe de mare, preparate alimentare.

Decontaminarea de anumiți aditivi alimentari: 10-50 kG, pentru condimente, preparate enzimatice, gumă naturală, etc

Utilizarea luminii pulsate sau tehnologiei cu lumină de înaltă intensitate, în industria alimentară

-Lumină de înaltă intensitate este descrisă ca lumină albă pulsată în spectrul larg şi constituie o aplicaţie tehnologică pentru decontaminare sau sterilizare, care poate fi folosită pentru inactivarea rapidă a microorganismelor de la suprafaţa alimentelor, echipamentelor și materialelor de ambalat. -Este o intervenție non-termică de conservare, care are capacitatea de a reduce la minimum efectele nocive ale tratamentelor chimice şi termice de prelucrare, asupra calităţii și intensităţii atributelor senzoriale ale alimentelor. -Metodele de conservare a alimentelor care utilizează lumină albă de mare intensitate și lumina UV, folosesc lungimi de undă ale luminii de la ultraviolet la infraroșu apropiat, în pulsaţii de intensitate scurtă. -Anumiţi autori din comunitatea ştiinţifică au obţinut o serie de reduceri ale populaţiilor de microroganisme mezofile şi microbi aerobi care se află în mod natural în legume prelucrate minim, precum spanacul, salata iceberg, varză, țelină, ardei gras verde, cuprinse între 0,5 și 2,04 log , utilizând o doză de tratament de până la 2.700 impulsuri de lumină. Decontaminarea tancurilor de lapte a fost de asemenea realizată cu lumina pulsată UV. -În Statele Unite, Adminstraţia pentru Alimentaţie şi Medicamente, a aprobat utilizarea luminii pulsate pentru decontaminarea suprafețelor produselor alimentare sau de contact cu produsele alimentare, cu condiția ca tratamentul să folosească o lampă cu xenon cu emisie a lungimilor de undă cuprinsă între 200-1000 nm, cu o lățime de puls care nu depășește 2 ms și nivelul cumulat al tratamentului nu mai mare de 12 J/cm2

Utilizarea luminii pulsate

Componenta cea mai importantă a unei unități de lumină pulsate este o lampă bliț umplută cu un gaz inert precum xenonul, care emite radiații în bandă largă, ce variază de la circa 180 nm, până la infraroşu apropiat (în jur de 1.100 nm). Se generează o tensiune ridicată, un puls înalt de curent electric gazului inert din lampă, având loc o coliziune puternică între electroni și moleculele de gaz, producându-se astfel o excitație a moleculelor, care apoi emit un puls luminos foarte intens de scurtă durată (1 μs la 0,1s).

Utilizarea luminii pulsate sau tehnologiei cu lumină de înaltă intensitate, în industria alimentară

-Mecanismele exacte prin care fiecare pulsaţie a luminii provoacă moartea celulelor nu sunt încă pe deplin înțelese, însă este unanim acceptat faptul că lumina UV joacă un rol important în inactivarea microbiană. Efectele antimicrobiene ale luminii UV asupra bacteriilor, sunt atribuite schimbărilor structurale din ADN, fluxului anormal de ioni, creșterii permeabilităţii membranei celulare și depolarizării membranei celulare. -Tratamentul este cel mai eficient pe suprafețe netede, suprafețe nereflective sau pentru lichide care sunt libere de particule în suspensie. -Pentru ca orice tratament cu lumina pulsată să fie pe deplin eficient şi uniform, este esenţială expunerea la 360 ° a produselor alimentare ce urmează să fie tratate. -În ciuda acestor limitări, există oportunități unice pentru folosirea acestei tehnologii, începând de la dezinfecția apei, la producerea sucuri de fructe netratate termic sigure din punct de vedere alimentar, la tratarea suprafeţelor alimentelor și a materialelor care intră în contact cu alimentele sau ca tratament final antimicrobian pentru alimente ambalate în materiale transparente UV.

