MATERII PRIME FOLOSITE ÎN INDUSTRIA PRODUSELOR ALIMENTARE EXTRACTIVE 1) Cereale 2) Făina de grâu 3) Sfecla de zahăr 4) Materii prime oleaginoase 5) Materii prime folosite în industria produselor zaharoase Industria alimentară prezintă o serie de particularităţi faţă de alte ramuri industriale legate atât de natura materiilor prime prelucrate cât şi a produselor finite obţinute. Prin materii prime se înţeleg acele materiale care, supuse unui proces tehnologic specific, se transformă în produse finite sau semifabricate. Materiile prime, în majoritate, sunt de natură biologică, perisabile şi degradabile, ceea ce impune o prelucrare sezonieră, într-un anumit ritm al producţiei şi anumite condiţii de lucru. Dacă majoritatea industriilor prelucrează materii prime care în general au caracteristici constante, industria alimentară prelucrează produse cu caracteristici fizice, chimice şi biochimice neomogene, ceea ce impune o continuă modificare a parametrilor de producţie. În unele subramuri ale industriei alimentare, ca de exemplu morărit, panificaţie, produse zaharoase, se practică de la începutul procesului tehnologic omogenizarea materiei prime, adică alcătuirea din două sau mai multe loturi cu indici calitativi diferiţi a unei singure partide care să asigure o prelucrare uniformă din punct de vedere calitativ. Comparativ cu alte ramuri, industria alimentară se remarcă prin multitudinea materiilor prime prelucrate şi prin diversitatea 1
Transcript
MATERII PRIME FOLOSITEÎN INDUSTRIA PRODUSELOR ALIMENTARE EXTRACTIVE
1) Cereale
2) Făina de grâu
3) Sfecla de zahăr
4) Materii prime oleaginoase
5) Materii prime folosite în industria produselor zaharoase
Industria alimentară prezintă o serie de particularităţi faţă de alte ramuri industriale legate atât de natura materiilor prime prelucrate cât şi a produselor finite obţinute.
Prin materii prime se înţeleg acele materiale care, supuse unui proces tehnologic specific, se transformă în produse finite sau semifabricate.
Materiile prime, în majoritate, sunt de natură biologică, perisabile şi degradabile, ceea ce impune o prelucrare sezonieră, într-un anumit ritm al producţiei şi anumite condiţii de lucru. Dacă majoritatea industriilor prelucrează materii prime care în general au caracteristici constante, industria alimentară prelucrează produse cu caracteristici fizice, chimice şi biochimice neomogene, ceea ce impune o continuă modificare a parametrilor de producţie.
În unele subramuri ale industriei alimentare, ca de exemplu morărit, panificaţie, produse zaharoase, se practică de la începutul procesului tehnologic omogenizarea materiei prime, adică alcătuirea din două sau mai multe loturi cu indici calitativi diferiţi a unei singure partide care să asigure o prelucrare uniformă din punct de vedere calitativ.
Comparativ cu alte ramuri, industria alimentară se remarcă prin multitudinea materiilor prime prelucrate şi prin diversitatea produselor finite, ceea ce impune existenţa unor procese tehnologice variate.
1
1) CEREALE
Cerealele sunt reprezentate de seminţele plantelor din familia gramineelor. Ca materii prime în industria alimentară sunt utilizate următoarele cereale: grâul, secara, porumbul, orzul, orezul şi altele.
Grâul ( Triticum aestivum, sp. vulgare ) este cereala de bază din industria morăritului. Se foloseşte la fabricarea făinii pentru pâine şi produse de panificaţie, a amidonului, pastelor făinoase şi glucozei. Soiurile cultivate în România sunt Triticum vulgare (pentru pâine, amidon, glucoză) şi Triticum durum (pentru paste făinoase şi expandate).
Porumbul ( Zea Mays L., Zea Mexicana, Zea Perennis ) este folosit în industria morăritului, amidonului, spirtului şi a berii. Bobul de porumb este format din 84% endosperm, 10% embrion şi 6% înveliş plus strat aleuronic. Din punct de vedere compoziţional, bobul de porumb întreg are circa 12,6% proteine, 4,3% grăsime, 79,4% substanţe neazotate, 2% celuloza şi 1,7% cenuşă.
Există porumb normal (comun) la care conţinutul de amidon este de 65–80%, granulele de amidon având formă poliedrică, porumb ceros cu 65–80%, dar conţinutul de amiloză este foarte mic (1% din amidon faţă de 28% la amidonul din porumbul normal) şi porumb amilozic cu un conţinut de 50–65% amidon, acesta conţinând 65–70% amiloză.
Orzul ( Hordeum vulgare ) este folosit la fabricarea malţului pentru bere şi a sladului pentru spirt, din ele fabricându-se şi arpacaşul.
Orezul ( Oryza sativa ) este destinat alimentaţiei şi utilizat ca cereală nemalţificată în industria berii sub formă de brizură. Orezul pentru alimentaţie este un orez decorticat, şlefuit până la albirea boabelor şi apoi lustruit (polisat)în scopul îmbunătăţirii aspectului exterior. Tot în scop de îmbunătăţire a aspectului, orezul poate fi şi glasat. Orezul se obţine prin prelucrarea bobului de orez brut, prin decorticare, şlefuire, glasare sau polisare. Oricare ar fi tipul de orez trebuie să aibă culoare albă sau alb - galbuie, gust şi miros plăcute, caracteristice. Orezul conţine o mare cantitate de amidon şi un conţinut redus de celuloză, lipide, substanţe minerale.
Ovăzul ( Avena sativa ) este o cereală anuală cultivată în regiunile cu climă temperată în hrana animalelor. Din ovăz se pot obţine făină şi fulgi, ambele produse fiind utilizate cu predilecţie în alimentaţia copiilor şi a convalescenţilor.
Calitatea cerealelor este definită de:a) caracteristici fizice;
– masa hectolitrică;– greutatea a 1000 boabe (masa acestora exprimându-se în grame);– masa specifică;– sticlozitatea;– duritatea.
b) compoziţia chimică;c) proprietăţi tehnologice de măciniş şi panificaţie;
2
d) comportarea în timpul păstrării în diferite condiţii.Compoziţia chimică a boabelor de cereale depinde de următorii factori:
– soiul cerealei;– gradul de umiditate a boabelor la recoltare;– gradul de umplere a bobului care este în funcţie de:
• umiditatea şi compoziţia solului;• cantitatea şi calitatea îngrăşămintelor folosite;• clima.
Umiditatea nu trebuie să depăşească 14% deoarece pot apare, în timpul conservării, o serie de procese biochimice legate de accelerarea respiraţiei, urmate de procese enzimatice complexe, care conduc la alterarea masei de boabe.
Glucidele constituie componentul cel mai însemnat al cerealelor din care amidonul se găseşte în proporţia cea mai mare (cu creşterea gradului de extracţie, conţinutul de amidon scade).
Glucidele solubile în apă conţinute de făina de grâu sunt: dextrinele, zaharoza, maltoza, glucoza şi fructoza. În afară de acestea se mai găsesc în cantitate mică rafinoza şi trifructozanul.
Hemicelulozele provin în făinuri din tărâţe şi din învelişul celulelor mari ale endospermului, fiind formate în cea mai mare parte din pentozani şi hexozani.
Celuloza se găseşte în proporţie însemnată în stratul aleuronic, în învelişul seminţei şi pericarp.
