CAP 1

UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICIN VETERINARION IONESCU DE LA BRAD DIN IAI

FACULTATEA DE AGRICULTURSPECIALIZAREA: T.P.P.A.

S SE PROIECTEZE O LINIE TEHNOLOGIC PENTRU OBINEREA MARMELADEI DE PRUNE.

PRODUCTIVITATE DE 20 TONE PRUNE/ORCOORDONATOR TIINIFIC,

ef lucr. dr. Petru CrlescuSTUDENTA,

Stafei IulianaIAI

2013

CUPRINS

CAP 1. CARACTERISTICILE MATERIEI PRIME . 31.1. Prunele. Generaliti. . 31.2. Proprietile de baz a prunelor ... 71.2.1. Proprieti organoleptice .. 81.2.2. Proprieti fizice .... 81.2.3. Proprieti chimice .... 91.3. Standarde de calitate a prunelor .. 11CAP 2. Materii prime auxiliare folosite la obinerea marmeladei 13 2.1. Ap .. 13 2.2. Zahr .. 13 2.3. Pectin .... 14 2.4. Acizi alimentari . 16 2.5. ndulcitori .. 16 2.6. Arome . 17 2.7. Colorani .... 18 2.8. Gelifiani .... 20CAP 3. CARACTERISTICILE PRODUSULUI FINIT .. 21 3.1. Materie prim pentru industrie. Importan i specific. ... 21 3.2. Marmelada. Generaliti. . 213.2.1. Proprieti organoleptice ... 23

3.2.2. Proprieti fizico chimice .... 243.2.3. Controlul de calitate ... 24CAP 4. LINIA TEHNOLOGIC A MARMELADEI DE PRUNE 25 4.1. Fluxul tehnologic ... 25 4.2. Descrierea operaiilor tehnologice ... 26 4.3. Linia tehnologic ... 29 4.4. Descrierea utilajelor folosite n linia tehnologic ... 30CAP 5. CALCULUL PRODUCTIVITII POMPEI CU PISTON . 44CAP 6. BIBLIOGRAFIE CAP 1. CARACTERISTICILE MATERIILOR PRIME

1.1. Prunele. Generaliti. Prunul este un arbore fructifer din familia rozaceelor, specia Prunus Domestica i sunt nrudite biologic cu piersicile, nectarinele, cireele, caisele i migdalele fiind specia cea mai variat din categoria fructelor, existnd n prezent peste 2000 de specii diferite cunoscute ale acestui fruct zemos. El este specia pomicol cea mai rspndit n ara noastr. Ajunse la maturitate toamna, n Europa, prunele fac deliciul celor obinuii cu deserturile consistente (gem, dulcea, prjituri), dar sunt foarte cunoscute din punct de vedere social n Romnia i n Serbia pentru faptul c se obine din ele uic, butura alcoolic tradiional a celor dou ri vecine. Fructele sale delicioase, crnoase i zemoase, de culori variind de la galben auriu pn la violet nchis, dulce acrioare la gust, n funcie de soi, i gsesc multiple ntrebuinri n industria alimentar, pentru conserve sau gemuri, fiind consumate i n stare proaspt. Crete n zone de nalt fertilitate, preferabil deluroase. Toate soiurile au nite caracteristici n comun: piele neted, culori bogate i un smbure lemnos la mijloc. Trunchiul su are un duramen (miez) foarte dur, rezistent la ap, de culoare rou-maroniu, nvelit de un album de culoare deschis prin care circul seva. Arderea sa degaj o putere caloric superioar celei a fagului, crbunele su fiind folosit n fierrii.

Clasificarea prunelor n funcie de: criteriul merceologic: sunt produse smburoase;

gradul de perisabilitate (sensibil la pstrare): sunt produse horticole perisabile;

Gradul de perisabilitate este strns legat de structura anatomo-morfologic a produsului, proprieti fizice i compoziia sa chimic, dar i de intensitatea proceselor sale fiziologice, influena i aciunea simultan a acestor factori determinnd n fapt diferenierea din acest punct de vedere. originea geografic: sunt produse din zona temperat;

gradul de fermitate (numit i fermitate strcturo-textural) rezult din interdependena dintre textur i structur. Produse elastice, cum sunt prunele, cu membrane celulare subiri, cu celule epidermice mai puin modificate, au o fermitate slab la o perioad de timp dup recoltare, dar i menin elasticitatea.Soiuri de prune

Sortimentul la prun este alctuit din 40 de soiuri, dintre care 6 soiuri strine (Stanley, Anna Spth, Rivers timpuriu, Renclod Althan, DAgen, Vinete de Italia) i 34 soiuri autohtone.

