Afumarea

Universitatea Politehnica București Facultatea de Chimie Aplicată și Stiința Materialelor

AFUMAREA - metodă de conservare și creștere a calității produselor alimentare -

Vărzaru Andreea Camelia Grupa 1121 B Domeniul: I.P.A. Specializarea: C.E.P.A.

Conservarea de alimente sănătoase este o artă. Oricum ați privi-o, este bine de știut că procedurile cele mai recomandate pentru conserve sunt și cele mai simple. Afumarea, ca metoda de conservare, este cea mai veche modalitate folosită pentru a crește durata de pastrare și pentru a imbunatăți gustul produselor alimentare, in special a cărnii, peștelui și brânzeturilor, existând dovezi concrete câ aceasta este folositâ incâ din preistorie. Afumarea unor produse cum ar fi carnea, peştele sau brânzeturile se face prin aşezarea lor într-un spaţiu special amenajat şi supunerea lor la acţiunea fumului. Fumul se obţine din arderea unui lemn de foioase. Datorită acestui proces, în afară de conservarea în sine, mâncarea capătă un miros şi un gust caracteristice.

1. TEHNOLOGIA CONSERVĂRII PRIN AFUMARE Afumarea este operaţia prin care un produs alimentar se supune acţiunii fumului - aerosol - rezultat din combustia specifică a anumitor materiale lemnoase. Din punct de vedere al naturii sale, fumul conține gaze necondensabile precum: N2 (azot), H2 (hidrogen), O2 (oxigen), CO (monoxid de carbon), CH4 (metan), vapori de apă, o serie de substanțe organice sub forma de vapori (acizi, alcooli, cetone, aldehide) si o faza dispersata, compusa din substante organice sub forma de particule condensate lichide (cu diamentrul de 0,08...0,1 μm) , gudroane (amestec de hidrocarburi aromatice, fenoli, crezoli, guaiacol, xilenol), funingine si cenusa. Conservarea este asigurată de unele substanţe chimice prezente în fum, substanţe cu acţiune bactericidă şi antioxidantă: prin afumare are loc şi o aromatizare a produsului precum şi formarea culorii specifice. În funcţie de temperatura fumului, afumarea poate fi: 1. hiţuire, când temperatura fumului este mai mare de 100°C, în care caz se realizează şi o coacere a produsului; 2. afumarea la cald, când temperatura fumului este cuprinsă între 75° şi 80°C; 3. afumare la rece care se aplică în două variante: ocu fum la temperatura de 25° - 40°C (pentru salamuri semiafumate); ocu fum la temperatura de 9° - 12°C (pentru salamuri şi cârnaţi cruzi).

Noi tehnologii și tendințe de afumare: 1. Lichidele de afumare: reprezintă o metodă modernă prin care produselor din carne, peștelui și, mai nou, brânzeturilor, li se poate imprima o aromă plăcută, de fum. Aceasta se obține prin piroliza lemnului de esență tare, reținându-se fracțiunile aerosulului ce distilează la 97...100˚C și care se dizolvă în apă, după o filtrare prealabilă. O altă metodă prin care se pot obține lichide de afumare, și care e considerată o reală inova ție, este cea care funcționează pe principiul depunerii în câmp eletrostatic a componentelor valoroase din fum. În cazul preparatelor din carne și al peștelui întreg se folosește fumul lichid pentru tratamente de suprafață și încorporare, iar, în cel al conservelor de pește, esența de fum, prin 2

încorporare. Cantitatea de lichide de afumare care se adaugă este în func ție de con ținutul în fenoli a lichidului de afumare, respectiv a produsului finit. Această metodă a câștigat foarte mult teren în fața afumării clasice, deorece simplifică foarte mult tehnologia de prelucrare termică, prin reducerea consumului de material lemnos și prin înlăturarea unor instala ții costisitoare, eliberarea spațiilor constructive și îmbunătățirea condițiilor igienico-sanitare din spațiile de lucru, cu consecințe directe asupra productivității și eficienței economice. De asemeni, un avantaj al utilizării lichidelor de afumare îl reprezintă faptul cț acestea nu contin compuși cu acțiune cancerigenă prezenți în fumul aerosol utilizat în sistemul clasic. 2. Afumarea în câmp electrostatic constă în ionizarea fumului în câmpuri electrostatice neuniforme, între un electrod activ și unul pasiv. Timpul de afumare durează 2...5 minute, perioadă în care componentele din fum se depun pe suprafața produsului de unde difuzează în profunzime, prin încălzirea produselor, înainte, și după afumare. Încălzirea se realizează cu radiații infraroșii. Este o metodă modernă care permite scurtarea procesului tehnologic, întrucât timpul de afumare este redus semnificativ, însă costurile unei asemenea instalații sunt ridicate, motiv pentru care nu este folosită pe scară largă.

