1. Produsele alimentare ca sursă de nutrienţi indispensabili vieţii

Carnea (fig. 1.1), prin proteinele sale reprezintă o sursă importantă de substanţe azotoase cu o valoare biologică deosebită. Valoarea biologică este condiţionată în special de conţinutul de aminoacizi esenţiali. Grăsimea din carne, pe lângă aportul energetic, procură şi acizii graşi esenţiali. Prin conţinutul său în substanţe extractive, existente sau formate în procesul de păstrare şi prelucrare termică, carnea favorizează secreţia masivă a sucurilor gastrice stimulând digestia.

Fig.1.1. Specialități din carne

Sub această denumire, legislaţia produselor alimentare şi merceologia include toate părţile animalelor cu sânge cald, în stare proaspătă sau prelucrată, care sunt adecvate consumului uman. După criterii tehnologice şi de utilizare se poate face următoarea clasificare:

I. Produse neprelucrate.- ţesut muscular inclusiv ţesuturile aderente: ţesut adipos, conjunctiv, vase desânge, nervi;-ţesut adipos de asemenea cu tesut conjunctiv ( şorici);-sânge;-intestine;-alte organe: ficat, plămâni, creier, rinichi, inimă, limbă, stomac, limbă şi glande cusecreţie internă.

II. Produse prelucrate-produse din carne: slănină afumată, şuncă, limbă afumată, muşchi ţigănesc,pastramă;-salamuri şi alte produse din carne tocată cu sau fără adaos de sânge saucomponente de sânge;-grăsimi animale.

Pag. 1

2. Produsele alimentare de tipul celor afumate existente pe piaţă

Industria cărnii cuprinde o varietate de sortimente de produse din carne, dintre care afumăturile ocupă un rol important.

Țările care în anul 2004 erau mari producătoare de carne, sunt prezentate în figura 2.1.

Fig. 2.1. Ţări producătoare de carne

Slănina afumatăMaterie primă: slănină cu grosimea de cca 3 cm Sărare: metoda uscată (8% NaCl) Maturare: 14 – 21 zile, în stive cu restivuire după 7 – 10 zile când se utilizează sare curată. După sărare: slănina se scutură de sare, se leagă şi se menţine în apă rece timp de 1 h, apoi la scurgere timp de 1 h. Afumarea se face la rece, la temperatura de 45 °C, timp de 10 h.Costiţa afumatăMaterie primă: piept de porc cu osSărare:

metoda umedă (injectare cu saramură în proporţie de 10%) combinată cu metoda uscată (cca 1 % sare);

metoda umedă (imersare în saramura de acoperire durata maturării: maximum 7 zile la 2…5 °C);

metoda uscată cu 5% amestec de sărare rapid (durata maturării în stivă este de 14 zile cu restivuire după 7 zile, când se foloseşte amestec de sărare proaspăt.

După sărare: tăiere pe lungime în bucăţi cu lăţimea de 8 – 10 cm, legare cu sfoară, spălare în apă cca 1h, zvântare ½ h Afumare: la 50…60 °C, până ce capătă culoarea gălbuie, apoi la 45 °C timp de 8 – 10 h.Picioare de porc şi coaste afumate

Pag. 2

Materie primă: picioarele de porc curăţate de păr şi unghii, coastele ce se obţin în urma dezosării regiunii toracice Sărare: imersare în saramură, timp de 3 – 4 zile, la 2…4 °C.După conservare: spălare cu apă, legare cu sfoară şi zvântare 1h. Afumarea: la 45 °C timp de 10 h.Oase garf afumateMaterie primă :oasele şirei spinării cu sau fără treimea superioară a coastelor, cu musculatura care rămâne intercostal şi între apofizele spinoase şi laterale. Sărare: metoda umedă (imersare în saramură), 2 – 4 zile, la temperatura de 2…4 °C. După sărare: scurgere 2 h, spălare, legare bucată cu bucată cu sfoară, menţinere în apă rece 15 – 20 min şi zvântare pe beţe 1 ½ – 2 h.Afumarea: la 45 °C timp de 10 – 12 h.Ciolanele afumateMaterie primă: rasoalele din faţă şi spate, cu / fără şoriciSărare: injectare cu saramură (10%) urmată de imersie în saramură de acoperire Maturare: 3 – 4 zile, la 2…4 °C După sărare: spălare, legare bucată cu bucatăAfumare: la 45 °C timp de 10 h.

3. Compoziţia chimică a materiei prime şi a produsului alimentar rezultat în urma procesării

Compoziţia chimică a cărnii (tabel 3.1) este determinată de raportul dintre ţesuturile care o compun. Clasificarea tipurilor de carne pe calităţi se face după valoarea alimentară, după proprietăţile organoleptice a diferitelor bucăţi, după posibilităţile de utilizare optimă în arta culinară sau industrie.