Clasificare soiuri:

dup epoca maturrii:

maturare timpurie (15 iulie 15 august): Rivers timpuriu, Renclod Althan; maturare mijlocie (15 august 15 septembrie): Tules gras, Stanley, DAgen;

maturare trzie (dupa 15 septembrie): Anna Spth, Vinete de Italia.

dup modul de utilizare a fructelor: soiuri de mas;

soiuri cu utilizri multiple (mas, industrializare);

soiuri pentru deshidratare i industrializare;

soiuri pentru compoturi.

Tabel 1.1.

Consumul proaspat iulie 10 octombrie

SoiuriExtra + I (min)II (min)

Fructe mari3530

Fructe mijlocii2825

Fructe mici2017

Deoarece exist att de multe soiuri diferite, culoarea nu prea este un ghid util pentru a stabili care prun este coapt i care nu. n schimb, alege-le pe cele cu piele neted, albicioas, fr lovituri i fr s fie zbrcite. Prunele au cel mai bun gust atunci cnd sunt bine coapte, aproape trecute. Acesta este i momentul n care sunt cele mai bogate n antioxidani.

Soiuri timpuriiSoiul Renclod Althan:

fructul foarte mare (43-50 g), globulos, uor turtit la capete, cu pieli rou-violet i acoperit cu pruin fin;

pulp galben-aurie, este consistent, dulce-aromat, plcut acidulat, neaderent;

pentru mas i industrializare;

recoltare: sfritul lunii iulie, nceputul lunii august.

Soiuri cu maturare mijlocieSoiul Tules gras:

pom de vigoare mijlocie, androsteril necesitnd polenizator unul din soiurile Anna Spth, Stanley; fruct mijlociu (27-35 g), elipsoidal, simetric;

pulp galben-verzuie, cu pielia subire, crocant, suculent, dulce, fin aromat, neaderent la smbure, de culoare vnt-nchis, acoperit cu pruin groas albstruie; pentru consum n stare proaspat, deshidratare i industrializare;

maturare: sfritul lunii august.Soiul DAgen:

pomul este de vigoare mijlocie, parial autofertil; se pot folosi ca polenizatori soiurile: Anna Spth, Vinete romneti, Stanley;

fructul mic (19-23 g), invers-ovoidal, cu pieli de culoare roz-roiatic, acoperit cu pruin groas albastr violacee, cu puncte subcutanate glbui;

pulp galben-verzuie, consistent, crocant, suculent;

deshidratare i industrializare;

maturare: nceputul lunii septembrie.

Soiuri trziiSoiul Anna Spth:

fructul mare (26-42 g), globulos, cu pieli roie-vineie;

pulp slab acidulat;

pentru consum n stare proaspt i industrializare;

maturare: ultima jumtate a lunii septembrie.

Soiuri autohtoneSoiul Bistria:

Caracteristicile pomului: pomul are vigoare mijlociu-mare.

coroan conic, deas.

nflorete trziu.

productivitate bun.

autofertil.

perioada nfloritului: medie;

mrime medie fruct: 45 g;

gust: foarte bun.Caracteristicile fructului: Fructele sunt mici, 15 - 20 g, diametru 28-30 mm, de form ovoidal cu ambele vrfuri rotunjite.

Coaj de culoare albastru nchis, cerat, cu strat gros de pruin.

Pulp verde-glbuie, zemoas, tare, foarte gustoas, neaderent la smbure.

Perioada de recoltare: se recolteaz n prima jumtate a lunii septembrie.

Perioada de plantare: februarie - aprilie i octombrie decembrie.

Prunele Bistria sunt prune ce se coc toamna i care sunt folosite pentru a face marmelad i compot. Spre deosebire de prunele de var, prunele Bistria sunt mai seci i sunt gsite des n zona de vest a rii.

Soiul Centenar:

pom de vigoare mare; soi productiv, cu coninut ridicat n substan uscat i zahr, smbure neaderent, maturare uniform pe pom;

rezisten la ger, burm i de asemenea la viroze;

soi autosteril;

fructul mare de form invers-ovoid, culoare roie violacee acoperit cu un strat gros de pruin cenuie;

pulpa fructului este de culoare alb-verzuie cu o textur ferm, o savoare bun, are un gust foarte plcut;

fructele sunt destinate consumului n stare proaspt;

maturare: n prima decad a lunii august.