Amidonul formează cea mai mare parte a bobului. Endospermul este format din celule mari poliedrice, cu pereţi subţiri, pline de granule de amidon înconjurate de substanţe proteice. Granulele de amidon pot avea diferite mărimi iar ca formă pot fi sferice sau lenticulare. Aspectul făinos al boabelor în secţiune se datorează prezenţei granulelor mici de amidon în spaţiile dintre granulele mari de amidon iar aspectul sticlos este datorat unui schelet de substanţe proteice în care se găsesc fixate granulele mari de amidon.
3
Amidonul este alcătuit din amiloză în proporţie de 20-30% şi amilopectină 70-80%, ambele găsindu-se repartizate uniform în întreaga granulă. Cele două componente se pot deosebi atât prin proprietăţi fizice, cât şi chimice. Astfel, amiloza se dizolvă bine în apă şi nu formează cocă iar amilopectina se hidratează limitat în apă rece şi nelimitat în apă fierbinte.
Substanţele proteice existente în cereale se împart în două categorii:
• substanţe proteice generatoare de gluten;• substanţe proteice negeneratoare de gluten.
Principalele clase de proteine ce intră în componenţa cerealelor sunt următoarele:
• albuminele – se găsesc ca proteine de rezervă în boabele de grâu în proporţie de 0,3-0,5% conţinutul lor fiind mai mare în embrion şi sub formă de urme în endosperm; albumina din grâu se numeşte leucozină;
• globulinele – se găsesc în cantităţi relativ mici în boabele de cereale şi sunt concentrate în embrion; globulina din grâu se numeşte edestină;
• prolaminele – se găsesc în endospermul boabelor de cereale împreună cu glutelinele. Prolamina din grâu se numeşte gliadină, cea din orz hordeină şi prolamina din porumb zeină.
• glutelinele – reprezintă o grupă de substanţe proteice mai puţin studiată datorită dificultăţii obţinerii lor în stare pură întrucât filtrarea extractelor alcaline din seminţele cerealelor este foarte dificilă. Mai cunoscute sunt:
– glutenina grâului
– glutenina secarei
– glutenina orezului – orizenină
Glutenina şi gliadina prezintă o importanţă deosebită deoarece sunt proteine generatoare de gluten.
Lipidele se găsesc acumulate în procent mai mare în embrion şi stratul aleuronic situat la exteriorul endospermului. În compoziţia lipidelor cerealelor, gliceridele ocupă proporţia cea mai mare, conţinutul în steride, ceride, lipide complexe fiind mic.
4
Dintre lipidele complexe, lecitina se găseşte în cantităţi mai mari. Lecitina sub acţiunea unei fosfataze se scindează în colină, acizi graşi şi acid glicero-fosforic care în timpul păstrării făinurilor (cerealelor), determină creşterea acidităţii făinii.
Pentru mărirea duratei de conservare a făinurilor în tehnologia morăritului se îndepărtează germenii şi tărâţa.
Substanţele minerale se găsesc în tot bobul fiind repartizate diferit, procentul mai mic găsindu-se în endosperm şi maxim în germen şi strat aleuronic.
Cenuşa care rezultă prin calcinarea boabelor de cereale este formată în principal din fosfaţi acizi de potasiu şi magneziu şi mai puţin din fosfaţi de calciu. O mare parte din fosfaţii regăsiţi în cenuşă se găsesc sub formă de fitină.
În boabele de cereale se găseşte şi un complex enzimatic format din amilaze, fosfataze şi lipaze.
Amilazele sunt poliglicozidaze ce catalizează scindarea hidrolitică a legăturilor glicozidice α-1,4 din macromolecula amidonului.
Fosfatazele catalizează scindarea hidrolitică a esterului acidului fosforic (mono sau diesteri) cu formare de alcool şi H3PO4 . Ele pot fi de mai multe tipuri:
– fosfomonoesteraze – alcaline – pHopt = 8,6-9,4
- acide – pHopt = 3,4-5,6
– fosfodiesteraze – ribonucleaze
– deoxiribonucleaze
Lipazele sau glicerol-ester-hidrolazele catalizează scindarea hidrolitică a esterilor carboxilici rezultând glicerol şi acizi graşi.
Pigmenţii caroten şi xantofilă imprimă grâului şi făinii o culoare alb gălbuie.
Carotenoidele din boabele de porumb sunt zeoxantină şi criptoxantină şi dau acestuia o culoare gălbuie.
Cerealele constituie şi surse de vitamine din grupul B (B1, B6, PP, E acid pantotenic – B3 şi cantităţi foarte mici de vitamina A).
Structura anatomică a seminţelor de cereale
5
Fig.1 Secţiune longitudinală prin bobul de grâu
1 -pericarp; 2- strat aleuronic;
3- embrion; 4- bărbiţă;
5- endosperm
Principala cereală utilizată în industria morăritului, grâul are următoarea structură în secţiune transversală (fig 1): învelişul, aleuronul (stratul aleuronic), endospermul, germenele.
Învelişul sau pericarpul este format la rândul lui din trei straturi suprapuse a căror succesiune de la exterior către interior este următoarea: epicarpul, mezocarpul şi endocarpul
Stratul aleuronic este format din celule mari cu pereţii groşi ce au în secţiune o formă aproape pătrată. În apropierea germenului celulele stratului aleuronic devin din ce în ce mai mici până la dispariţie.
În compoziţia chimică a stratului aleuronic intră o cantitate mare de substanţe proteice (sub formă de granule foarte fine, compacte şi cu aspect cornos) şi substanţe minerale, o proporţie însemnată de vitamine din complexul B (acest strat ocupă 7-9% din bobul întreg) şi în cantitate mai mică trigliceride, lecitină, substanţe colorate, steride (sub forma unor picături mici de ulei, dispersate în masa proteinelor). Stratul aleuronic nu conţine granule de amidon.
6
Fig.2 Secţiune longitudinală prin bobul de grâu Fig.3 Secţiune longitudinală prin bobul
Endospermul sau miezul bobului conţine partea cea mai mare a bobului de grâu, el reprezentând 78-82% din bob. Miezul făinos – sursa de făină a grâului – este alcătuit din celule mari poliedrice cu pereţii foarte subţiri în structura cărora intră în proporţie mare hemiceluloze şi granule de amidon (ce constituie masa substanţelor proteice generatoare de gluten). Granulele de amidon au o formă ovală lenticulară şi prezintă mai multe straturi aşezate concentric în jurul unui punct numit hil.
Mărimea granulelor de amidon variază din centrul endospermului -unde granulele sunt de dimensiuni mari)- spre periferia acestuia (unde se găsesc cele mai mici granule de amidon). Conţinutul de substanţe minerale, celuloză, pentozani, vitamine, enzime este foarte mic în endosperm.
Germenele sau embrionul ocupă 1,4-2,8% din bobul de grâu fiind localizat la unul din capetele bobului (opus capătului cu perişori). Germenele este acoperit numai de pericarp, el fiind protejat de tegumentul seminal şi stratul aleuronic. Datorită valorii nutritive şi conţinutului ridicat de vitamină E, germenele trebuie extras în proporţie mare în procesul de măciniş.