Compoziţia cărnii diferitelor animale Tabel 3.1.

Valoarea alimentară a cărnii nu este determinată numai de numărul de calorii, ci, în primul rând, de albumina digestibilă şi de calitatea aminoacizilor (tabel 3.2). Nu toţi

Pag. 3

aminoacizii pot fi sintetizaţi de organismul omenesc. Aceia care nu sunt sintetizaţi de organism sunt denumiţi aminoacizi esenţiali şi trebuie introduşi în organism prin alimentaţie.

Compoziţie în aminoacizilor pentru carnea provenind de la diferite animaleşi pentru diferitele proteine ce se găsesc în muşchi (în g/16 g N) Tabel 3.2.

Importanţa grăsimii este dată de punctul de topire, care cu cât este mai apropiat de temperatura corpului, cu atât este mai bine utilizată de organism. Din acest punct de vedere primul loc îl ocupă grăsimea de pasăre, apoi grăsimea de porc şi în cele din urmă cea de bovine şi ovine.

Coeficientul de asimilare al cărnii este de 82...83%, proteinele asimilându-se în proporţie de 96...98%.

Afumarea, ca metodă de conservare, are la bază principiul abiozei prin acţiunea substanţelor antiseptice din fum (chimiobioza) şi, în măsură mică, şi principiul xeroanabiozei, prin deshidratarea parţială a produselor. Afumarea de scurtă durată este considerată ca o metodă de ameliorare a capacităţii de conservare, în care caz se asociază cu altă metodă de conservare (coacere, pasteurizare, sărare) şi de îmbunătăţire a proprietăţilor senzoriale.

Pag. 4

Natura și compoziția chimică a fumuluiFumul, ca aerosol produs în generatoarele de fum clasice, rezultă dintr-un proces de

ardere completă a rumeguşului cuplat cu o distilare uscată (piroliza). Componentele lemnului (rumeguşului) care intervin în producerea fumului sunt celuloza, hemiceluloza şi lignina. Din punct de vedere chimic, fumul conţine (tabelul 3.3): acizi organici, compuşi carbonilici (aldehide şi cetone), alcooli, fenoli şi esteri ai fenolului, hidrocarburi aromatice, compuşi heterocicli. În fumul-aerosol se pot găsi în suspensie rumeguş nears, cenuşă şi funingine, îndepărtarea acestora presupunând purificarea fumului prin intermediul decantoarelor umede aşezate la generatorul de fum.

Compoziţia chimică a fumului în funcţie de natura lemnului (% faţă de conţinutul total) Tabelul 3.3.

Depunerea componentelor utile din fum la suprafaţa produselor supuse afumării este influenţată de: concentraţia substanţelor utile din fumul-aerosol, starea suprafeţei produsului, viteza mediului de afumare (amestec aer-fum) şi temperatura acestuia, durata afumării.

Penetrarea substanţelor utile de la suprafaţa produsului în interiorul acestuia va fi influenţată de: structura şi compoziţia chimică a componentelor depuse; felul afumării şi durata acesteia; structura şi compoziţia chimică a produsului supus afumării; natura membranei (acolo unde există), umezeala relativă a fumului. Viteza de pătrundere a componentelor utile din fum în produse este mai mare la produsele fără membrane, iar în cazul celor în membrane, permeabilitatea cea mai mare o au membranele naturale şi semisintetice faţă de membranele sintetice (pe bază de poliamide).

Pătrunderea componentelor fumului în produsO parte din substanţele depuse la suprafaţa produsului difuzează în masa acestuia,

conferindu-i gust şi aroma specifică. Astfel, la afumarea caldă se acumulează aceeaşi cantitate de fenoli care se acumulează în timp dublu la afumarea rece. La produsele introduse în membrane naturale, pătrunderea fenolilor este mai rapidă şi mai intensă decât la cele îmbrăcate în membrane artificiale. Se constată o pătrundere mai intensă a fenolilor în

Pag. 5

preparatele care conţin mai multă grăsime. Fumul cu umiditate relativă mai mare pătrunde mai intens decât fumul mai uscat. Astfel la afumarea salamului de durată, pătrunderea componenţilor fumului se face foarte intens. De remarcat că conţinutul de substanţe utile este diferit în funcţie de stratul considerat. Chiar după o perioadă mai mare de afumare nu se realizează egalizarea concentraţiei componentelor în toate straturile.

