PASTRAREA CALITATII MARFURILOR

Pastrarea calitatii marfurilor in spatii fixe sau mobile pe perioade diferite de timp, in functie de necesitatile pietei, constituie una din etapele obligatorii ale circuitului tehnic al produselor de la furnizor la client.

Pastrarea constituie un factor care poate sa influenteze negativ calitatea marfurilor, cand sunt conditii de depozitare necorespun­zatoare. De aceea, pastrarea marfurilor trebuie facuta in asa fel incat sa se previna alterarea, degradarea, contaminarea chimica sau microbacte­riologica, impurificarea cu vapori de substante chimice straine etc. In anumite conditii, si pentru anumite marfuri, depozitarea poate aduce si modificari pozitive, ca urmare a actiunii unor factori interni sau externi, care conditioneaza desfasurarea unor procese fizice, chimice sau biochimice.

In categoria factorilor interni, merceologia include compozitia chimica, proprietatile biologice, fizice si alte proprietati, iar in categoria celor externi, cei mai importanti factori sunt: parametrii atmosferici ai mediului inconjurator (umiditatea relativa a aerului, temperatura), radiatiile de lumina, compozitia aerului, microorganismele din mediul extern, natura ambalajului de contact cu marfa, starea de igiena a depozitului, natura produselor invecinate etc., ceea ce reprezinta conditiile de depozitare.

1. Principii biologice care stau la baza conservarii produselor alimentare

In categoria factorilor interni intra cele patru principii biologice: bioza, anabioza, cenoanabioza si abioza care stau la baza conservarii produselor alimentare.

Principiul biozei sta la baza pastrarii in stare proaspata a produselor si consta in capacitatea acestora de a contracara actiunea daunatoare a bioagentilor, datorita imunitatii 1or naturale. In functie de intensitatea metabolismului, acest principiu este intalnit sub doua variante: eubioza (bioza totala), care sta la baza pastrarii produselor cu un metabolism normal si complet (pasari vii, peste viu etc.) si hemibioza (bioza partiala), ce caracterizeaza pastrarea produselor detasate de organismul matern (cereale si leguminoase, radacini, tuberculi etc.), care au un metabolism cu o intensitate mai redusa, continuand insa desfasurarea procesului de respiratie.

Principiul abiozei (viata latenta) sta la baza pastrarii produselor conservate prin procedee care impiedica fenomenele vitale, atat ale alimentelor, cat si ale microflorei de alterare. Aceste procedee constau in realizarea unor temperaturi scazute (refrigerare, congelare), deshidratare partiala sau cresterea presiunii osmotice (sarare, adaos de zahar, concentrare).

Cenoanabioza consta in crearea conditiilor favorabile dezvoltarii anumitor microorganisme, care, prin activitatea lor, dezvolta substante cu actiune bacteriostatica fata de microflora de alterare a produselor alimentare conservate prin acidifiere naturala sau fermentare alcoolica. Durata de pastrare a produselor conservate prin anabioza si cenoanabioza este limitata.

Principiul abiozei (lipsei de viata) sta la baza pastrarii produselor conservate prin procedee care realizeaza o distrugere partiala sau totala a microorganismelor din produs, prin termosterilizare, sau cu substante chimice (antiseptice, antibiotice) si alte procedee. Durata de pastrare a acestor produse este, teoretic, nelimitata, dar, in practica ea este limitata datorita modificarilor chimice care au loc intre diversi constituenti sau intre acestia si recipientele in care sunt ambalate.

Existenta unui echilibru intre actiunea factorilor interni (proprietatile marfii) si externi (conditiile de depozitare) determina regimul optim care asigura pastrarea marfurilor pe o perioada de timp cat mai indelungata.

2. Principalele modificari posibile ale calitatii marfurilor in timpul pastrarii

Ca urmare a interactiunii dintre factorii interni si externi au loc procese de natura fizica, chimica sau biochimica, care determina tot atatea modificari calitative ale marfurilor in timpul pastrarii.

Modificarile fizice sunt determinate de actiunea factorilor fizici interni si externi. Acestia conditioneaza aparitia unor procese cum
sunt: inghetarea, topirea, evaporarea, sublimarea, pulverizarea, aglomerarea, dezemulsionarea si altele, care antreneaza la randul lor numeroase efecte.