Utilizarea încălzirii ohmice în industria alimentară

-Încălzire ohmică se bazează pe principiul de trecere a unui curent electric printr-un produs conductibil electric. Ca şi energia microundelor, energia electrică este transformată în căldură. După încălzire, produsele pot fi răcite continuu prin intermediul schimbătoarelor de căldură și apoi plasate în ambalaje pasteurizate aseptic, în mod similar cu ambalarea aseptică efectuată prin metode convenționale. -Metoda ohmică nu poate fi utilizată pentru toate produsele alimentare. Metoda se aplică în funcție de conductivitatea electrică a produselor, dacă produsul este un izolator sau un conductor electric. -În acest proces se poate realiza încălzirea simultană şi uniformă atât a fazelor solide cât și lichide, reducând astfel pericolul de sub-procesare și pierdere nutrițională. -Se utilizează pentru produsele alimentare lichide sau cu un anumit grad de vâscozitate şi cu un anumit raport solid/lichid. Această metodă se încadrează ca sistem UHT, iar efectul letal asupra microorganismelor este cauzat de căldură şi curentul electric. Este folosită în procesele de albire, evaporare, deshidratare, fermentare, extracție și oferă proceselor din industria alimentară valoare adăugată.

Utilizarea liofilizării în industria alimentară

Liofilizarea constituie tehnologia aflată în spatele unora dintre produsele alimentare și băuturi din cele mai inovatoare: pentru camping și drumeții, adăugarea de fructe la cereale și pentru produsul înghețata din spațiu. Înghețata liofilizată este înghețata, din care a fost îndepărtată cea mai mare parte a conținutului de apă prin procesul de liofilizare, nefiind necesară refrigerarea. Mai este este cunoscută sub numele de îngheţata astronaut sau înghețata din spațiu, care se comercializează ca un baton, fragil și suficient de moale pentru consum direct, ca înghețată deshidratată. Acesta a fost dezvoltat de către Whirlpool Corporation în contract cu NASA, pentru misiunile Apollo. Interesul industriei alimentare pentru liofilizare rezultă din calitatea superioară a produselor alimentare liofilizate, comparativ cu alimentele deshidratate prin alte metode. Liofilizare este condusă la temperaturi scăzute, prezervându-se astfel aroma, culoarea și aspectul, pe fondul minimizării pierderilor de nutrienți sensibili la căldură. Întrucât întregul proces are loc în stare solidă, schimbările structurale ale produselor alimentare sunt în mare parte eliminate. Produsele alimentare rezultate prin liofilizare sunt în general mult mai crocante decât cele obținte prin uscare cu aer cald.


Liofilizare sau uscarea prin congelare, constituie un proces în care apa din produsul alimentar este congelată, apoi este îndepărtată, inițial prin sublimare (uscare primară) și apoi prin desorbție (uscare secundară). Termenul de liofilizare descrie un proces, prin care se obține un produs care “iubește starea uscată”. Principiul de bază implicat în liofilizare este un fenomen numit sublimare, prin care apa trece direct de la stare solidă (ghiață), la starea de vapori, fără a trece prin starea lichidă. Sublimarea apei poate avea loc la presiuni și temperatură sub punctul triplu, adică 4,579 mm Hg și 0,0099 oC. (In termodinamică, punctul triplu al unei substanțe este temperatura și presiunea la care cele trei faze: gazoasă, lichidă și solidă, care coexistă pentru substanța respectivă, se află în echilibru termodinamic.

Produsul alimentar este mai întâi congelat și apoi supus tratamentului cu vid la temperatură ridicată (prin conducție sau radiație sau prin ambele), astfel încât lichidele congelate sublimează, lăsând doar componente solide, uscate ale produsului original.


Pentru a extrage apa din produsele alimentare, procesul de liofilizare este format din următoarele etape:

Congelarea produselor alimentare, astfel încât apa din alimentele devine ghiață.

Sublimarea apei din stare solidă (ghiață) direct în vapori de apă.

Extracția vaporilor de apă.