Efectul antioxidant şi bactericid al fumuluiEfectul antioxidant al fumului

Acţiunea antioxidantă a fumului se datorează fenolilor care intervin în reacţiile înlănţuite, reacţionând cu radicalii liberi formaţi:

În funcţie de acţiunea antioxidantă, componenţii fumului au fost clasificaţi în următoarele grupe (tabelul 3.4):

Clasificarea componenţilor fumului după acţiunea antioxidantă Tabelul 3.4.

τ₁-durata în care grăsimea ajunge la indicele de peroxid 0,1 în prezenţa unei doze cunoscute de antioxidant de testat;

τ₂-durata în care grăsimea ajunge la acelaşi indice de peroxid în prezenţa antioxidantului martor (de regulă BHT= butilhidroxitoluen);

τ₀-durata în care grăsimea ajunge la acelaşi indice de peroxid în absenţa antioxidantului;**-antioxidant martor.

Efectul bactericid al fumuluiEfectul bactericid al fumului este în funcţie de temperatura şi durata de afumare, precum

şi de densitatea fumului. La afumarea caldă efectul bactericid mai pronunţat îl are la temperatura de 100°C.

Pag. 6

La afumarea rece, efectul bactericid îl exercită numai componentele fumului şi de aceea, şi gradul de sterilizare este mult mai redus la afumarea rece, în comparaţie cu afumarea caldă. Efectul bactericid al unor componente ale fumului (şi, în special la afumarea rece) este intensificat prin scăderea pH-ului produsului, datorită acumulării unor produşi cu caracter acid (pH-ul scade cu 0,4...0,5 unităţi).

Efectul bactericid al componenţilor fumului (tabelul 3.5) se consideră în raport cu efectul fenolului considerat, egal cu 1, microorganismul testat fiind Staphylococus aureus.

Clasificarea componenţilor fumului dupa acţiunea bactericidă Tabelul 3.5.

La produsele de carne, transformările importante se referă la denaturarea proteinelor prin coagulare, ceea ce determină o pierdere a capacităţii de hidratare. Se separă suc, care trece în lichidul de însoţire împreună cu o serie de alte componente solubile. Carnea devine fibroasă şi se reduce digestibilitatea proteinelor. Scade, în acelaşi timp, şi valoarea nutritivă prin distrugerea în proporţie de până la 25% a aminoacizilor, în special a aminoacizilor cu sulf şi a lizinei. Caracteristicile texturale ale cărnii se modifică şi prin hidroliza colagenului şi solubilizarea gelatinei rezultate. Prin încălzire, grăsimile se topesc, se pot oxida cu formarea de produşi de râncezire. Culoarea cărnii se modifică datorită proceselor oxidative cu formarea din mioglobină a unor produşi cu coloraţie brună. Adaosul de nitriţi imbunătăţeşte coloraţia.

Pag. 7

4. Principalele transformări biochimice care au loc la nivelul nutrienţilor biochimici în timpul procesării

Transformările biochimice care au loc la nivelul principalilor nutrienți din carne în timpul afumării sunt prezentate in tabelul 4.1.

Efectul afumării asupra principalilor nutrienţi Tabelul 4.1.

Reacţii de formare a compuşilor de aromă în produsele alimentare care suferă tratament termic

Intensificarea, respectiv formarea aromei produselor alimentare în timpul diferitelor tratamente termice ar fi rezultatul:

• Acţiunii directe a căldurii asupra proteinelor;• Acţiunii directe a căldurii asupra unor componente solubile în apă;• Reacţiilor de îmbrunare neenzimatică;• Degradării termooxidative a grăsimilor.

Acţiunea directă a căldurii asupra proteinelorAceastă acţiune a fost studiată în special pe carne, unde s-a constatat că, în perioada

tratamentului termic şi în special a tratamentului termic “umed”, au loc o serie de modificări fizice şi chimice.

Pag. 8

Începând cu temperaturi de 30°C se iniţiază degradarea proteinelor. Între 35...50°C actomiozina se depliază şi în acest fel numărul de grupări imidazol creşte, ceea ce are drept consecinţă o creştere a valorii pH-ului de la 5,5 la 6. Numărul de grupări –SH creşte, de asemenea, ca rezultat al deplierii proteinelor. Cele mai multe dintre proteine sunt coagulate între 55...80°C. Deasupra temperaturii de 80°C, grupările –SH sunt oxidate la grupări

disulfurice, iar la temperaturi peste 90°C se eliberează H₂S din grupările –SH ale proteinelor miofibrilare. Persson şi Von Sydow, care au urmărit modificările în conformaţia proteinelor

cu formare de H₂S, metantiolului, etantiolului în carnea de vită fiartă şi sterilizată, au

constatat că, prin mărirea duratei de la 15 la 75 minute, H₂S a crescut de circa 3 ori, metantiolul de 4 ori iar etantiolul de 1,5 ori. Pe măsura creşterii temperaturii, concentraţia în tioli scade, ca urmare a descompunerii lor termice.