1.2. Proprietile de baz a prunelor

Vitamina C (o prun asigur 10 % din necesarul zilnic), vitamina A (sub form de beta-caroten), fibrele, vitamina B2 (riboflavin) i potasiul sunt cei mai importani nutrieni ai acestui fruct, cei care include pruna pe lista alimentelor sntoase. Att pruna proaspt, ct i cea uscat au fost intens studiate de specialiti, care au descoperit c cele dou variante ale acestui fruct conin doi fitonutrieni unici, denumii neoclorogenic i acid clorogenic, care au caliti antioxidante puternice, distrugnd unii radicali liberi care atac celulele umane. La fel, aceti fenoli puternici protejeaz stratul de grsimi care compun neuronii creierului uman.

Un alt avantaj al consumului de prune proaspete i de prune uscate l reprezint faptul c acestea sporesc prin vitamina C prezent capacitii organismului de a mri absorbia fierului din diferite surse. Prunele au mari proprieti energizante, n special graie coninutului natural de zaharuri. Coninutul ridicat n zahr al prunelor face din ele o surs bun de energie, dar, pentru c acestea au indice glicemic sczut, nu provoac o cretere rapid a nivelului zahrului din snge. Acest lucru este posibil pentru c sunt bogate n fibre naturale, fructoz i o substan similar cu zahrul, numit sorbitol. Conin i beta-caroten i potasiu. La fel ca majoritatea fructelor violete i roii, prunele sunt bogate n antioxidani, buni pentru inim i cu rol anticancerigen.

Cele mai remarcabile beneficii le avem de la prunele uscate. Acestea au cea mai mare concentraie de antioxidani dintre toate alimentele. De asemenea, conin cantiti importante de potasiu mineral, benefic pentru sistemul cardiovascular. Nivelul de sorbitol, ce rmne destul de crescut i n sucul de prune uscate, contribuie la reputaia acestora de laxativ natural. Prunele uscate sunt bune i la prevenirea osteoporozei i sunt o surs bun de calciu.1.2.1. Proprieti organoleptice ale prunelor

1) Aspectul vizual:

forma variaz cu specia, soiul, gradul de maturare i condiiile de mediu ( mai mult sau mai puin oval, uniform);

mrimea se definete prin lungime, lime i grosime;

greutatea este influenat de mrimile dimensionale, fermitatea structurala-textural, volumul spaiilor lacunare, coninutul n ap i substan uscat;

coloraie exterioar (intens, uniform datorit pigmenilor clorofilieni, pigmenilor antocianici, pigmenilor flavonici i carotenoidici);

culoarea pulpei;

morfologia i structura suprafeei (luciu/acoperire cu pruin sau strat de cear).

2) Textura:

elasticitate, frgezime, crocant;

suculent.

3) Aroma (gust, miros):

astringent, coninut n substane fenolice;

acreal (aciditate);

dulcea;

aroma (compui volatili);

lipsa gustului i mirosului.

1.2.2. Proprieti fizice ale prunelor

Masa specific a unui produs horticol este definit ca raportul ntre masa i volumul acestuia, sau ca masa unei uniti de volume din acel produs (g/cm3). Din punct de vedere a masei specifice, prunele sunt clasificate ca fiind produse mai grele ca apa (se las la fundul apei).

Cldura specific reprezint cantitatea de cldur necesar, la volum constant, pentru ridicarea temperaturii unei uniti de mas (kg) de produs horticol, cu un grad Celsius.Tabel 1.2.ProdusulConinut n ap %Cldura specific n

kJ/Kg KCldura specific n

kcal/Kg C

Prune85,73,680,88

Conductivitate termic () este o constant termofizic caracteristic fiecrui produs n parte,folosit n diversele calcule de proiectare sau funcionare a depozitelor, n refrigerare sau n congelare. Conductivitatea termic a prunelor este cuprins ntre 0,24-0,33 W/mK.

Tabel 1.3.

ProdusulConinut mediu n umiditate, %Conductivitate termic

W/mKkcal/m hC

Prune72-88 (820)0,24-0,290,21-0,25

Temperatura de nghe (n limbaj tehnic, punctul de congelare) reprezint pragul termic (tC) la care apa liber din produsele horticole trece n stare solid.

Prunele sunt clasificare ca fiind produse sensibile la temperaturi sczute (-2,0C/-3,0C).

1.2.3. Proprieti chimice ale prunelorTabel 1.4.

Nr. crt.Coninutul prunelorProcente (%)

1.Ap73,5 86,9

2.Zaharuri7 16

3.Acizi0,38 0,81

4.Substane pectice0,35 0,95

5.Taninuri0,06 0,29

6.Proteine0,22 1,07

7.Celulozcirca 0,6

Mai conine cantiti moderate de sruri minerale, sunt destul de bogate n provitamina A i n vitamine din complexul B (B1, B2, B4, biotina, acid pantotenic, vitamina PP), dar srace n vitamina C. Dintre zaharuri, n prune predomin zaharoza (5,24 %), iar zahrul reductor (levuloza i glucoza) deine, n medie 3,43 %.