Preluarea produselor finite liofilizate. În conformitate cu rezultatele obținute de unii autori, produsele liofilizate din carne, care au fost ambalate în mod adecvat, pot fi depozitate pentru perioade nelimitate, prezervând majoritatea proprietăților chimice, fizice, biologice și senzoriale ale produsului în stare proaspătă.

Produsele alimentare și băuturile obținute prin liofilizare, sunt aproape perfect conservate, nu prezintă nici o schimbare în formă, aromă, nutriție sau textură, un produs liofilizat putând fi restaurat în forma sa originală prin rehidratare în apă.

Produse alimentare liofilizate sunt cu circa 90% mai ușoare deoarece conținutul de apă a fost îndepărtat, făcându-le ușor transportabile.

Liofilizare

Ambalarea în atmosferă modificată


Există o multitudine de beneficii pentru a obține produse finite prin liofilizatare: un termen de valabilitate de până la 25 de ani, costurile reduse de transport întrucât sunt produse ușoare, depozitarea ușoară, nu implică adaos de aditivi sau conservanți, concentrează principiile nutriționale și antioxidante la cote ridicate.

Acest proces oferă toate beneficiile specifice alimentelor proaspete, care au însă suplimentar avantajul că pot fi păstrate în ambalajele proprii la temperatura mediului fără să se deterioreze, timp îndelungat.

Prin provocările generate în inovare și prin cuplarea cu alte metode moderne de procesare (radiațiile în infraroșu și infraroșu îndepărtat, microunde, deshidratarea osmotică, etc.), liofilizarea ar putea deveni un sistem tehnologic complet pentru industria alimentară.

TEHNICI MODERNE DE AMBALARE A PRODUSELOR ALIMENTARE

Perioada de valabilitate a produselor alimentare perisabile precum carnea, carnea de pasăre, peștele, fructele și legumele, precum și produsele de panificație, este limitată în prezența atmosferei normale, de doi factori principali: efectul chimic al oxigenului atmosferic și dezvoltarea microorganismelor aerobe care produc alterarea.

Acești factori, fie individual, fie în asociere, aduc schimbări în mirosul, gustul, culoarea și textura alimentului, care conduc în final la o deteriorare generală a calității produsului alimentar.

Depozitarea în condiții de refrigerare, încetinește aceste schimbări nedorite în aliment, dar nu poate extinde suficient termenul de valabilitate, pentru a acoperi tot lanțul de distribuție până la raftul magazinului.


Istoria ambalării în atmosferă modificată a menționat primul eveniment în anul 1927, prin extinderea termenului de valabilitate al merelor păstrate în atmosferă sărăcită în oxigen și îmbogățită în dioxid de carbon.

În anii 1930, atmosfera modificată a fost folosită pentru depozitarea și transportul fructelor în calele navelor, iar prin creșterea concentrației de dioxid de carbon din jurul carcaselor de carne de vită la transportul pe distanțe lungi a demonstrat o creștere a termenului de valabilitate până la 100%

Tehnica nu a fost introdusă pe piață pentru vânzare cu amănuntul până la începutul anilor 1970, în Europa. În Marea Britanie, firma Marks and Spenser a introdus ambalarea cărnii în atmosferă modificată în anul 1979.

Succesul acestei tehnici pentru carne a condus, doi ani mai târziu, la introducerea ambalării în atmosferă modificată pentru șuncă, pește (atât de proaspăt și conservat), carne preparată felii și scoici fierte.

Au urmat alți producători de produse alimentare și lanțuri de supermarketuri, având ca rezultat o disponibiltate crescută brusc pentru produse alimentare ambalate în atmosferă modificată, reflectată în creșterea cererii de consum pentru produsele alimentare cu durata de viață lungă, pentru care se utilizau mai puțini conservanți.


Conceptul de atmosferă modificată pentru produse alimentare ambalate, constă în modificarea atmosferei din jurul unui produs alimentar prin vid, amestec de gaz sau permeabilitate controlată a ambalajelor (care controlează procesele biochimice, enzimatice și microbiene), pentru a evita sau a reduce degradările specifice unui anumit produs alimentar.