Însuşirile tehnologice ale cerealelor
Însuşirile tehnologice ale cerealelor sunt caracterizate de indicii: umiditate, uniformitatea şi mărimea boabelor, sticlozitate, masa hectolitrică, impurităţi etc. În cazul grâului şi secarei aceşti indici caracterizează nu numai însuşirile de măciniş ci, în mare măsură, şi pe cele de panificaţie.
7
Sticlozitatea boabelor indică consistenţa endospermului care determină rezistenţa la sfărâmare. Astfel, grâul cu sticlozitate mare necesită un consum de energie mai mare decât cel făinos; pe de altă parte, grâul sticlos se sfărâmă în particule mai mari dând un procent ridicat de grişuri ce pot fi valorificate ulterior în vederea obţinerii unor făinuri de calitate superioară.
Umiditatea are, de asemenea, o importanţă deosebită asupra procesului de măciniş: boabele cu umiditate mare se macină mai greu datorită creşterii plasticităţii lor, ducând la diminuarea capacităţii de producţie şi creşterea consumului specific de energie. Prelucrarea cerealelor prea uscate este nerecomandabilă, deoarece se reduce procentul de grişuri şi se înrăutăţeşte calitatea făinurilor.
Impurităţile au implicaţii directe asupra extracţiilor de făină şi calităţii ei, influenţând procesul de pregătire a cerealelor pentru măciniş şi de măciniş. Ca impurităţi mai des întâlnite sunt seminţele de buruieni: neghină, măzăriche şi rapiţă. Cea mai periculoasă dintre acestea este neghina deoarece conţine alcaloizii agrostemina şi githagina care sunt toxice.
Dintre impurităţile aderente pe suprafaţa boabelor, pe lângă praful mineral şi vegetal, există şi o microfloră ce poate fi clasificată în trei grupe şi anume:
– Microfloră saprofită;
– Microfloră fitopatogenă;
– Microfloră patogenă pentru om şi animale.
În prima grupă intră microorganismele întâlnite la toate cerealele: bacterii, drojdii, mucegaiuri iar grupele a II-a, şi a III-a se întâlnesc mai rar.
Cel mai dăunător microorganism saprofit este Bacterium mezentericus care se menţine în grâu după măciniş, trece în făină şi apoi în pâine. Această bacterie, ce se dezvoltă la 25°C şi are topt=33-42°c, transformă amidonul în zahăr şi dextrine.
Pâinea care conţine Bacterium mezentericus este inaptă consumului, miezul se întinde la rupere, devine cleios şi cu gust neplăcut.
Recepţia calitativă şi cantitativă a cerealelor
Aprovizionarea morii cu cereale se face de obicei cu vagoane CFR, autocamioane special amenajate şi prin preluare directă din silozul furnizorului în silozul morii.
Aprovizionarea pe cale maritimă este mai rară, însă la noi în ţară, chiar dacă cerealele au fost transportate pe apă, se preiau din port cu vagoane CFR sau autocamioane pentru transportul la beneficiar.
Recepţia cantitativă constă în măsurarea gravimetrică (cântar pod-basculă) sau volumetrică (nerecomandată din cauza erorilor pe care le introduce) a lotului de cereale sosit la furnizor.
8
În cazul transportului cu autocamioane, cerealele se cântăresc atât la furnizor în prezenţa unui delegat al beneficiarului cât şi la beneficiar în vederea înlăturării oricăror erori şi a conferirii unei siguranţe mai mari gestionarilor că produsul introdus în siloz corespunde cantitativ cu documentele care l-au însoţit.
Pentru evitarea cheltuielilor de transport, în ultimul timp, s-au construit mori moderne în aceeaşi incintă cu silozurile mari de cereale ale furnizorului. Preluarea cerealelor de la silozul furnizorului se face printr-o legătură directă cu ajutorul unor instalaţii de transport intern formate din elevatoare, şnecuri, redlere, benzi şi conducte.
Cerealele se cântăresc automat atât în silozul furnizorului, cât şi în silozul morii. În situaţii limită (când unul din cântare lipseşte), se acceptă cântărirea numai la un singur cântar prin convenţie scrisă.
Recepţia calitativă a cerealelor cuprinde două faze:
• faza de recoltare şi pregătire a probelor – în care este necesar să se folosească o tehnică specială care să includă în proba respectivă toate componentele masei şi în proporţia cantitativă şi calitativă existentă în lot. Se efectuează de regulă cu ajutorul unor instrumente speciale, numite sonde. Probele recoltate cu sonda se introduc în cutii metalice închise. În laborator, aceste probe brute se omogenizează (probe omogenizate) şi, după prelevarea probei de umiditate, această probă omogenizată se împarte în 2 sau mai multe probe de laborator prin metoda sferturilor sau metoda divizorului. Pentru analizele care necesită cantităţi mici se constituie proba de analiză prin metoda şah, recoltând mici cantităţi de produse din fiecare pătrat;
• faza de efectuare a analizelor şi calculul indicilor de calitate – în care se determină calităţile senzoriale (aspect, culoare, miros, gust) şi fizico-chimice (conţinut de impurităţi, greutate hectolitrică, conţinut de umiditate, sticlozitate, conţinut de gluten în şrot total, gradul de infestare).
Depozitarea cerealelor
9
Înainte de depozitare cerealele trebuie să fie precurăţite deoarece corpurile străine, fiind mai umede decât cerealele, îngreunează uscarea acestora şi favorizează infecţiile cu microorganisme. De multe ori cerealele au o umiditate mai mare de 14%, ajungând până la 20%; în aceste condiţii, datorită faptului că ele nu se pot depozita în silozuri, se practică pe scară largă uscarea artificială a cerealelor asigurând astfel conservabilitatea şi realizând uneori (în cazul orzului) şi o îmbunătăţire a energiei de germinare.Înainte de depozitare cerealele trebuie să fie precurăţite deoarece corpurile străine, fiind mai umede decât cerealele, îngreunează uscarea acestora şi favorizează infecţiile cu microorganisme. De multe ori cerealele au o umiditate mai mare de 14%, ajungând până la 20%; în aceste condiţii, datorită faptului că ele nu se pot depozita în silozuri, se practică pe scară
10
largă uscarea artificială a cerealelor asigurând astfel conservabilitatea şi realizând uneori (în cazul orzului) şi o îmbunătăţire a energiei de germinare.Pentru uscare se folosesc diferite tipuri de uscătoare cu aer cald, cu funcţionare continuă, prevăzute cu zone de preîncălzire, uscare şi răcire în care boabele nu trebuie să depăşească temperatura de 55°C, durata uscării fiind de 60-90 minute. La depozitarea cerealelor trebuie să se ţină seama că acestea sunt organisme vegetale vii, a căror produse de respiraţie – vaporii de apă şi căldura degajată – stimulează chiar procesul de respiraţie. La o creştere de umiditate de 2-3% respiraţia creşte şi ea de ~75 ori, iar la o creştere de temperatură cu 10°C respiraţia se accelerează de ~5 ori.