Coninutul n ap. Apa din produsele horticole, constituie mediul de desfurare a reaciilor biochimice, particip la vehicularea substanelor solubilizate, contribuie la reglarea temperaturii plantelor, la meninerea turgescenei, la buna desfurare a procesului de cretere i dezvoltare. Produsele bogate n ap au caldura specific mare i activitate metabolic mai intens. Apa din produse se gasete sub 2 forme: ap liber i ap legat. Apa liber se afl n vacuole, coninnd dizolvate diferite substane (glucide, sruri, acizi organici, etc). Apa legat este reprezentat de 4 forme inactive: apa coloidal de umflare, apa coloidal de adsorbie, apa de cristalizare i apa de construcie.

Tabel 1.5.

Nr. crt.Coninutul prunelorProcentual (%)

1.Ap83,60

2.Extract11,30

3.Insolubil6,10

4.Acid malic0,950

5.Cenu0,695

6.Zahr5,56

7.Materii prime (smburi, coaj, etc.)5,53

8.Pectin3,15

Umiditatea total reprezint suma apei libere i legate (mai ales din apa coloidal de umflare), care poate fi ndeprtat fr a se prejudicia valoarea produsului respectiv.

Coninutul n umiditate total variaz n limite foarte largi, n funcie att de natura produsului, ct i de gradul de maturare al acestuia. Prunele sunt considerate produse bogate n glucide i au un coninut n umiditatea total cuprins ntre 70-80 %. Prunele au un coninut mediu de glucide totale de peste 10 %.Tabel 1.6.Coninutul n glucide hidrosolubile al prunelor

Glucoz (dextroz)Fructoz (levuloz)Zaharoz

peste 2 %peste 2 %peste 2 %

Ca derivat monoglucidic, D-sorbitolul se gasete n cantitate de 3,1 % la prune.VALOAREA NUTRITIV

Nr. crt.ConinutProcentual

(%)

1.Glucide10-14

2.Aciditate malic0,4-1,0 g

3.Substane tanoide0,3-0,4

4.Substane minerale0,2-0,7

5.Substane pectice0,4-1,0

6.Celuloz0,7

7.Fibre2,3

8.Vitamina C4 mg/100 g

Tabel 1.7.

.

Valoare energetic:

prune de var: 520 kcal/kg;

prune de toamn: 600-750 kcal/kg

Tabel 1.8.

PRUNEVALOARE ENERGETIC

kJ/100 gKcal/kg

215,5515 (520-750)

1.3. Standardele de calitate la prune

Se aplic la toate varietile de prun din speciile Prunus domestica (subspeciile domestica, insititia, italica, syriaca), Prunus salicina i hibrizi interspecifici dintre prun i cais (Prunus domestica x armeniaca). Cerine minime de calitate: produs ntreg: cu peduncul i fr deteriorri care s afecteze aspectul comercial; produs sanatos: prunele trebuie s fie libere de boli sau de deteriorri care s le afecteze aspectul, comestibilitatea sau capacitatea de pstrare. Sunt excluse prunele care prezint urme pronunate de zdrobire, gome, deteriorri produse de secet, urme de nghe. produs curat: fr urme de materii strine. Sunt excluse prunele cu urme de pmnt, praf, reziduuri de pesticide sau alte materii strine; produs liber de duntori; prunele cu duntori sunt excluse de la comercializare; produs fr atac de duntori, care s afecteze aspectul comercial, comestibilitatea, capacitatea de pstrare; fr umiditate exterioar anormal, respectiv ambalaj ud, dar nu i condensul format datorit temperaturilor de pstrare; fr miros sau gust strin, provocat de condiiile improprii de pstrare, ambalajele sau mijlocul de transport murdare; prune recoltate ngrijit, fr deformri i cu un grad de maturare corespunztor, care s permit pstrarea pn la punerea n consum.

Clasele de calitate. Prunele sunt clasificate n trei categorii de calitate:

a) categoria Extra: de calitate superioar, cu form, dezvoltare, coloraie caracteristic soiului, strat de pruin intact i pulp ferm;

b) calitatea I: de calitate superioar, cu form, dezvoltare, coloraie caracteristic soiului, strat de pruin intact i pulp ferm. Sunt acceptate i uoare defecte de form, dezvoltare, coloraie; petele trebuie s fie mai mici de 1/6 din suprafa.

c) calitatea II: include prunele care nu pot fi clasate la categoriile superioare, ns ndeplinesc cerinele minime de calitate; prunele trebuie s fie apte pentru consumul uman. Se accept urmtoarele defecte, cu condiia s nu fie afectate caracteristicile organoleptice, comerciale i de pstrare.