A. Procesul de formare a fumului: Procesul de formare a fumului este o combinaţie de ardere completă a rumeguşului şi/sau lemnului şi de distilare uscată (piroliză), cele două procese având loc simultan, primul proces desfăşurându-se în punctele de contact ale combustibilului cu aerul, iar al doilea în punctele unde combustibilul este bine încălzit însă nu dispune de o cantitate suficientă de oxigen pentru ardere. În acest caz, circa 25-30% din masa combustibilului lemnos este necesară pentru ardere completă, căldura degajată fiind folosită pentru încălzirea materialului proaspăt. Procesele implicate în producerea fumului se referă la: evaporarea umidităţii din materialul lemnos, care are loc până la 185°C; piroliza celulozei cu formare de acizi organici, apă, furani şi fenoli; piroliza hemicelulozei cu formare de furfurol, furan şi derivaţii acestora, precum şi acizi organici; piroliza ligninei cu formare de guaicol, fenoli, crezoli, vanilină, aceto- vanilină, acid vanilic, acid siringic, siringol, siringoaldehidă, 4 metil siringol, 4-etil siringol, acetosiringonă, acid ferulic, acid sinapic etc.

B. Natura fumului: Din punct de vedere fizic, fumul este un aerosol format din două faze: faza de dispersie, care conţine 70-90% gaze necondensabile (azot, hidrogen, oxigen, monoxid de azot, dioxid de carbon, metan, acetilenă, monoxid şi dioxid de azot), vapori de apă (9-19%) şi substanţe organice sub formă de vapori condensabili; 3

faza dispersată, care constă în principal din particule lichide de substanţe organice sub formă sferică şi particule solide (gudroane, funingine, cenuşă, carton nears).

C. Nivelul toxicologic: Un ultim aspect care trebuie luat in calcul, atunci când vorbim despre afumare, il reprezintă cel toxicologic, mai exact, componentele cu posibil efect cancerigen, sau cocancerigen, din fum: hidrocarburile policiclice aromatice (HPA). Considerate drept contaminanți, conținutul și repartiția acestora depinde de metoda de afumare, fiind admise in cantități de ordinul parților per milion. Trebuie subliniat faptul că afumarea este o metodă de conservare a preparatelor din carne, metodă care are atât avantaje, cât și dezavantaje. Printre avantajele utilizării afumării, ca metodă de conservare, aș enumera in primul rând aroma și savoarea, unice și inconfundabile, pe care aceasta o confera preparatelor, precum și culoarea și textura caracteristică, și, nu in ultimul rând, conservabilitatea ridicată. Ca dezavantaj, din punct de vedere al inocuității, in cazul afumării trebuie luat in calcul conținutul de HPA. Insă, indiferent de aspectele care inclină, mai mult sau mai puțin, pe talerul balan ței op țiunilor noastre personale, in mod sigur, este o metodă care oferă unicitate preparatelor din carne și care poartă amprenta tradiționalității.

2. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ COMPOZIŢIA FUMULUI Compoziţia fumului este influenţată de: • felul şi umiditatea lemnului (rumeguşului); • temperatura de dezagregare a lemnului (rumeguşului); • temperatura de oxidare a componentului fumului format, a reacţiilor de condensare şi polimerizare; • aportul de aer; • tehnologia de obţinere a fumului; • purificarea fumului. Lemnul de esenţă tare (fag, stejar, frasin, arţar) generează fum mai bogat în compuşi aromatici şi în substanţe cu caracter acid în comparaţie cu fumul obţinut din esenţe moi (răşinoase). Lemnul (rumeguşul) trebuie să aibă o umiditate de 30%. Temperatura de dezagregare a lemnului (rumeguşului) trebuie să fie < 450°C. La temperaturi > 600°C are loc o oxidare a substanţelor utile din fum, a cărui calitate scade. Aportul de oxigen adus de aer trebuie să fie de maximum 20%. Un aport insuficient de aer conduce la un fum dens (închis la culoare), care înrăutăţeşte calitatea senzorială a produsului afumat. Tehnologia de obţinere a fumului se referă, în principal, la tipul de generator folosit. Se obţine un fum de calitate superioară prin folosirea generatoarelor de fum prin fricţiune şi fluidizare.