2.1. Modificari datorate temperaturii

Cele mai importante modificari sunt cele datorate actiunii parametrilor atmosferici temperatura si umiditatea relativa a aerului, intre care exista relatia: cand creste temperatura, scade umiditatea relativa a aerului si invers.

Fluctuatiile de temperatura influenteaza negativ echilibrul dintre umiditatea aerului si umiditatea produselor, provocand uscarea sau umec­tarea lor. Actiunea continua si asupra proceselor vitale normale din produse.

Scaderea temperaturii sub limita prevazuta in standarde determina modificari negative ale calitatii marfurilor si anume: inghetarea si dilatarea produselor, precipitarea, modificarea solubilitatii si vascozitatii uleiurilor si altele. Astfel, prin inghetare apa isi mareste volumul cu 9,1%, ceea ce determina o crestere foarte mare a presiunii (aproximativ 2100 kgf/cm² la - 22°C), cu consecinte asupra integritatii recipientelor. Pastrarea conservelor in incaperi neclimatizate si aparitia bombajului fizic (denumit si bombaj rece), care dispare de obicei daca se revine la temperatura normala. Temperatura scazuta determina dezemulsionarea produselor de tipul apa in ulei (A/U) si ulei in apa (U/A). In cazul produselor de vopsitorie, care sunt suspensii de pigmenti in ulei, se re­duce capacitatea de plutire a pigmentilor, iar in cazul bauturilor alcoolice tari si a apelor de colonie se reduce stabilitatea solutiilor (se separa colorantii din solutiile alcoolice). O serie de alte solutii, cum sunt cele de detergenti, devin opalescente, se tulbura etc.

Cresterea temperaturii peste limita stabilita prin standarde determina modificari fizice importante ca: dilatarea, cresterea presiunii vaporilor in recipiente, urmata de explozii. De exemplu, la bauturile alcoolice tari imbuteliate exista pericolul exploziei, datorita coeficientului de dilatare termica a alcoolului etilic, care este de 8,46 ori mai mare decat al apei, iar in cazul produselor sub forma de emulsii acestea se pot separa relativ usor la temperaturi cuprinse intre +25°C si +35°C.

In cazul pastrarii conservelor la temperaturi mai ridicate decat cele uzuale apare bombajul fizic.

Cresterea temperaturii, pana la o anumita limita, intensifica procesele respiratorii la legume si fructe, scurtand durata pastrarii datorita pierderilor cantitative provocate. In general, temperatura ridicata impreuna cu alti factori externi stimuleaza dezvoltarea microorganismelor si a altor daunatori.

Temperaturile ridicate accelereaza diferite reactii chimice in produse, influenteaza vascozitatea (ex. la uleiul mineral), modifica consistenta (ex. la ciocolata), starea de agregare (grasimile solide se topesc).

La produsele din piele temperaturile ridicate determina evaporarea apei si topirea grasimilor, care pot migra spre fata pieilor, favorizandu-se astfel, procesul de imbatranire. Intervalul de temperatura pentru pastrarea produselor din piele este cuprins intre 5 si 25°C. Temperatura din spatiul de pastrare este influentata de temperatura aerului atmosferic din afara depozitului, intre care exista o legatura stransa.

2.2. Modificari calitative datorate umiditatii relative a aerului

Principalii parametri ai aerului umed sunt: umiditatea absoluta, umiditatea relativa si punctul de roua.

Umiditatea absoluta a aerului reprezinta cantitatea de vapori de apa in unitatea de volum de aer. Se exprima in g/m³. La presiunea normala si temperatura de 20°C umiditatea absoluta maxima este de 17,5 g/m³ (aer saturat).

Umiditatea relativa a aerului reprezinta raportul dintre cantitatea de vapori de apa existenti la un moment dat in unitatea de volum de aer (1 m³) si cantitatea vaporilor de apa aflati in unitatea de volum de aer saturat, la aceeasi temperatura. Se exprima in procente.

Cand U = 100% atmosfera relativa este saturata, la U = 0%, atmosfera este lipsita complet de vapori.

Umiditatea relativa a aerului de conditionare a probelor este de 65 2%, iar valoarea umiditatii relative de referinta este de 65%.