Acţiunea directă a căldurii asupra componentelor solubile în apăŞi această acţiune a fost, de asemenea, studiata mai bine în cazul cărnii, caz în care s-a

constatat formarea de NH₃ şi CO₂, amoniacul putând interveni în aroma cărnii. Sub 100°C,

amoniacul se formează din gruparea aminică a glutaminei, iar CO₂ provine din glutation. La

temperaturi mai mari de 100°C, NH₃ şi CO₂ provin din dezaminarea şi decarboxilarea aminoacizilor liberi.

Din aminoacizi cu sulf se poate elibera H₂S. Degradarea termică a aminoacizilor a fost studiată şi la temperaturi mai mari. Prin piroliza leucinei şi izoleucinei se formează 3-metil şi respectiv 2-metil butanol. Din valină se formează 2-metilpropanul. Benzenul, toluenul şi etilbenzenul s-au obţinut prin piroliza fenilalaninei, iar compuşii corespunzători cu grupări OH se obţin prin piroliza tirozinei. Derivaţii imidazolici sunt formaţi din histidină.

Prin piroliza cistinei şi metionei s-au obţinut şi mercapto-etilamină şi H₂S, respectiv metional şi metantiol. Se consemnează şi apariţia de tiazolidină, piridină, tiazoli şi tiofeni din aminoacizi cu sulf. Prin piroliza pirolinei şi hidroxipirolinei se formează N-metilpirol si pirol. Serina şi treomina conduc la piroli şi pirozină.

Reacţiile de îmbrunare neeenzimaticăReacţiile de îmbrunare neenzimatică sunt însoţite de formarea substanţelor de aromă,

dar cantitatea de substanţe de aroma formată este mică în comparaţie cu cantitatea de pigmenţi bruni. Componentele de aromă sunt formate din produse intermediare obţinute prin reacţii secundare, cum ar fi:ciclizarea deivaţilor oligosubstituiţi, aminilor, tiolilor, derivaţilor carbonilici şi carboxilici; condensarea derivaţilor carbonilici volatili cu aminele, respectiv derivaţii sulfurici etc; degradarea Strecker a aminoacizilor; aldolizarea aldehidelor, în special în prezenţa aminelor; descompunerea spontană sau termică a pigmenţilor bruni sau a bazelor intermediare Schiff; legarea compuşilor de miros nedoriţi în derivaţi de aromă neutrali cu aromă modificată.

Dintre reacţiile de îmbrunare menţionate o poziţie centrală o prezintă reacţiile Maillard (figura 4.1), iar în cadrul reacţiilor Maillard cele mai importante căi pentru obţinerea compuşilor de aromă sunt: reacţia de ciclizare, degradarea Strecker, reacţia de aldolizare.

Pag. 9

Fig. 4.1. Reprezentarea schematică a reacţiilor de tip Maillard

Reacţia de ciclizare Prin ciclizare se formează heterocicli ce au o contribuţie importantă la formarea

aromelor produselor alimentare care au suferit tratamente termice. Principalele surse de heterocicli din produsele alimentare sunt arătate în figura 4.2.

Pag. 10

Fig. 4.2. Principalele surse de heterocicli care intervin în aroma produselor alimentare

Degradarea StreckerAceastă degradare a aminoacizilor este una dintre cele mai importante etape ale reacţiei

Maillard, producătoare de substanţe de aromă.Aminoacizii, în prezenţa compuşilor α-dicarbonilici, cum ar fi dehidroreductonele,

aldehida piruvică, diacetilul sau compuşii carbonilici α, β nesaturaţi sunt transformaţi în final în aldehide cu un atom de carbon mai puţin decât aminoacidul de la care s-a plecat şi în α-aminocetone. Aceşti compuşi, precum şi cei rezultaţi din degradarea zaharurilor, joacă un rol important în formarea heterociclilor.

Mecanismul degradării Strecker este cel prezentat în figura 4.3. Prin degradarea Strecker a unor aminoacizi se formează aldehide. Aldehidele formate prin degradarea Strecker pot participa în continuare la reacţiile de îmbrunare tip Maillard, cu consecinţele care decurg de aici în ceea ce priveşte formarea compuşilor de aromă.

Pag. 11

Fig. 4.3. Mecanismul degradării Strecker

Reacţia de aldolizareAceastă reacţie poate modifica substanţial aroma produsă prin tratament termic,

mecanismul de aldolizare fiind prezentat în figura 4.4.