Aceată tehnică permite păstrarea stare în stare proaspătă a produsului alimentar, fără modificarea temperaturii sau tratamente chimice - folosite de alte tehnici de procesare precum: conservarea, congelarea, deshidratarea și alte tehnici.

Dezavantaje : Costul ridicat al echipamentului; Costul ridical legat de consumabile (recipiente cu gaz și materiale

specifice de ambalare; Costul echipamentului de analiză pentru a verifica dacă sunt folosite

amestecurile de gaze corecte; Costul sistemelor de asigurare a calității, pentru a preveni distribuirea de

produse necorespunzătoare, etc Volum mai mare de ambalaj, care poate ridica cheltuielile de transport și

de depozitare pentru vânzarea cu amănuntul; beneficiile ambalării în atmosferă modificată sunt pierdute odată ce

pachetul este deschis sau este distrusă etanşeitatea prin acţiuni mecanice accidentale.


Avantajele:

Mărirea perioadei de valabilitate a produsului, care permite economii în maniparea produselor de-a lungul lanțul de aprovizionare și la vânzarea cu amănuntul.

Reducerea cantității de marfă depreciată, la vânzarea cu amănuntul.

Îmbunătățirea prezentării, prin expunerea clară a produsului și vizibilitate din toate toate unghiurile ambalajului.

Ambalajele sunt igienice, stivuibile, etanșe și libere lichide și mirosuri.

Permit separarea ușoară a produselor feliate.

Necesită cantități mici de conservanți chimici sau nu necesită deloc conservanţi chimici.

Determină creșterea ariei de distribuție și reducerea costurilor de transport, ca urmare a livrărilor mai puțin frecvente.

Permit ambalarea centralizată și control cantității de produse ambalate.

Permit reducerea costurilor de producție și depozitare, datorită unei mai bune utilizări a forței de muncă, a spațiului și echipamentelor.


Produsul Concentraţia de O2

(%)

Concentraţia de

CO2 (%)

Concentraţia de N2

(%)

Carne roşie 60-85 15-40 -

Carne preparată - 20-35 65-80

Pui - 25 75

Peşte alb 30 40 30

Peşte gras - 60 30

Somon 20 60 20

Brânză tare - 100 -

Brânză moale - 30 70

Pâine - 60-70 30-40

Prăjituri fără lapte - 60 40

Prăjituri cu lapte - - 100

Paste natur - - 100

Fructe şi legume 3-5 3-5 85-95

Fructe uscate - - 100


Rolul oxigenului (O2) din amestecul atmosferic al ambalajului

Produse alimentare se deteriorează din cauza unor factori fizici, chimici și microbiologici. Oxigenul este probabil gazul cel mai important în acest context, fiind utilizat metabolic, atât de microorganismele de alterare aerobă cât și țesuturile plantelor, luând parte şi la unele reacții enzimatice din alimente, inclusiv în compuși precum vitaminele și aromele. Din aceste motive, în ambalajele cu atmosferă modificată, concentraţia de oxigen este redusă la valori stabilite, cât mai scăzute posibil. Excepțiile sunt stabilite pentru cazurile în care oxigenul este util în respirația fructelor și legumelor, în retenţia culorii pentru carnea roşie sau pentru a evita formarea de condiții anaerobe pentru peștele cu carne albă.

Rolul dioxidului de carbon (CO2) din amestecul atmosferic al ambalajului

Deși efectul bacteriostatic al CO2 este cunoscut de mulți ani, mecanismul precis al acțiunii sale, constituie încă un subiect de mare interes. Au fost elaborate multe teorii referitoare la modul în care CO2 exercită influență asupra unor celule bacteriene. Acestea pot fi rezumate după cum urmează:

modificarea funcției membranei celulare, inclusiv efecte asupra absorbției nutrienților și absorbției;

inhibarea directă a enzimelor sau scăderi ale ritmului reacților enzimatice;

penetrarea membranelor bacteriene, care conduce la modificări ale pH-ului intracelular;

modificări directe ale proprietăților fizico-chimice ale proteinelor.