Punctul de roua reprezinta temperatura la care saturarea aerului cu vapori de apa atinge punctul maxim si este posibila formarea picaturilor de apa pe produse (ex. umectarea, bruma).

Datorita proprietatii de sorbtie, in timpul pastrarii si depozitarii are loc schimbul de vapori de apa intre produsele higroscopice si mediul inconjurator. Intre cantitatea de apa din produsele higroscopice, umiditatea relativa a aerului si temperatura exista o stransa corelatie.

Modificarile calitative ale marfurilor datorate variatiei umiditatii relative a aerului din mediul inconjurator, respectiv a continutului de apa din ele sunt multiple si foarte importante.

Cresterea umiditatii relative a aerului determina la produsele higroscopice aglomerari sub forma de bulgari (la ciment, detergenti etc.).

Scaderea umiditatii relative a aerului, sub limita prevazuta in standarde, determina evaporarea apei din produse, avand consecinte negative asupra calitatii si anume: la produsele din lemn apar contrageri, dezlipiri ale furnirului, la legume si fructe vestejirea etc.

Variatiile de umiditate relativa a aerului si de temperatura influenteaza, alaturi de alti factori, modificarile chimice si biochimice ale marfurilor in timpul depozitarii.

Fig. 1 Influenta umiditatii relative a aerului
asupra rezistentei fibrelor textile /75/

2.3. Modificari chimice

La aceste modificari participa un numar important de factori interni si externi, in proportii diferite, in functie de natura produsului.

Astfel, temperatura si umiditatea relativa a aerului influenteaza viteza reactiilor chimice si stau la baza initierii unor procese chimice, ca oxidarea, coroziunea, condensarea si polimerizarea.

Actiunea oxigenului din aer, coroborata cu a factorilor mentionati mai sus, determina: oxidarea grasimilor (rancezirea), a pigmentilor (denaturand culoarea specifica), corodarea ambalajelor metalice si altele.

In cazul conservelor, coroziunea recipientelor metalice determina acumularea de hidrogen, producand bombajul chimic, denumit si bombajul de hidrogen. Pe masura ce se acumuleaza hidrogen, el trece in solutie, determinand un gust "metalic" al conservei. Odata cu bombarea apare si un continut crescut de staniu si fier in produse, precum si urme de coroziune pe peretele interior al cutiei.  Coroziunea este un proces de distrugere intima a metalelor prin reactii chimice sau electrochimice.

Factorii care accelereaza procesul de coroziune sunt: umi-
ditatea relativa a aerului (peste 75%), impuritatile de pe suprafata metalului, impuritatile chimice agresive existente in atmosfera, sarurile marine.

Influenta diferitelor impuritati din atmosfera, des intalnite in zonele industriale ale marilor orase, coroborata cu a umiditatii relative a aerului, asupra procesului de coroziune a otelului se constata analizand graficul din fig. 2.

Fig. 2. Influenta umiditatii relative
si a impuritatilor atmosferice asupra coroziunii otelului /75/

a - aer curat;

b - urme de sulfat de amoniu la suprafata metalului;

c - urme de bioxid de sulf in aer;

d - prezenta sulfatului de amoniu si urme de bioxid de sulf ;

e - prezenta bioxidului de sulf si a bioxidului de carbon.

2.4. Modificari biochimice

Sunt determinate de activitatea enzimelor existente in unele produse alimentare, care faciliteaza desfasurarea unor procese biochimice, ca: respiratia, maturatia si autoliza /10/.

Respiratia este un proces de oxidare din celula vie, specifica proceselor aflate in stare hemibiotica (fructe proaspete, legume etc.). In urma acestui proces unele substante, cum sunt: glucidele, lipidele etc., sunt descompuse oxidativ, degajandu-se o anumita cantitate de caldura necesara altor procese fiziologice din organism. Respiratia poate fi aeroba sau anaeroba in functie de prezenta, respectiv absenta oxigenului la procesul de oxidare.

In cazul respiratiei aerobe se degaja o mare cantitate de caldura, de exemplu:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 6H₂O + 6CO + 674 kcal / mol. g. hexoza.

Respiratia anaeroba (in absenta sau in deficit de oxigen) este similara cu un proces de fermentatie alcoolica.