Fig. 4.4. Mecanismul reacţiilor de aldolizare

Reacţiile de aldolizare afectează calitatea senzorială a produselor alimentare pe două căi:

Aldehidele inferioare cu masă moleculară mică, cu miros de rânced sunt transformate în compuşi cu masă moleculară mare, nevolatili. Aldehidele cu masă moleculară

Pag. 12

mică pot fi îndepărtate din sistem nu numai prin reacţia de aldolizare ci şi prin legare directă de proteine, când se formează iarăşi compuşi nevolatili. Această proprietate de combinare a aldehidelor inferioare cu proteinele este folosită pentru modificarea mirosului de rânced al lipidelor autooxidante. În condiţiile în care hidroperoxizii sau produşii de descompunere ai acestora reacţionează cu proteinele la încălzire, se vor forma precursori cu aromă neutrală, în principal baze Schiff, astfel că mirosul de rânced dispare. Aceşti produşi intermediari, incolori (sau aproape incolori), sunt rapid transformaţi în prezenţa aerului, formându-se pigmenţi macromoleculari bruni cu aromă neutră. Totodată se formează o cantitate mică de substanţe active de aromă, prin reacţii de aldolizare (figura 4.5).

Fig. 4.5. Mecanismul de eliminare a mirosului de rânced, folosind proprietatea de combinare a aldehidelor inferioare cu proteinele

Pag. 13

Lipide nesaturate

Hidroperoxizi

Încălzire sau depozitare

Produși cu miros rânced, nedoriți în produsul alimentar

Precursori de aromă neutrali

Autooxidare

Încălzire (depozitare), în prezența de aminoacizi și proteine

Produși activi, obținuți prin reacția de aldolizare

Pigmenți bruni cu masă moleculară mare cu aromă neutră

Se formează şi compuşi activi senzorial, cum ar fi de exemplu, aldehidele dimerice sau trimerice, care posedă aromă de fructe, de flori. Această fracţiune de aldehide volatile, rezultată din aldolizare, este foarte mică (0,1% din totalul produselor de reacţie), însă are un prag de detectare foarte scăzut, deci afectează în mod considerabil aroma.

Degradarea termică a zaharurilorTermoanaliza gravimetrică a zaharurilor arată că, la temperaturi cuprinse în intervalul

100...130°C, acestea pierd apa legată fără ca structura lor să fie modificată. O dată cu

creşterea temperaturii la 150...180°C, din zaharuri se elimină o moleculă de H₂O şi se formează furfural de pentoze şi hidroximetilfurfural din hexoze. Aceşti doi compuşi suferă degradări ulterioare la temperaturi mai ridicate.

Oxidarea termică a lipidelorPrincipalele transformări pe care le suferă lipidele din carne în timpul procesului de

afumare sunt degradările oxidative, în urma cărora se formează compuși toxici cu gust și miros neplăcut. Aceste degradări au loc în 2 etape:

Hidroliza lipidelor – descompunerea esterilor naturali în componentele constitutive – acizi grași și alcool;

Oxidarea propriu – zisă.

Hidroliza grăsimilorHidroliza grăsimilor constă în descompunerea lor în acizi grași și glicerină, în urma

fixării moleculei de apă pe cea de trigliceridă, după următoarea schemă:

Procesul hidrolitic:-se desfășoară progresiv;-este favorizat de căldură și lumină;-indicele de aciditate crește în urma hidrolizei, acumulându-se acizi grași liberi, volatili,

inferiori, care imprimă gust și miros neplăcut grăsimii;-la grăsimea proaspătă, hidroliza este mai alertă datorită conținutului ridicat de apă (8-

9%) și enzime;La grăsimea topită hidroliza este mai lentă datorită conținutului redus în apă (sub 1%) și

lipsa enzimelor.

Pag. 14

Alterarea grăsimilor

Pag. 15

Oxidarea propriu – zisăAlterarea oxidativă a grăsimilor este fenomenul cel mai frecvent întâlnit. Viteza oxidării

crește numărul dublelor legături din molecula de acizi grași nesaturați este mai mare. Oxidarea acizilor grași nesaturați și a esterilor este accelerată sub influența luminii, radiațiile infraroșii și vizibile fiind mai puțin eficace în comparație cu cele ultraviolete.

Reacțiile de oxidare includ 3 etape: Inițiere: cu formare de radicali liberi sau de peroxizi. Aceste reacții au energie de

activare mare și sunt stimulate de temperatură, lumină și urme de ioni metalici.

Propagare: oxidarea lipidelor de către O₂, acumulare de peroxizi. Energia de activare este în acest caz foarte mică.