Principalele procese care au loc în timpul păstrării cerealelor sunt: respiraţia şi post maturaţia, germinarea, autoîncălzirea şi încingerea, putând fi evitate prin condiţionarea cerealelor înainte de depozitare şi prin îndepărtarea căldurii degajate în timpul depozitării.În morile moderne, ca şi în fabricile de malţ, depozitarea cerealelor se face în silozuri de beton, care permit stocarea unor cantităţi mari de boabe în straturi groase de 10-40 m.În silozul de cereale se efectuează următoarele operaţii tehnologice pentru realizarea cărora se folosesc scheme tehnologice şi utilaje specifice:
– evacuarea cerealelor din sorbul silozului, cântărirea, precurăţirea şi introducerea în celule;
11
– evacuarea cerealelor din celule, dozarea pentru amestec, cântărirea şi trimiterea la curăţătoria morii;
– recirculare şi prefirare pentru a împiedica încingerea;– evacuarea şi trimiterea cerealelor către mori mai mici, sateliţi ai morii mari;– ventilarea utilajelor, instalaţiilor şi a cerealelor din siloz.
Utilajele şi instalaţiile folosite pentru executarea operaţiilor tehnologice din silozul de cereale se aseamănă cu cele din silozurile străine. Deşi între utilajele româneşti şi cele străine există unele diferenţieri constructive, ele funcţionează pe aceleaşi principii de bază.
2) FĂINA DE GRÂU Gradul de extracţie al făinii de grâu
Făina de grâu – materia primă pentru industria panificaţiei şi a produselor făinoase – este un produs de transformare, obţinut prin operaţia de măcinare înaltă a grâului. În afară de făina de grâu, în industria panificaţiei se mai foloseşte, în cazul pâinii cu adaos de secară sau pentru pâine de secară, făina de secară. În alte ţări se mai folosesc ca adaos făinurile de orz, ovăz, porumb şi soia.
Prin măcinarea grâului se obţin diferite sorturi de făină, care se clasifică în funcţie de gradul de extracţie.
Prin grad de extracţie se înţelege proporţia de făină obţinută din 100 kg grâu. Extracţiile de făină sunt de trei categorii (considerând bobul de grâu împărţit în 100 de straturi şi stratul 0 –punct de plecare- în centrul bobului; stratul 100 la periferia bobului):
• extracţii simple – a căror limită inferioară este fixă şi pleacă de la 0, iar limita superioară este variabilă (0-10, 0-30, 0-90 etc). în practică aceste extracţii se obţin mai rar dar au o importanţă fundamentală în clasificarea şi alcătuirea tipurilor de făină;
• extracţiile complementare – a căror limită inferioară este variabilă şi mai mare ca 0, iar limita superioară este fixă şi egală cu 100. în practică, numărul acestor extracţii este mic, reprezentând deşeuri rezultate de la curăţirea mecanică a grâului sau produsului numit tărâţă;
• extracţii intermediare – care au ambele limite variabile, limita inferioară fiind mai mare ca 0 iar cea superioară mai mică ca 100. Aceste extracţii se obţin curent în industria morăritului prin măcinarea şi cernerea şroturilor, grişurilor şi dunsturilor. Prin amestecarea acestor extracţii în anumite proporţii şi după anumite criterii se obţin făinurile prevăzute în standarde.
Aprecierea gradului de extracţie al făinurilor, respectiv rezolvarea formării sorturilor de făină se poate face prin:
• aprecierea extracţiilor de făină şi formarea sortimentelor cu ajutorul randamentului în făină obţinut cu anumite site. Nu este o metodă precisă deoarece fineţea produsului cernut este influenţată de:
• aprecierea gradului de extracţie al făinurilor după culoarea lor este o metodă folosită frecvent în practică, totuşi are o serie de neajunsuri. Culoarea făinurilor este determinată de culoarea alb-gălbuie a părţilor provenite din endosperm, datorită prezenţei pigmenţilor carotenici, cât şi de culoarea închisă a tărâţelor în făină, datorită pigmenţilor flavonici.
Neuniformitatea culorii devine mai aparentă:
• în cazul umezirii făinii;
• tratării făinii cu un reactiv (pirocatehină) ce colorează învelişurile.
În general între culoarea făinurilor normale de grâu şi culoarea miezului de pâine există oarecare corespondenţă.
Totuşi sunt cazuri când dintr-o făină albă se obţine o pâine de culoare închisă. Acest fenomen se datorează acţiunii enzimei tirozinază, care, în prezenţa oxigenului din aer, oxidează tirozina cu formarea unor combinaţii de culoare neagră – melanine – ce comunică aluatului şi miezului de pâine coloraţia închisă. Formarea de melanină are loc în toate cazurile când făina este transformată în aluat, însă nu colorează miezul de pâine decât dacă proporţia de tirozină liberă în făină este mai mare.
• o metodă ştiinţifică, care a găsit o largă aplicare în practică, este aprecierea gradului de extracţie al făinurilor prin determinarea conţinutului de substanţe minerale (cenuşă). Acest conţinut este repartizat neuniform în diferitele părţi anatomice ale bobului şi variază de la 0,4% în endosperm, până la 7% în stratul aleuronic. Bobul întreg din grânele româneşti are un conţinut de substanţe minerale mediu de 1,95%.
Deci, cu cât învelişul bobului, inclusiv stratul aleuronic, sunt prezente în cantitate mai mare în masa de făină, cu atât creşte conţinutul în substanţe minerale al acesteia.
În funcţie de conţinutul în substanţe minerale pot exista mai multe tipuri de făină (tipul reprezentând conţinutul în cenuşă al făinii multiplicat cu 1000). Astfel, făina albă corespunde tipului 480, făina semialbă tipului 780, iar făina neagră tipului 1300. Se mai folosesc la fabricarea pâinii făina albă tip 600 şi făină semialbă tip 950. Pentru biscuiţi, produse de patiserie şi paste făinoase se utilizează numai făină albă.
Deşi această metodă este mai bună decât aprecierea organoleptică a culorii, totuşi aprecierea unui tip de făină nu se poate face numai pe baza conţinutului ei în substanţe minerale.
Făinurile cu acelaşi conţinut în cenuşă (acelaşi tip), rezultate din grâne diferite, pot avea:
13
– conţinut de amidon diferit;
– putere de fermentare şi un maxim de gelatinizare diferit;
– cantitatea şi calitatea glutenului diferite;
– durata şi condiţiile de maturizare a făinii diferite, influenţând direct asupra calităţii, puterii de fermentare şi cantităţii glutenului.
Pentru a stabili mai corect adevăratele făinuri tip va trebui să se ţină seama în primul rând, în afară de conţinutul în cenuşă, de cantitatea şi calitatea glutenului.
Compoziţia chimică a făinii de grâu
Componentul Părţile bobului
Endosperm Înveliş + strat aleuronic Germeni
Amidon, % 100 - -
Proteine, % 65 27 8
Grăsimi, % 25 55 20
Carbohidrati, % 65 15 20
Celuloză, % 5 90 5
Pentozani, % 28 68 4
Cenuşă, % 20 70 10
Substanţele proteice. Cantitatea de proteine din diferite făinuri de grâu creşte odată cu gradul de extracţie al acestora, respectiv, cu creşterea tipului de făină. Substanţele proteice ale făinii de grâu se împart în două categorii:
• substanţe proteice generatoare de gluten;
• substanţe proteice negeneratoare de gluten.
Cele din prima categorie se găsesc în făina albă cu grad de extracţie până la 65%, cu cenuşa de 0,5% şi ambele categorii de substanţe proteice se găsesc în făina cu extracţie peste 65%.
Dintre diferitele categorii de proteine care intră în compoziţia bobului de grâu şi respectiv a făinii, gliadina şi glutenina prezintă o deosebită importanţă, întrucât sunt proteine generatoare de gluten.