CAP 2. MATERII PRIME AUXILIARE FOLOSITE LA OBINEREA MARMELADEI

2.1. Apa Apa folosit n industria alimentar trebuie s corespund Legii privind calitatea apei potabile. Dup Turtoi, Maria (1998) apa utilizat n industria conservelor de fructe trebuie s ndeplineasc indicatori specifici de calitate. Utilizarea apei este necesar pe parcursul ntregului flux tehnologic, ncepnd cu splarea, prepararea produselor (component al reetei, lichid de acoperire, necesar la fierbere, agent de rcire), termosterilizarea n autoclave, producerea aburului tehnologic, etc. Condiiile de calitate specifice sunt mult mai restrictive, dac avem n vedere prevederile privind lipsa de nitrai/nitrii sau de amoniu i cantitatea mai mic de cloruri/sulfai.

Consumul specific de ap pentru conservarea fructelor i unii indicatori specifici de calitate ai apei necesare (dup Turtoi, Maria 1998)Tabel 2.1.Necesarul de apIndicatori specifici de calitate

ProdusulConsumul m3/tIndicatorulUMValoare/limite

Marmelad12,5 25,7CloruriMg/l30

O ap dur este practic imposibil de utilizat n preparare i produce depuneri de cruste n interiorul utilajelor. Un nivel de duritate maxim, chiar n valorile admise, determin ntrirea esuturilor.

La apa tehnologic, dedurizarea se realizeaz prin tratarea cu rini schimbatoare de ioni, care se pot regenera. Alte metode sunt utilizate mai rar, numai n cazuri de ape excesiv de dure, deoarece majoreaz preul de cost. Coninutul depit de fier al apei tehnologice (peste 0,2 mg/l) are consecine negative, provocnd posibile casri i brunificri care fac produsele necomerciale.

2.2. Zahrul

Folosit n cantitate mare la fabricarea conservelor de fructe, este reprezentat de zaharoz. Se folosete sub form de zahr tos, zahr buci i zahr farin, fie n stare solid, fie sub form de soluie (sirop de zahr). Obinerea siropului de zahr se poate face la rece, folosind un filtru denumit granulator, asemntor cu percolatorul sau la cald, n aparate fierbtoare, care asigur i distrugerea microorganismelor.

Pentru fabricarea marmeladelor se mai folosete i glucoza, aceasta mpiedic cristalizarea zahrului din produs (fenomenul de zaharisire) i confer produsului finit calitate deosebit, evideniind aroma specific fructului. n cazul marmeladei, glucoza mpiedic fenomenul de sinerezis, adic deteriorarea structurii gelului, cu eliberarea siropului.

Pentru obinerea conservelor dietetice se utilizeaz fructoza, xiloza, zahrul ars (acardoza) obinut prin caramelizarea zahrului, sorbitolul, substane ndulcitoare care nu produc ridicarea coninutului de zahr n snge.

Zahrul n calitate de conservant determin creterea presiunii osmotice n faza lichid i nlocuiete apa (deshidrateaz) n faza solid a alimentelor. Adugarea treptat de zahr micoreaz activitatea apei i mpiedic majoritatea microorganismelor s i desfoare normal metabolismul.

Aciunea conservant a zahrului depinde de cel puin 6 factori:

1) coninutul final de ap din produs (cu ct este mai mic, prin nlocuire cu zahr, conservarea este mai bun);

2) cantitatea de zaharoz adugat i mai ales gradul de invertire al acestuia;

3) cantitatea de zaharuri deja existente n materia prim;

4) temperatura i durata de fierbere;

5) cantitatea i calitatea pectinei (o vscozitate i o gelificare mrit micoreaz mult accesul substanelor nutritive i al apei la celulele microorganismelor);

6) valoarea mai redus a pH-ului, care conserv direct i favorizeaz ceilali factori ai conservrii (invertirea zaharozei, gelificarea pectinelor, etc).

2.3. Pectina

Dup Gherghi A. (1999) i Rsmeria D. (2000) capacitatea de gelificare la pectine depinde de compoziia lor chimic. Pectinele slab metoxilate (LMP) (IE 20-40 %) gelific n prezena cationilor de calciu (adaos de CaCl2), fr a fi necesar prezena pH-ului specific, iar 30 % zahr este suficient. Gelificarea este rapid, gelurile fiind termoreversibile. Pectinele puternic metoxilate (HMP) (IE 60-75 %) gelific la un coninut de 55-65 % zahr i pH