Întrerupere: prin asocierea de radicali liberi, rezultă compuși neradicalici

Pag. 16

5. Cum putem interveni pentru ca transformările biochimice să fie direcţionate spre creşterea calităţii nutritive a alimentului

Tehnologia clasică (figura 5.1) de afumare prezintă o serie de inconveniente din punct de vedere economic, igienico-sanitar şi tehnologic.

Fig. 5.1. Producerea fumului prin ardere mocnită

Din punct de vedere economic, tehnologia clasică are următoarele dezavantaje: necesită instalaţii costisitoare care ocupă suprafeţe mari constructive; instalaţiile au o productivitate scăzută, datorită duratei mari a procesului de afumare; se înregistrează un consum mare de material lemnos.

Din punct de vedere igienico-sanitar, tehnologia clasică prezintă următoarele dezavantaje: încăperile destinate afumării se murdăresc uşor, necesitând o curăţire atentă care antrenează consumuri de utilităţi (apă, detergenţi, abur) şi personal de igienizare; o dată cu încorporarea produselor utile din fum (produse cu acţiune aromatizantă, antioxidantă şi antiseptică) se introduc şi produse neutile şi toxice (hidrocarburi policiclice condensate).

Din punct de vedere tehnologic, afumarea clasică prezintă următoarele dezavantaje: produsele afumate nu sunt întotdeauna uniforme în ceea ce priveşte calitatea, datorită variaţiilor compoziţiei fumului şi datorită faptului că procesul de afumare este greu de controlat din punct de vedere al concentraţiei optime a constituenţilor din atmosfera de afumare, a duratei şi temperaturii de afumare; evaluarea afumării este dificilă, deoarece diferenţe de la şarjă la şarjă, în funcţie de aprecierea subectivă a operatorului; depunerea componentelor din fum pe suprafaţa produsului şi penetraţia acestora în produs este dependentă de foarte mulţi factori ce nu se pot corela simultan.

Multe din neajunsurile menţionate pot fi înlăturate prin utilizarea lichidelor de fum. Pentru obţinerea lichidului de afumare se cunosc două tipuri de instalaţii şi anume:

Instalaţia de afumare în care lichidul de afumare diluat se obţine prin spălarea cu apă a fumului aerosol debitat de un generator obişnuit; lichidul de afumare poate fi folosit ca atare după o prealabilă filtrare prin pulpă de celuloză sau se concentrează (cu prealabilă

Pag. 17

filtrare) pentru a avea un volum mai redus de transportat. În anumite cazuri, concentratul se supune distilării moleculare, pentru îndepărtarea unei părţi mari din substanţele volatile cum ar fi alcoolul metilic, aldehida formică, acetonă etc;

Istalaţia care funcţioneaza pe principiul depunerii principiilor active din fum în câmp electrostatic.

Pe plan mondial sunt în funcţiune o serie de instalaţii din prima categorie. O noutate în acest domeniu o prezintă instalaţia românească Banu-Oprea de obţinere a lichidului de afumare (fig.1) care prezintă următoarele avantaje:

Sunt valorificate într-o măsură mai mare toate principiile din fum până la saturarea mediului absorbant, datorită recirculării în contracurent, cu trei faze de contact a mediului absorbant cu fumul (aerosolul);

Datorită recirculării permanente a mediului absorbant şi a fumului, acesta din urmă nu mai este necesar să fie evacuat în atmosferă ca fum uzat, deci nu se va mai produce poluarea mediului;

Instalaţia este simplă, cu consum de material lemnos (rumeguş) şi energie electrică redus, ocupă o suprafaţă mică, fiind uşor de întreţinut şi exploatat.

Fig. 5.1. Instalaţie de obţinere a lichidului de afumare (Banu-Oprea)1-generator de fum tipizat; 2,4,8,9,10,12-conducte; 3,7-vase;5-coloana de absorbţie;

6-ventilator; 7- vas; 11-pompă centrifugă; 13,14-robinete.

Pag. 18

Pe plan mondial sunt comercializate o serie de lichide de afumare cum ar fi: Smoked Flavor (Japonia), Royal Smoke (S.U.A.), Fumersol şi Vobeol (Franţa), V NIIMP, Vahtol şi Minh (Rusia), EDU (Polonia), Fulirom-1 (România).

Lichidul de afumare “Fulirom-1” (neconcentrat) se caracterizează prin următoarele: conţinut de fenoli, min. 1000mg/l; aciditate (ca acid acetic) 0,160-0,300 mg%; pH= 4,92...5,4; densitate = 1,020; culoare brun-roşcat; miros migdalat de fum; metale grele <0,04 mg/l; hidrocarburi policiclice condensate – lipsă. Lichidul de afumare Fulirom-1, care nu conţine 3,4 benzpiren, nu va prezenta nici un pericol din punct de vedere toxicologic, cancerigen şi mutagenic, fapt confirmat prin experimente de laborator.