4

Purificarea fumului urmăreşte îmbunătăţirea calităţii fumului prin îndepărtarea particulelor solide aflate în suspensie (rumeguş nears, cenuşă, funingine, gudroane). Purificarea se poate realiza cu ajutorul: - separatoarelor uscate (pe baza gravitaţiei sau a forţei centrifugale); - separatoarelor umede; - filtre, inclusiv filtre electrostatice.

3. DEPUNEREA COMPONENTELOR FUMULUI PE PRODUS Depunerea componentelor din fum la suprafaţa preparatelor din carne se realizează sub influenţa: forţei gravitaţionale; mişcării browniene; forţei radiometrice; condensării substanţelor organice din fum pe suprafaţa mai rece a produsului; atracţiei electrostatice dintre unele particule coloidale din fum şi grupările ionice ale proteinelor. Viteza de depunere a componentelor din fum pe produs va fi influenţată de: umiditatea suprafeţei produsului; temperatura şi umiditatea relativă a fumului în incinta de afumare; concentraţia fumului în diferite substanţe; viteza fumului în incinta de afumare. Difuzia componentelor fumului în produs: O parte din componenţii fumului depuşi la suprafaţa produsului se fixează pe suprafaţa acestuia (mai ales la cele care nu sunt îmbrăcate în membrane) şi pot determina următoarele modificări: oxidare şi polimerizare; interacţiune cu constituenţii suprafeţei produsului; în interiorul produsului din carne pătrund numai componentele cu bună solubilitate în apă sau grăsimi. În general, difuzia componentelor din fum în produs va fi influenţată de: structura chimică a componentelor depuse; felul afumării şi durata acesteia; structura şi compoziţia chimică a produsului; natura membranei (acolo unde există); 4. CONSECINŢELE AFUMĂRII ASUPRA CALITĂŢII PRODUSELOR

DIN CARNE Prin afumare, produsele suferă pierderi în greutate, precum şi unele modificări fizicochimice şi structurale. Pierderile în greutate în timpul afumării variază în limite cuprinse între 6 -12%. Ele sînt determinate de temperatură, umiditate, viteza aerului, caracteristicile produsului şi durata afumării. În urma afumării, cantitatea de nitriţi din produs scade cu 5

aproximativ 25%, scăderea fiind mai accentuată pe măsură ce temperatura de afumare creşte. La început, pH-ul la suprafaţă tinde spre acid din cauza acizilor din fum; pe măsura păstrării, aciditatea de la exterior difuzează spre interior, încât pH-ul se uniformizează în întreg produsul. Datorită componentelor fumului şi a temperaturii, se produce o „umflare" a colagenului, ceea ce contribuie la creşterea suculenţei şi frăgezimii produsului.

Metode de afumare: Metodele de afumare se clasifică după mediul în care se face afumarea, după temperatură şi după durata afumării. După mediul de afumare, distingem: 1. Afumarea în curent de fum Procedeul se realizează prin: afumarea cu fum cald („hiţuire"), la o temperatură de 80°-100°C, cu o durată de ½ - 3 ore; afumarea mijlocie (sau „cu fum intermediar"), la o temperatură de 20°35°C, cu o durată de 12 - 18 ore; afumarea cu fum rece, la o temperatură de 10° - 18°C, cu o durată de 5-15 zile. 2. Afumarea cu preparate lichide Lichidul de afumare (condensatul de fum) se obţine prin

piroliza lemnului de esenţă tare, uscat la 80° - 90°C şi apoi supus distilării uscate, fracţionate. Amestecurile gudronoase se separă prin centrifugare, anihilându-se astfel substanţele cancerigene din fum.

6