C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 28 kcal / mol. g. hexoza.

Respiratia aeroba trebuie sa se desfasoare cu o intensitate foarte redusa in timpul pastrarii produselor alimentare in stare hemibiotica, in caz contrar se reduce continutul de oxigen din mediul inconjurator si incepe respiratia anaeroba, cu efecte negative asupra calitatii produselor.

Reglarea respiratiei aerobe se face cu ajutorul temperaturii si umiditatii, care trebuie sa fie intre limitele standardizate. Cresterea temperaturii sau a umiditatii atmosferice intensifica respiratia aeroba, determinand marirea continutului de bioxid de carbon si micsorarea cantitatii de oxigen. Raportul dintre bioxidul de carbon si oxigen trebuie sa fie egal cu 1 la respiratia aeroba si supraunitar in cazul respiratiei anaerobe.

Maturatia este un proces biochimic complex si consta, in principal, in reactii de hidroliza si uneori de polimerizare si condensare, determinand modificari favorabile ale proprietatilor organoleptice, structurale si tehnologice ale produselor alimentare (cereale, leguminoase, fructe, carne). In urma acestui proces, produsele se asimileaza mai usor de organismul omenesc.

Autoliza este un proces enzimatic complex, care are loc dupa moartea organismului, cand predomina reactiile de descompunere a substantelor. In timpul autolizei se produce hidroliza inaintata a substantei proteice sub actiunea enzimelor proteolitice, in mediu slab alcalin sau slab acid. 

Influenta temperaturii asupra desfasurarii autolizei este foarte mare, astfel: la 40 °C se desfasoara optim si se manifesta pana la -14°C.

In urma procesului de autoliza produsele se asimileaza mai usor de organismul omenesc. In urma procesului de autoliza produsul isi schimba consistenta si gustul.

Modificarile microbiologice. Acestea au loc datorita actiunii microorganismelor (bacterii, drojdii si mucegaiuri) si enzimelor, asupra unor substante din produsele alimentare (glucide, lipide), pe care le transforma in cadrul proceselor de mucegaire, fermentatie si putrefactie.

Mucegairea are loc, de regula, pe suprafetele produselor bogate in zaharuri, proteine solubile si umectate.

In urma acestui fenomen apar modificari de aspect, iar in cazul produselor alimentare si de textura, gust, miros, inregistrandu-se pierderi de hidrati de carbon si degradarea proteinelor solubile.

Fermentatia. In functie de substanta rezultata preponderenta, fermentatia este un proces microbiologic si poate fi: alcoolica, acetica, lactica, butirica etc. Ea este consecinta actiunii diferitelor specii de microorganisme existente pe alimentele bogate in hidrati de carbon si apa, in mediu acid.

Fermentatia alcoolica consta in transformarea hexozelor in alcool etilic, dupa o reactie similara ca la respiratia anaeroba.

Temperatura optima pentru aceasta fermentatie este de 15-30°C. Fermentatia alcoolica sta la baza unor procese tehnologice din industria alimentara si apare in timpul pastrarii in conditii necorespunzatoare a catorva produse alimentare (legume, fructe, sucuri etc.).

Fermentatia acetica consta in oxidarea alcoolului etilic (C₂H₅OH) pana la acid acetic. Aceasta fermentatie determina alterarea vinului, berii, produselor lactate acide, atunci cand se afla  in recipiente deschise (deci in prezenta oxigenului si la o temperatura de 25-30°C).

Fermentatia lactica are loc sub actiunea bacteriilor lactice, transfor­mand glucoza in acid lactic. Actiunea favorabila a acestei fermentatii este aplicata la obtinerea produselor lactice, dietetice, la conservarea produselor prin murare. Efectul negativ al acestei fermentatii este intalnit la pastrarea un timp mai indelungat a produselor lactate.

Fermentatia butirica consta in transformarea zaharurilor in acid butiric sub actiunea bacteriilor din grupa granulobacter, in absenta aerului.

Acest tip de fermentatie apare in timpul pastrarii in conditii necorespunzatoare a produselor murate, a laptelui etc., care capata un gust amar si un miros neplacut de mlastina.