14
Glutenul se formează numai în cazul făinii de grâu ca o masă elastico-vâscoasă, cu o mare capacitate de absorbţie pentru apă şi care comunică principalele însuşiri de panificaţie aluatului preparat din făina de grâu.
Între conţinutul total de substanţe proteice şi conţinutul de gluten uscat există o dependenţă: cu cât este mai mare conţinutul proteic al bobului întreg, cu atât este mai mare şi conţinutul de gluten. Se consideră bogat în gluten grâul al cărui conţinut total în substanţe proteice depăşeşte 13%.
Glucidele constituie componentul cel mai însemnat al făinii, conţinutul lor depăşind la făinurile superioare 82%, din care amidonul ocupă proporţia cea mai mare. Odată cu creşterea gradului de extracţie al făinii, conţinutul de amidon scade, astfel că făinurile cu grad de extracţie mic au conţinutul cel mai mare în amidon, iar tărâţele cel mai mic.
Granula de amidon este constituită din două componente: amiloză (20-30%) şi amilopectină (70-80%), ambele găsindu-se repartizate în mod uniform în întreaga granulă.
Cea mai importantă reacţie a amidonului este reacţia de hidroliză, care poate avea loc în prezenţă de acizi, enzime sau prin încălzire.
Un procent ridicat de dextrine (produşi macromoleculari chimic nedefiniţi) se obţin la prăjirea amidonului la 180-220°C (în coaja pâinii, în timpul coacerii).
În afară de amidon, în făinurile de grâu se mai găsesc rafinoza şi trifructozanul (în proporţie redusă), hemiceluloze şi celuloză.
Hemicelulozele – provenite din tărâţe şi din învelişul celulelor mari ale endospermului – fac parte din clasa poliglucidelor omogene şi sunt formate în cea mai mare parte din pentozani sau pentozani şi hexozani, aceştia din urmă fiind în proporţie mică.
Din grupa pentozanilor în făinuri se găsesc xilani şi arabani, iar din grupa hexozanilor – glucanii.
Făinurile albe au un conţinut de 2-2,2% pentozani, iar cele de larg consum (90%) au un conţinut mai mare (4-6%). În tărâţe se găsesc 25-30%.
Celuloza este un poliglucid omogen – glucan – foarte răspândit în regnul vegetal, intrând în structura pereţilor celulelor vegetale amestecată intim cu alte substanţe. Celuloza se găseşte în făină datorită prezenţei tărâţei deoarece endospermul care formează baza fabricării făinii este lipsită de celuloză.
Conţinutul de lipide al făinii este influenţat de gradul de extracţie al acesteia, respectiv cu cât gradul de extracţie este mai mare, cu atât conţinutul de lipide creşte. Această creştere se datorează existenţei în masa de făină a germenilor.
Conţinutul de fitină (sarea dublă de calciu şi magneziu a acidului fitic) creşte odată cu creşterea gradului de extracţie al făinii (fitina şi acidul fitic se găsesc în embrion şi stratul aleuronic). În
15
timpul păstrării făinii, sub acţiunea fitazei, acidul fitic este scindat parţial sau total în acid fosforic şi derivaţii penta-, tetra-, tri-, bi-fosfaţi ai fitinei, scindarea mergând chiar până la inotizol. În acelaşi mod are loc şi degradarea fitinei, în acest caz formându-se fosfaţi acizi şi acid fosforic ce conduc la creşterea acidităţii făinii.
Conţinutul de vitamine. Principalele vitamine conţinute de făina de grâu sunt cele din complexul B (B1, B2, B6, B12, biotina etc). Dintre vitaminele liposolubile în făinuri se găsesc vitaminele E şi A. Datorită concentrării vitaminelor în germene şi stratul aleuronic, conţinutul în vitamine al făinii creşte cu gradul de extracţie, respectiv cu cât făina conţine mai multă tărâţe şi germeni.
Enzimele existente în făină (provenite din bobul de grâu) au un rol deosebit de important în tehnologia prelucrării grâului, în general şi în aceea a panificaţiei, în mod special.
Carbohidrazele sunt cele mai bine reprezentate în făină prin amilaze. Substraturile pe care lucrează amilazele sunt amiloza, amilopectina şi produsele de degradare ale acestora. Starea în care se găseşte substratul influenţează în mod evident activitatea amilolitică.
Granula intactă de amidon nu este atacată de β-amilază, în timp ce α-amilaza acţionează intens asupra ei. α-amilaza hidrolizează, în special, granulele de amidon afectate mecanic, hidrotermic sau enzimatic.
Însuşirile fizico-chimice ale făinii de grâu
Însuşirile fizice ale făinii sunt în legătură cu calitatea materiei prime, fineţea sau granulaţia şi proporţia particulelor provenite din anumite părţi anatomice ale bobului de grâu.
Dintre însuşirile fizice mai importante ale făinii de grâu putem aminti:
• umiditatea reprezintă un parametru important al făinii, de care depinde comportarea ei în procesul tehnologic şi cantitatea de produse ce se obţin. Din punct de vedere al conţinutului în umiditate se deosebesc trei categorii de făină:
– făina uscată - cu umiditate mai mică de 14%;
– făină medie - cu umiditate cuprinsă între 14-15%;
– făină umedă (jilavă) - cu umiditate mai mare de 15%.
Acest parametru condiţionează în mare măsură şi păstrarea făinii. Pentru depozitarea pe lungă durată se recomandă ca făina să aibă umiditatea mai mică de 14%, deoarece o făină cu umiditate mai mare de 15% prezintă condiţii favorabile pentru a se încinge, a mucegăi şi a se infesta cu dăunători (gândaci şi molii), căpătând un gust şi miros neplăcut, fiind deci improprie consumului.
16
• culoarea făinii – este determinată, în afară de prezenţa pigmenţilor carotenici şi flavonici, de mărimea particulelor şi de prezenţa mălurii sau tăciunelui. Astfel, prezenţa unor particule mai mari aruncă umbră pe suprafaţa făinii ceea ce conduce la o nuanţă mai închisă a acesteia;
• gradul de fineţe al făinii – prezintă o importanţă deosebită deoarece el influenţează în mare măsură viteza proceselor coloidale şi biochimice şi deci însuşirile de panificaţie ale aluatului precum şi proprietăţile fizice şi digestibilitatea pâinii. Cu cât făina conţine un număr cât mai mare de particule fine, cu atât suprafaţa specifică a particulelor este mai mare şi deci cu atât va fi mai mare capacitatea făinii de a lega coloidal apa în procesul frământării aluatului. Pâinea provenită din făină cu granulaţie mare este asimilată mai greu de organismul uman.
Depozitarea făinurilorDepozitarea şi transportul făinii în vrac reprezintă un procedeu modern de realizare a rezervelor tampon de făină, necesare pentru asigurarea funcţionării continue a fabricilor de pâine.Prin introducerea depozitării în vrac există următoarele avantaje:
– eliminarea muncii manuale din depozitele de făină;– accelerarea maturizării făinii;– reducerea pierderilor de făină;– eliminarea cheltuielilor legate de uzura sacilor;– creşterea productivităţii muncii.
Ca dezavantaje putem enunţa:– investiţii mari;– necesită personal de exploatare şi întreţinere de înaltă calificare;– măreşte consumul de energie;– necesită un depozit auxiliar de piese de schimb cu un nomenclator bogat.