Lichidul de afumare “Royal Smoke” concentrat conţine 10000 mg fenol/l şi mai puţin de 2μg 3,4 benzpiren/l. Având în vedere că în produsele de carne comune se recomandă un nivel de 2 mg fenoli/kg, rezultă că pentru obţinerea acestei concentraţii de fenoli este necesar să se adauge 20 ml lichid de afumare la 100 kg compoziţie. În cei 20 ml lichid de afumare “Royal Smoke” se vor găsi 0,04 μg 3,4-benzpiren, adică 0,0004 μg/kg compoziţie, ceea ce este sub limita admisă de legislaţie, în cazul folosirii lichidelor de afumare (0,03μg 3,4-benzpiren/kg produs), respective sub limita conţinutului de 3,4-benzpiren admis la produsele afumate clasic (<1 μg/kg produs) şi a limitei de detectare a 3,4 benzpirenului cu actualele metode de analiză (0,01 μg/ kg produs).

Lichidele de afumare se pot utiliza pentru tratamente de suprafaţă (pulverizare, imersie), în cazul preparatelor de carne şi al peştelui, prin încorporări în masa produsului în cazul preparatelor de carne şi al conservelor de peşte.

Lichidul de afumare pentru tratamentul de suprafaţă poate sa aibă un conţinut mare de fenoli şi o aciditate mare. Lichidele de afumare pentru încoporare trebuie să aibă o aciditate redusă, pentru a nu se ajunge la denaturarea proteinelor care pierd astfel capacitatea de hidratare şi reţinere a apei. Aciditatea acestor lichide de afumare trebuie să fie de 0,8...1,5%. Chiar şi la acest nivel de aciditate, lichidul de afumare nu trebuie adăugat odată cu azotiţii, deoarece s-ar forma oxizi de azot care ar produce miros dezagreabil în produsul finit. Se recomandă să se adauge mai întâi amestecul de sărare şi apoi lichidul de afumare. Cantitatea de lichid de afumare ce se adaugă este în funcţie de concentraţia în fenoli a lichidului de afumare şi de conţinutul de fenoli ce urmează a se găsi în produsul finit.

Pag. 19

6. Concluzii. Opinii personale

Consecințele afumării asupra calității produselor pot fi:

Consecințe pozitive:

Aroma produselor afumate: Compușii fenolici sunt componente majore ale aromei produselor afumate, dar alături

de acestea intervin și alți compuși cum ar fi carbonilii, lactonele, esterii, alcoolii și cetoalcoolii, furanii, acizii etc.

Datele asupra naturii componenţilor din fum care determină gustul şi mirosul de afumat sunt foarte diferite. După anumiţi autori aroma fumului este dată de fenoli şi acizi, dar pot interveni aldehidele şi cetonele. Aroma specifică de afumat apare în urma acţiunii reciproce dintre compuşii fumului şi aminoacizii sau zahăr.

Textura produselor afumate:În cazul produselor din carne fără membrană, anumiți compuși ai fumului cum ar fi

formolul și vaporii creozotați modifică structura periferică prin tăbăcire sau coagularea fibrelor musculare. Tăbăcirea are loc și în cazul produselor cu membrană. La “tăbăcirea” membranei sau suprafeței produselor fără membrană ar contribui și compușii formați între formol și proteine.

Conservabilitatea produselor afumate:Efectul de conservare este mai puternic la suprafață. La afumare, albumina se

coagulează, adică se adună într-un fel de dopuri către suprafața. Astfel este impiedicată pătrunderea fumului în interior. Câteva părți componente ale fumului împiedică sau inhibă oxidarea grăsimilor din produsele afumate, deci râncezirea lor, și contribuind, mai ales în cazul afumării la rece, la menținerea îndelungată a savorii produselor.

Culoarea produselor afumate:Având în vedere faptul că fumul constituie un mediu reducător și acid, acesta conduce

la degradarea azotiților și respectiv la formarea nitrozo-pigmenților (culoare în secțiune). Culoarea de suprafață a produselor afumate s-ar datora și reacțiilor de tip Maillard (reacții între grupările amino ale proteinelor și carbonilii din fum).

Reacția Maillard, pe lângă rolul benefic în formarea culorii și contribuției la formarea aromei, intervine deteriorativ în calitatea nutrițională a produselor afumate, deoarece implică aminoacizii liberi sau din structura proteinelor în formarea melanoidinelor, acestea din urma în cantitate mare acumulate în produs putând fi toxice.