Rolul dioxidului de carbon (CO2) din amestecul atmosferic al ambalajului

Pentru un efect antimicrobian maxim, temperatura de depozitare pentru produsele ambalate în atmosferă modificată ar trebui să fie menținută cât mai scăzută posibil, deoarece solubilitatea CO2 scade în mod semnificativ cu creșterea temperaturii. Astfel, un regim necorespunzător de temperatură va impiedica manifestarea acţiunilor benefice ale concentraţiilor ridicate de CO2.

Absorbția CO2, manifestă o dependenţă ridicată faţă umiditate şi conţinutul în grăsimi al produsului ambalat. Dacă produsul absoarbe excesul de CO2, volumul total din interiorul ambalajului va fi redus, oferind un aspect de ambalaj cu vacuum, fenomen cunoscut ca şi ‚colapsul ambalajului’.

Unele produse lactate (de exemplu, smântâna), sunt foarte sensibile la concentrațiile de CO2 şi vor fi păstrate, dacă sunt ambalate în atmosferă modificată, la niveluri ridicate de CO2.

Fructe și legumele pot suferi deteriorări fiziologice, urmare a nivelurilor ridicate de CO2


Rolul azotului (N2) din amestecul atmosferic al ambalajului

Azotul este un gaz inert, fără miros, foarte puţin solubil în apă şi grăsimi, care nu evidenţiază activitate antimicrobiană sau manifestă o activitate microbiană redusă. Datorită solubilităţii sale reduse în apă și grăsimi, prezența N2 într-un ambalaj alimentar cu atmosferă modificată poate preveni colapsul ambalajului care poate apărea atunci când se utilizează concentrații mari de CO2.

Al doilea rol al azotului pentru ambalajele cu atmosferă modificată este acela că acționează ca un gaz de umplere, permiţând menţinerea ambalajelor flexibile pentru formarea vacuumului şi pentru evitarea exudării cărnii.

Materialele folosite pentru ambalarea în atmosferă modificată

Există șase caracteristici principale importante pe care trebuie să le îndeplinească materialele pentru ambalarea alimentelor în atmosferă modificată:

Rezistenţă la acţiunile fizico-mecanice.

Fiabilitate la etanșare.

Proprietăți antiexudative.

Permeabilitate faţă de dioxid de carbon.

Permeabilitate faţă de oxigen.

Rată de transmitere a apei Cu toate că există o disponibilitate tot mai mare de materiale pentru ambalare în atmosferă modificată, cele mai multe ambalaje sunt încă fabricate din patru polimeri de baza: policlorură de vinil (PVC), polietilenă tereftalat (PET), polipropilena (PP) și polietilenă (PE).


Există două tehnici diferite pentru a înlocui aerul din ambalaj:

1. Fluxul de gaz. 2. Vidul compensat.

1. Tehnica gazului în curent continuu este realizată de componeta pentru umplere-etanșare. Înlocuirea aerului în interiorul unui ambalaj este efectuată de către un flux continuu de gaz. Acest flux de gaz diluează aerul din atmosfera înconjurătoare a produsului alimentar, ambalajul fiind apoi etanşeizat. Deoarece înlocuirea aerului în interiorul ambalajului se realizează prin diluare, există o limitare a eficienței acestui sistem. Marele avantaj al tehnicii cu flux de gazel îl constituie viteza de lucru a echipamentului

1. Tehnica vacuumului compensat permite eliminarea aerului din interiorul ambalajului, generând vacuum în interiorul ambalajului, care apoi este înlocuit cu amestecul gazos dorit. Deoarece înlocuirea aerului se realizează într-un proces în două etape, viteza de funcționare a echipamentelor este mai scăzută decât tehnica în flux continuu de gaze.

ntp 2015

Documents