3) SFECLA DE ZAHĂR Industria zahărului din ţara noastră foloseşte ca materie primă pentru obţinerea zahărului, sfecla de zahăr a cărei calitate tehnologică este principalul factor care determină eficienţa procesului de industrializare a acestei materii prime. Asupra acestui factor acţionează o serie de elemente dintre care o importanţă deosebită o are perioada de vegetaţie, deoarece atunci se formează compoziţia chimică, structura anatomo-morfologică, caracteristicile fizice. Structura anatomică a rădăcinii sfeclei de zahăr – partea care constituie materia primă pentru industrializare – are o structură anatomică complexă, fiind formată în principal din patru componente :
• capul rădăcinii cu baza sau epicotilul – la recoltarea sfeclei frunzele se taie şi se separă de rădăcina propriu zisă, deoarece au un conţinut ridicat de nezahăr şi o textură care îngreunează mult tăierea sfeclei denaturând calitatea tăiţeilor. Pentru valorificarea superioară frunzele sfeclei de zahăr se folosesc ca furaj;
17
• gâtul sfeclei de zahăr sau hipocotilul – reprezentat de porţiunea din rădăcină de la baza ultimelor frunze şi se termină la partea inferioară, în punctele unde încep cele două şanţuri longitudinale numite şanţuri de zahăr. Gâtul sfeclei de zahăr nu se elimină la decoletarea plantei ci se foloseşte la obţinerea zahărului;
• corpul propriu zis al rădăcinii sfeclei de zahăr – este o rădăcină votantă, care se reduce conic de la partea superioară, unde este îngroşată, spre partea inferioară unde diametrul scade foarte mult.
Partea cea mai joasă a corpului rădăcinii sfeclei este foarte subţiată şi se numeşte codiţa rădăcinii.
1 - rădăcina; 2 - frunze; 3 - sistem radicular cu peri absorbanţi
Clasificarea sfeclei de zahărDupă conţinutul de zahăr al sucului celular :
• tipul zaharat „Z”, care cuprinde soiurile bogate în zahăr şi cu producţie mică la rădăcini; • tipul productiv „E”, din care fac parte soiurile cu producţie mare la rădăcini şi cu conţinut mai
mic de zahăr; • tipul normal „N”, care cuprinde soiurile cu producţie de rădăcini şi conţinut de zahăr
îmbunătăţite.În funcţie de consistenţa şi structura rădăcinii, sfecla de zahăr se poate clasifica astfel:– sfeclă de zahăr de calitate tehnologică normală;– sfeclă de zahăr fibro-lemnoasă;– sfeclă de zahăr cu aspect turgescent;– sfeclă de zahăr de consistenţă moale;– sfeclă de zahăr recoltată prematur şi incomplet maturizată din punct de vedere
tehnologic;– sfeclă de zahăr recoltată prematur şi cu început de deshidratare;– sfeclă de zahăr foarte deshidratată;– sfeclă de zahăr cu început de îngheţ;
18
– sfeclă de zahăr dezgheţată după îngheţare;– sfeclă de zahăr cu început de putrezire.
Compoziţia chimică a sfeclei de zahărCompoziţia chimică a sfeclă de zahăr este foarte variabilă de la an la an, datorită condiţiilor
pedoclimatice şi agrotehnicii aplicate culturii respective.
Sfeclã(100)
Suc
Anorganic(cenusã)(0,35-0,9)
Nezahãr insolubil(marc) 4,2-5,96
Organic(2,66-3,08)
Compusi azotati(1,596-1,848)
Compusi proteici(0,79-0,92)
Compusi neproteici
Compusi neazotati(0,064-1,232)
Apã(69-80)Zahãr(10-22)Nezahãr solubil(3,01-3,98)
AminoaciziAmidePurinePirimidineBetainãSãruri de amoniu
Principalele transformări fiziologice, biologice şi chimice care au loc în timpul depozitării sfeclei de zahăr sunt:
• evapo-transpiraţia – constă în pierderea unei părţi din apa conţinută în ţesuturi. În acelaşi timp au loc şi procese de oxidare care conduc la pierderi de substanţă uscată. Cauza acestor transformări este conţinutul necorespunzător al umidităţii aerului din siloz, presiunea atmosferică, gradul de nesaturare al vaporilor din atmosferă;
• respiraţia – proces care asigură sfeclei energia necesară desfăşurării activităţii vitale ale celulelor pe baza oxidării carbohidraţilor, conduce la pierderi de zahăr zilnice, ce cresc cu creşterea temperaturii;
19
• hidroliza substanţelor proteice – are loc cu intensitate mai mare la sfecla depozitată necorespunzător, la sfecla veştedă, îngheţată şi dezgheţată, determinând creşterea conţinutului de aminoacizi şi amine;
• scăderea conţinutului de marc şi creşterea conţinutului de pectină. Marcul sfeclei conţine circa 4% cenuşă, 9% proteine, 87% celuloză, hemiceluloză, substanţe pectice. Prin hidroliza substanţelor pectice solubile în apă se formează substanţe pectice solubile care trec în zeama de difuzie o dată cu zaharoza, influenţând procesul de purificare şi filtrare a zemii de difuzie, fierberea şi cristalizarea, calitatea zahărului;
• procesele microbiologice – au loc datorită microorganismelor care se găsesc pe suprafaţa sfeclei şi pe pământul aderent.
Microorganismele identificate pe sfecla de zahăr în timpul depozitării sunt: Mucor hiemalis, Wehm, Rhizopus nigricans, Ehremb, Botrytis cinerea Pers., Penicillium expansum Thom, Aspergillus glaucus De Bary, Aspergillus ochraceus Wilh, Fusarium betae (Desm), Saccharomyces, Fusarium oxysporum Schl., Phoma betae Frank., Alternaria tenuis Nees., Cladosporium herbarum Link etc.
Rădăcinile rănite sau deshidratate sunt mai uşor expuse infecţiilor, ele sunt mai întâi atacate de ciuperci, apoi de bacterii, care pătrund în celule şi provoacă hidroliza zaharozei şi a altor substanţe din compoziţia sfeclei. Pe suprafaţa rădăcinilor se dezvoltă mucegaiuri aerobe. Pentru a reduce procesele microbiologice în timpul depozitării sfeclei spălate, aceasta trebuie să nu conţină pământul aderent în care se găsesc cele mai multe microorganisme.
Depozitarea sfeclei de zahăr
Valoarea de industrializare a sfeclei se modifică după recoltare până la prelucrare, respectiv scade cu creşterea duratei de depozitare, principalele modificări fiind scăderea conţinutului de zahăr din sfeclă, a purităţii sucului celular, a coeficientului de difuzie a zaharozei din celulele sfeclei de zahăr şi creşterea conţinutului de substanţe reducătoare, a conţinutului de cenuşă conductometrică, a conţinutului de azot aminic, a modulului de elasticitate şi a rezistenţei la tăiere a corpului sfeclei.
Sfecla de zahăr după recoltare pierde o parte din apa conţinută în ţesuturi. Fiecare procent de apă pierdut atrage după sine pierderea unei cantităţi de zahăr, estimată la 0,5-1,0 kg zahăr/ tona de sfeclă şi zi.
La bazele de recepţie se face mai întâi cântărirea sfeclei pe cântare- basculă pentru a stabili cantitatea predată de cultivatori. Odată cu recepţia cantitativă se face şi o recepţie calitativă, determinându-se conţinutul de impurităţi. Se controlează, de asemenea, şi modul în care s-a făcut decoletarea; în cazul în care aceasta nu este corespunzătoare sfecla se decoletează din nou.