Putrefactia este un proces microbiologic declansat de bacteriile de putrefactie, in prezenta sau absenta aerului, care hidrolizeaza enzimatic substantele proteice, rezultand diversi acizi, amine, toxine, mercaptani, gaze etc. O mare parte dintre aceste substante sunt toxice (putresceina, cadaverina, aminele etc.) si se gasesc, de regula, in carnea alterata.

Bombajul microbiologic reprezinta forma de alterare a conservelor datorita activitatii microflorei gazogene. Aceasta microflora apare cand conservele sunt substerilizate (nu se respecta riguros temperatura si durata prescrisa), sau cand nu sunt etanse cutiile, facilitand patrunderea microorganismelor din exterior.

2.5. Alti factori externi care influenteaza pastrarea marfurilor

In afara de principalii factori externi: temperatura si umiditatea relativa a aerului care influenteaza, intr-o masura mai mare sau mai mica, toate procesele si modificarile prezentate mai sus, sunt si alti factori externi, permanenti sau accidentali, care pot modifica calitatea produselor in spatiile fixe si mobile de depozitare /16/.

a) Compozitia aerului are un rol important in pastrarea marfurilor. Dintre componentele aerului care influenteaza pastrarea marfurilor sunt: oxigenul, ozonul, bioxidul de carbon, gaze, microorganisme, particule fine.

Oxigenul are o actiune favorabila in desfasurarea proceselor fiziologice la produsele vegetale dupa recoltare, dar influenteaza negativ produsele prelucrate, oxidand grasimile, vitaminele etc.

Ozonul are o actiune favorabila la dezinfectarea si reimprospatarea aerului din depozit. El se poate produce cu ajutorul lampilor bactericide, cu un randament de 5-30 mg / ozon la 100 m³ aer intr-o ora.

Bioxidul de carbon rezultat in urma respiratiei produselor vegetale hemibiotice, cand se afla intr-o anumita concentratie, are o actiune de inhibare a dezvoltarii microorganismelor, dar cand se depaseste limita admisa, el devine daunator, determinand degradarea sau alterarea produselor. In spatiile de depozitare a acestor produse concentratia poate ajunge de la 0,03%, cat este media in atmosfera, la 4,5% CO

Reglarea prin ventilare a proportiei de CO este esentiala la pastrarea produselor vegetale. Cerinta este ca in spatiile de depozitare a marfurilor alimentare, compozitia aerului sa fie apropiata de a aerului atmosferic pur.

Impuritatile intamplatoare din spatiile de depozitare cum sunt: gazele, particulele de praf, fumul etc., dauneaza procesului de pastrare a marfurilor. Aceasta impurificare este mai intensa in perimetrele marilor orase si in centrele industriale. Actiunea negativa a bioxidului de sulf, din fumul industrial, in desfasurarea procesului de coroziune este ilustrata in fig. 2.

Fumul,  care contine aldehida formica, poate provoca o supratabacire a pieilor, iar vaporii solventilor si ai altor produse chimice determina o degradare a produselor din piele sau formeaza pete pe suprafata acestora.

b) Radiatiile influenteaza desfasurarea proceselor biochimice din produsele aflate in spatiile de depozitare.

De regula, radiatiile luminoase joaca un rol negativ in pastrarea marfurilor, si anume: modifica culoarea legumelor si fructelor uscate, produsele colorate ab­sorb radiatiile complementare si isi schimba culoarea, accelereaza oxidarea grasimilor (rancezirea), actioneaza drept catalizator in declansarea unor reactii chimice, voaleaza materialele fotosensibile (filme, hartie foto), grabesc fenomenul de imbatranire a cauciucului, a fibrelor sintetice (poliamidice).

c) Ventilarea permite reglarea temperaturii si umiditatii relative a aerului in limitele valorilor optime, specific grupelor de marfuri pastrate in spatiile fixe sau mobile. Aceasta reglare se poate obtine printr-o ventilare pasiva, prin deschiderea orificiilor de aerisire, sau activa cu ajutorul instalatiilor speciale.

6. Dirijarea conditiilor de pastrare

Asigurarea conditiilor optime de pastrare a marfurilor necesita controlul permanent al parametrilor atmosferici si dirijarea marimii lor, la nivelul prevazut in standarde. Aceste operatii de control si dirijare a parametrilor mediului ambiant difera din punctul de vedere al complexitatii, la depozitele moderne inzestrate cu instalatii de climatizare a aerului, la cele obisnuite cu un grad de dotare redus, unde trebuie sa se urmareasca permanent si sa se corecteze marimea factorilor de influenta /75/.