Aspectul strălucitor al produselor îmbrăcate în membrane naturale sau semisintetice s-ar datora rășinilor formaldehidice care se formează. Nu se știe precis dacă rășinile formaldehidice se formează direct pe produs sau dacă aldehidele și fenolii se condensează mai intâi în fum și apoi se depun pe suprafața produsului.

În cazul preparatelor de carne în membrane naturale, la formarea luciului caracteristic ar putea contribui și combinația dintre fenoli și grăsimea din membrană (fenoplaste).

Culoarea produsului depinde de proprietăţile fizico – chimice ale mediului de afumat adică de densitatea fumului, temperatură, umiditate, grad de dispersie, viteza şi caracterul

Pag. 20

mişcării fumului faţă de produs. Un alt factor care determină gradul de colorare este felul membranei. Membranele groase se afumă mai bine decât cele subţiri. Produsele din carne de porc iau o culoare mai deschisă decât cele de bovine. În ce priveşte luciul membranei, acesta este determinat de peptizarea proteinelor. Sărarea şi zvântarea favorizează luciul suprafeţei. Luciul este determinat şi de natura chimică a produşilor din fum. Influenţa cea mai mare în această privinţă o au răşinile fenol – formaldehidice.

Culoarea de afumat este indicele principal după care se apreciază gradul afumării. Această culoare este determinată de felul lemelor din care se produce fumul. În tabelul 8 sunt prezentate proprietăţile organoleptice ale produselor afumate în funcţie de esenţa lemnoasă folosită la afumat.

Consecințe negative:

Acțiunea cancerigenă a fumului: O problemă foarte mult discutată o constituie presupunerea că fumul, în anumite

condiții, ar avea o acțiune cancerigenă, datorită anumitor hidrocarburi din fum. Din datele existente în literatură nu se poate aprecia, dacă într-adevar produsele afumate pot constitui sau nu un pericol pentru sănătatea consumatorilor.

Pentru condițiile actuale din fabricile de produse de carne din tara noastră se consideră necesar ca să se ia măsuri de curățire periodică a gudroanelor din afumătorii și de asigurare a unei temperaturi de producere a fumului sub 3000 C.

Contaminarea cu HPA este cu atât mai mare cu cât temperatura de generare a fumului este mai mare. În produs pot ajunge până la 35-40% din nivelul total de HPA aflate la suprafața produsului (aprox. 16 mg/kg). La afumarea industrială a preparatelor din carne, nivelul de contaminare cu substanțele menționate este redus și nu prezintă pericol pentru consumatori.

Diminuarea valorii nutritive :S-ar datora formării de legături între lanțurile polipeptidice prin intermediul

formaldehidei, blocându-se astfel grupările amino din proteine.Sunt interziși combustibili cum ar fi huila, turba, acetilul, de asemenea sunt interzise și

lichidele de afumare care transmit aroma specifică produselor alimentare, în special a celor din carne condimentate și saramurate.

Pot fi produse concentrate de fum care pot aromatiza, conserva și colora produsele în concentrația dorită, fără a se ține cont de prevederile referitoare la sănătate. Produsele puternic afumate trec drept produse greu digerabile. Printr-o uscare intensivă se produce o uscare puternică a alimentelor. Valoarea biologica a cărnii în timpul afumării scade.

Pag. 21

Bibliografie

1) Banu, C. – Aplicații ale aditivilor și ingredientelor în industria alimentară, Editura ASAB, București, 2010;

2) Banu, C. – Tehnologia cărniiși subproduselor, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1980;

3) Banu, C. – Tehnologia produselor de carne și pește, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1964;

4) Banu,C., – Manualul inginerului de industria alimentară, vol. I, Editura Tehnică, Bucureşti, 1998;

5) Banu,C., – Manualul inginerului de industria alimentară, vol. II, Editura Tehnică, Bucureşti, 1954;

6) Bondoc I.,Sindrilar E.V. – Controlul sanitar veterinar al calității și salubrității alimentelor, Editura Ion Ionescu de la Brad, Iasi, 2001;

7) Casatchin, F. S. – Merceologia produselor din carne, vol. IV, Editura Tehnică, Bucureşti, 1990;

8) Mărculescu, A. – Transformări biochimice în timpul depozitării și procesării alimentelor, Note de curs, 2010;

9) Ministerul industriei cărnii, peștelui și laptelui– Tehnologia subproduselor de abator. Manual pentru şcoli medii tehnice, Editura Tehnică, 1953;

10) Savu, C. – Igiena și controlul produselor de origine animală, Editura Semne, Bucuresti, 2008;

Pag. 22