20
După recepţionare, sfecla este dirijată, în funcţie de calitate, pentru depozitare în stive fie pentru expedierea în fabrică, fie pentru însilozare (de scurtă durată sau de lungă durată). La alegerea sfeclei destinate păstrării stau următoarele criterii:
• sfecla trebuie să provină dintr-o cultură îngrijită şi cu vegetaţia normală, să fie semănată în perioada optimă şi să nu fi suferit de pe urma bolilor şi dăunătorilor;
• sfecla să fie proaspăt recoltată, turgescentă, cu greutate peste 300 g, cu impurităţi puţine, să nu fie ruptă, rănită sau ramificată;
• cantitatea de zahăr invertit să fie mică, respectiv sub 0,18-0,20%.
Sfecla depozitată se stropeşte în întreaga masă cu lapte de var. În vederea asigurării unei bune conservări pe timp îndelungat, un rol important îl au capacitatea şi tipul de siloz utilizat, precum şi dirijarea condiţiilor de depozitare (umiditate, temperatură, regimul de ventilaţie).
Silozurile pot fi aerisite natural sau artificial. În cazul silozurilor aerisite natural se ţine cont de direcţia vânturilor dominante pentru a asigura o ventilaţie eficientă. De asemenea, terenurile pe care se depozitează sfecla de zahăr trebuie betonate şi stropite cu lapte de var.
Temperatura din silozuri se măsoară zilnic, aceasta trebuind să fie 2-4°C (dacă este mai mare se face aerisirea silozurilor). Pierderile cele mai mari se înregistrează în lunile octombrie şi noiembrie, când temperatura aerului este destul de ridicată. Din această cauză, ventilaţia silozului începe să se execute din prima noapte a depozitării sfeclei pentru a se menţine temperatura de 2-4°C.
Dacă se constată apariţia de focare de fermentaţie datorită microorganismelor, acestea trebuie eliminate iar dacă se observă extinderea lor se desface silozul şi sfecla se trimite în fabricaţie.
21
22
23
4) MATERII PRIME OLEAGINOASE
Industria uleiurilor şi grăsimilor naturale este aprovizionată cu materii prime ce provin din două surse:
• regnul vegetal – furnizor de materii prime oleaginoase vegetale;
• regnul animal – furnizor de materii prime grase animale.
Sursele de materii prime oleaginoase de origine vegetală sunt practic inepuizabile, fiind produse ale diferitelor plante de cultură şi din flora spontană ca: seminţe, fructe, sâmburi, germeni, materii prime ce se prelucrează direct în vederea obţinerii uleiurilor şi grăsimilor sau rezultă ca subproduse şi deşeuri ale altor industrii prelucrătoare.
Clasificarea materiilor prime oleaginoase vegetale. După provenienţa lor, materiile oleaginoase de origine vegetală se clasifică în:
• seminţe ale plantelor oleaginoase cultivate;
• seminţe ale plantelor textile oleaginoase cultivate;
24
• seminţe ale plantelor oleaginoase necultivate (buruieni oleaginoase);
• fructe oleaginoase ale arborilor cultivaţi;
• fructe oleaginoase ale arborilor de pădure;
• subproduse şi deşeuri oleaginoase:
– seminţe şi sâmburi oleaginoşi;
– germeni oleaginoşi;
– deşeuri oleaginoase ale industriei uleiurilor volatile naturale (seminţele plantelor aromatice după extragerea uleiurilor volatile prin antrenare cu vapori).
Se pune condiţia ca materiile prime să aibă un conţinut minim de materii grase, astfel încât prelucrarea lor industrială să fie rentabilă.
Structura anatomică a seminţelor oleaginoase
Seminţele şi fructele plantelor se pot deosebi pe baza caracterelor morfologice şi a însuşirilor lor diferite ca: modificarea culorii cotiledoanelor sub influenţa unor reactivi, fluorescenţa sub lumină de cuarţ etc.
Din punct de vedere morfologic, seminţele propriu-zise sunt organe de reproducere ale diferitelor specii de plante care la maturitate se desprind de fruct, acesta având un rol protector temporar.
Seminţele propriu-zise sunt alcătuite dintr-un înveliş protector mai mult sau mai puţin tare numit tegument sau coajă (pericarp) (care le apără de acţiunile mecanice şi biochimice), endospermul (miezul sau albumenul) şi embrionul viitoarei plante.
Structura microscopică a celulelor. Seminţele oleaginoase sunt formate dintr-un număr foarte mare de celule de dimensiuni mici.
Celula tipică a ţesutului nutritiv al seminţelor este compusă din învelişul celulei şi substanţa conţinută în interior (oleoplasma îmbibată cu ulei), granulele aleuronice, nucleul celular şi alte elemente de baza a celulelor.
25
Structura morfologică a seminţei de floarea-soarelui
1-coajă; 2- tegument; 3- miez
Structura morfologică a celulelor seminţelor oleaginoas
1-membrană; 2- granule aleuronice;
3- oleoplasmă; 4- nucleul
Tegumentul, ca parte protectoare a seminţei, este format din mai multe straturi de celule lignificate. El poate fi de diferite culori, gros sau subţire, neted sau zbârcit, reticulat, costat etc. La unele seminţe tegumentul prezintă diferite formaţiuni pe baza cărora se poate identifica cu uşurinţă specia respectivă.
Endospermul sau albumenul constituie rezerva de substanţe nutritive ale seminţei şi formează miezul acesteia. Seminţele care conţin endosperm se numesc albuminate şi aparţin plantelor din familiile: Euphorbiaceae (ricin), Gramineae (porumb), Papaveraceae (seminte de mac), Solanaceae (tomate).
26
Seminţele lipsite de endosperm se numesc exalbuminate şi aparţin plantelor din familiile Curcubitaceae (dovleac), Fagaceae (castane), şi Leguminoase (soia, arahidele). La acestea endospermul este asimilat de embrion în momentul formării seminţei.
Se cunosc şi seminţe intermediare sau parţial albuminate care au o cantitate mai mică de endosperm în vecinătatea tegumentului, aparţinând plantelor din familiile Cruciferae (Brassicaceae) (mustar, rapiţă), Linaceae (in), Rosaceae (migdale, cirese, pere, caise, prune).
La unele seminţe, ca de exemplu floarea soarelui, endospermul există un timp foarte scurt după formarea seminţei şi apoi se resoarbe. Acestea se numesc seminţe cu albumen-femeraid.
Embrionul conţine organele vegetative ale viitoarei plante: rădăciniţa, tulpiniţa, cotiledoanele şi muguraşul, care rămân în stare latentă până când sămânţa germinează.
La seminţele albuminate, embrionul este în general mic în raport cu mărimea seminţei, pe când la seminţele exalbuminate embrionul este mare.
Compoziţia chimică a materiilor prime oleaginoase indigene
Natura lipidelor şi substanţelor de însoţire care compun uleiul brut este caracteristică fiecărei materii prime.