Asigurarea regimului optim de pastrare presupune efectuarea urmatoarelor operatii de control si dirijare:

a) controlul si reglarea temperaturii;

b) controlul si reglarea umiditatii relative a aerului;

c) controlul si reglarea vitezei de miscare a aerului;

d) controlul si reglarea compozitiei aerului;

e) verificarea calitatii produselor depozitate.

6.1. Masurarea temperaturii

Masurarea temperaturii se face cu:

termometrele obisnuite de camera, cu lichide dilatabile sau cu presiune de vapori, care indica temperatura aerului la un moment dat (valoarea unei diviziuni este de 1°C);

termografe care inregistreaza in timp (24 ore sau o saptamana) variatiile de temperatura, avand ca principiu de functionare modificarea dimensionala a unei lame bimetalice, in functie de valorile temperaturii din spatiul de depozitare;

termometrele pentru masurarea temperaturii produselor, prevazute cu o protectie metalica pentru a le introduce in interiorul unor marfuri;

teletermometre utilizate pentru masurarea si inregistrarea temperaturii de la distanta, a mai multor incaperi. Se bazeaza pe functionarea semiconductorilor (termistori), a rezistentelor electrice si termocuplurilor.

Reglarea temperaturii in spatiile fixe sau mobile de pastrare a marfurilor se face cu ajutorul instalatiilor frigorifice, de incalzit sau prin aerisire, in functie de natura produsului si a tipului de depozit, sau a mijlocului de trans­port.

Prin aerisire se regleaza simultan temperatura si umiditatea relativa a aerului de aceea trebuie sa se tina seama de unele reguli, si anume:

punctul de roua a aerului exterior sa fie mai mare decat temperatura stabila a suprafetei marfurilor sau a peretilor, a plafonului;

cand temperatura mediului exterior este cu 6 ° C mai scazuta decat a aerului din interior, umiditatea relativa a aerului din incapere creste, dupa aerisire pana la 70%;

cand umiditatea relativa a aerului din interior nu depaseste 75% (respectiv 65%), aerisirea se poate face numai cand temperatura mediului inconjurator este cu 4-5°C mai scazuta fata de cea din interior.

Relatiile matematice care stau la baza reglarii temperaturii optime in spatiul de depozitare, sunt urmatoarele:

Q = C (t_i - t_f) + qTg in care:

Q - este cantitatea de caldura (in Kcal) care trebuie inlaturata in timpul perioadei de racire;

C - caldura specifica a produselor (inmultita cu 1000), in Kcal/t;

t_i - temperatura produselor de depozitare;

t_f - temperatura produselor la sfarsitul operatiei de racire;

q - caldura de respiratie a produselor (in Kcal/t/zi) in cazul legumelor si fructelor, la o temperatura medie de:

T = (t_i + t_f ) / 2

T - perioada de racire a produselor (in zile);

g - greutatea produselor supuse racirii (in tone)

In cazul fructelor si legumelor, cantitatea de aer care trebuie vehiculata prin depozit pentru a inlatura caldura degajata in urma procesului de respiratie aeroba, se calculeaza cu relatia:

V = Q / 0,31 (t t ) T in care:

V- cantitatea de aer necesara pentru inlaturarea caldurii, in m³/zi;

Q - cantitatea de caldura care trebuie inlaturata, in Kcal;

- caldura specifica a aerului;

t - temperatura aerului care intra in depozit;

t - temperatura aerului care iese din depozit;

T- perioada de racire a produselor, in zile.

6.2. Masurarea si reglarea umiditatii relative a aerului

Determinarea umiditatii relative a aerului se poate face cu ajutorul higrometrelor, higrografelor, psihrometrelor, sau cu aparate combinate ca: polimetru (termometru si higrometru) si termohigrograf (termograf si higrograf).

Cunoscand temperaturile indicate de termometre la un moment dat, se poate afla valoarea umiditatii relative a aerului cu ajutorul unor table sau cu o nomograma (fig. 3.).

42 40