Substanţele proteice din compoziţia seminţelor oleaginoase cuprind, în diverse proporţii, aproape toate grupele de proteine. Astfel, în timp ce albuminele se găsesc în cantităţi foarte mici, grupa globulinelor ocupă locul de bază variind între 8,5% la soia şi aproape 100% la floarea soarelui şi la in. În ce priveşte prezenţa aminoacizilor esenţiali, se constată că în comparaţie cu necesarul pentru consumul uman, majoritatea proteinelor au o compoziţie echilibrată, fapt ce justifică folosirea seminţelor şi a şroturilor oleaginoase ca sursă de proteină vegetală.
Glucidele care se găsesc în seminţele oleaginoase sunt mai uşor sau greu asimilabile, în funcţie de grupa din care fac parte. Astfel, monozaharidele, oligozaharidele şi amidonul care sunt concentrate în miezul seminţelor sunt uşor asimilabile, în timp ce celuloza, hemiceluloza şi substanţele pectice, concentrate în coaja seminţelor, sunt greu asimilabile sau neasimilabile de organismul animal. Prin descojirea seminţelor se îmbunătăţeşte calitatea şroturilor, ca urmare a creşterii conţinutului de proteine şi glucide.
Apa se găseşte în seminţele oleaginoase în proporţie variabilă, în funcţie de felul seminţelor şi de calitatea lor.
Însuşirile fizice ale seminţelor oleaginoase
Pentru identificarea şi clasificarea speciilor de seminţe, pe lângă structura anatomică, caracterele morfologice şi însuşirile lor, se folosesc şi următoarele caractere de diferenţiere: contur, mărime, formă, culoare, suprafaţa tegumentului, precum şi unele formaţiuni caracteristice speciei.
Conturul seminţelor este dat de proiecţia acestora pe o suprafaţă plană atunci când sunt lăsate libere.
27
Forma seminţelor este dată de raportul dintre cele trei dimensiuni: lungime, lăţime, grosime şi poate fi sferică, ovală, oval alungită, reniformă, piriformă, cuneiformă. Mărimea se exprimă în milimetri, cele rotunde având o singură dimensiune – diametrul – iar celelalte forme trei dimensiuni – lungime, lăţime şi grosime.
Culoarea seminţelor este o caracteristică pe baza căreia se identifică speciile şi uneori soiurile, dând indicaţii asupra stării de maturizare a seminţelor, a prospeţimii acestora, a condiţiilor de coacere şi de condiţionare.
Suprafaţa tegumentului seminţelor variază de la o specie la alta, iar la unele seminţe suprafaţa este diferenţiată în funcţie de soi.
Examinarea caracteristicilor tegumentului şi identificarea unor formaţiuni de pe suprafaţa acestuia se face cu ochiul liber, cu lupa sau cu microscopul, iar la unele seminţe, pentru identificarea speciei se utilizează metoda prin care se colorează tegumentul sau formaţiunile de pe acesta.
Unele specii de seminţe prezintă fenomenul de heterocarpie respectiv, se pot prezenta în două sau mai multe forme diferite, fenomen ce se datorează modului de aşezare a florilor în inflorescenţe.
Cele mai răspândite plante oleaginoase sunt:
• soia (Glycine hispida) – China, SUA, Rusia;
• arahide (Arachis hypogaea) – India, China, Nigeria;
• rapiţa (Brasica napus) – India, China, Canada, Polonia.
În ţara noastră principalele culturi oleaginoase sunt reprezentate de floarea soarelui, soia şi inul pentru ulei.
În industria uleiurilor mai pot constitui materii prime economice şi următoarele subproduse:
• germeni de porumb recuperaţi din industria morăritului, amidonului şi spirtului;
• seminţe de dovleac de ulei;
• sâmburi de struguri obţinuţi ca deşeuri în vinificaţie;
• seminţe de tomate obţinute ca deşeuri în industria conservelor.
Recepţia şi depozitarea materiilor prime oleaginoase
Recepţia. La sosirea în fabrică, materiile prime oleaginoase sunt cântărite şi supuse primelor faze ale prelucrării destinate a asigura maturizarea tehnologică a seminţelor şi a crea condiţiile normale de
28
depozitare, fără pericol de degradare. În acest scop se îndepărtează impurităţile grosiere şi excesul de umiditate.
Deoarece materiile prime oleaginoase au cu precădere un caracter sezonier (excepţie făcând doar germenii de porumb care se produc permanent în morile de porumb cu degerminare), depozitarea lor se face pe perioade lungi de timp, în care pot apare, în condiţii improprii, însemnate deprecieri calitative şi cantitative.
În cadrul fabricilor de ulei, materiile prime sunt depozitate pe perioade variind între 5 şi 12 zile, durată ce asigură rezervele necesare continuităţii producţiei.
După construcţia lor, depozitele pot fi clasificate în silozuri celulare şi magazii etajate.
În silozurile celulare se pot depozita majoritatea sorturilor de seminţe prelucrate în fabricile de ulei din ţara noastră, cu excepţia celor de ricin, din cauza rezistenţei slabe a cojii acestora.
În magaziile etajate seminţele se depozitează pe planşee, întinse în straturi cu înălţimea de 1,5-3,5m, în funcţie de umiditatea lor, circulaţia făcându-se pe verticală prin tuburi comunicante sau prin deschideri în planşeu. Seminţele sunt în contact cu aerul şi lumina. Magaziile etajate sunt neeconomicoase în comparaţie cu silozurile celulare.
Principalele procese care au loc în timpul depozitării sunt aceleaşi ca şi în cazul păstrării cerealelor. Încălzirea seminţelor oleaginoase are loc mult mai uşor decât încălzirea la cereale, datorită conţinutului mare de substanţe nesaturate care promovează oxidarea nebiologică.
29
Al patrulea modul expoziţional Muzeul Etnografic al Transilvaniei : depozitarea şi prelucrarea cerealelor şi seminţelor oleaginoase, prin următoarele obiecte: coş din nuiele (22), pentru păstrat seminţe (debut sec. XX), linguri mari (23 si 25), pentru lopătat cerealele din coşuri si lăzi, pentru umplut sacii (sf. sec. XIX), lopată pentru vânturat seminţele (24, interbelica), coş pentru desprinderea boabelor de pe ştiuleţi, prin batere (26, debut sec. XX) recipient (oboroc) pentru măsurarea porumbului-boabe (27, sf. sec. XIX), moară manuală, pentru măcinat cereale (28, sf. sec. XIX), piuă manuală, pentru zdrobirea seminţelor de bostan uscate (29, debut sec. XIX), piuă de picior, cu aceeasi funcţie ( 30, sf. sec. XIX), ciur de piele, pentru separarea cojilor de miezul uleios (31), vas pentru uleiul obţinut din acest miez, prin prăjire şi presare (32).
5) MATERII PRIME FOLOSITE ÎN INDUSTRIA PRODUSELOR ZAHAROASE
• Fructele : conservate prin uscare (stafide, smochine, caise); sub formă de paste (mere, pere, gutui, vişine, caise, piersici, zmeură, căpşuni); în alcool (vişine, struguri, prune); confiate (coaja de pepene verde, coaja de portocale, de mandarine, gutui, pere).
• Substanţe de gelificare – agar-agar, pectina şi gelatina
• Emulgatori-stabilizatori - lecitina
• Acizii alimentari - acizii citric şi tartric
• Substanţele colorante - maron (obţinut prin arderea zahărului), roşu (obţinut prin extragerea lui din diferite fructe sau din cochenilla care este de origine animală), verde (obţinut prin extragere din clorofilă), galben (obţinut prin extragere din şofran) ;
