Creeaza.com - informatii profesionale despre


Cunostinta va deschide lumea intelepciunii - Referate profesionale unice



Acasa » familie » alimentatie nutritie
Cercetari privind Continutul de Capsaicina din Boiaua de Ardei Iute. Tehnologia de Obtinere a Boielei de Ardei. TEHNOLOGIA PRODUSELOR AGROALIMENTARE - PROIECT DE DIPLOMA

Cercetari privind Continutul de Capsaicina din Boiaua de Ardei Iute. Tehnologia de Obtinere a Boielei de Ardei. TEHNOLOGIA PRODUSELOR AGROALIMENTARE - PROIECT DE DIPLOMA



             1. INTRODUCERE

Termenul de condimente sau mirodenii a fost aplicat mai intai si ingredientelor cu gust patrunzator si iute sau aromatic (de exemplu: ghimbirul), si aromelor sau parfumurilor (de exemplu: mirtul) si chiar si ingredientelor folosite la imbalsamari.
       Astazi exista tendinta de a limita utilizarea termenului de condimente la ingredientele folosite in mancaruri si bauturi, desi multe condimente au si utilizari aditionale in medicina si in cosmetica.
       
Condimentele folosesc diverse parti morfologice ale plantelor bogate in arome si gust; scoarta, floare, stamine, fruct, seminte, frunze si tulpini.
       Desi majoritatea condimentelor se folosesc sub forma de pudra sau macinatura fina, unele se utilizeaza intregi sau ca extract uleios.
       Desi fiecare continent si-a adus aportul la zestrea de condimente, cele mai multe dintre ele provin din Asia.
       O definitie destul de corecta a condimentelor ar fi: condimentele sunt ingrediente care, adaugate in mancaruri si bauturi, confera aroma, gust si culoare, fara a avea valoare nutritiva.

Adaosurile folosite in alimentatie si in industria alimentara, pentru a da gust si miros placut alimentelor si produselor alimentare, se numesc condimente. Gustul lor poate fi definit ca senzatia care rezulta din actiunea unor substante din alimente asupra nervilor gustativi, care se termina in mucoasa cavitatii bucale si in special a limbii si a cerului gurii. Mirosul poate fi definit ca senzatia provocata de actiunea unor substante volatile din alimente, asupra nervilor olfactivi terminali in mucoasa nazala. Multe  produse alimentare actioneaza concomitent, atat asupra nervilor gustativi provocand senzatia mixta denumita aroma.


Principiile nutritive simple: proteinele, grasimile si hidratii de carbon aproape ca nu au gust si o alimentatie care s-ar baza numai pe ele, fara nici o transformare sau fara vreun adaos condimentar ar fi fada si ar intampina chiar reactia organismului din cauza ingreunarii digestiei. Condimentele au actiune favorabila asupra fenomenelor de digestie, marind secretia de sucuri digestive si determinand prin aceasta asimilarea mai completa a alimentelor. Majoritatea condimentelor maresc si pofta de mancare, deoarece principiile active pe care le contin provoaca o secretie mai abundenta a salivei si deci a diastazei salivei, primul pas in digerarea alimentelor.

Nu toate substantele care dau gust placut alimentelor pot fi considerate condimente, deoarece unele, de exemplu zaharul, au o valoare nutritiva ridicata si din aceasta cauza sunt alimente propriu-zise.

Tot astfel si sarea comestibila  (clorura de sodiu), care din punct de vedere fiziologic este considerata ca un aliment indispensabil organismului, nu poate fi considerata condiment.

Condimentele sunt utilizate, in primul rand, la aromatizarea preparatelor culinare, a conservelor, mezelurilor, a unor produse de patiserie.


2.STUDIU DE LITERATURA

2.1. Ardeiul (Capsicum anuum, L.) din familia solanaceelor este o planta anuala care se cultiva numai prin rasad. Forma fructelor de ardei care au valoare condimentara si culinara este, in general, neregulata si foarte diferita de la o varietate de ardei la alta astfel ca nu se pot stabili tipuri condimentare fixe. In mod conventional, insa, ardeii se impart dupa forma in patrati conici cu baza larga, conici foarte alungiti, rotunzi, rotunzi turtiti, etc

.

Ardei iute, ardei de Cayenne

Capsicum frutescens, annuum, pubescens, baccatum, chinense

Alte nume:

·        Engleza: Cayenne pepper, Red pepper, Chilli

·        Franceza: Poivre rouge, Piment enragé, Piment fort, Piment-oiseau, Poivre de Cayenne

·        Germana: Roter Pfeffer, Cayenne-Pfeffer, Chili-Pfeffer, Beißbeere

·        Italiana: Peperone, Diavoletto, Peperoncino, Pepe di Caienne, Pepe rosso picante

·        Spaniola: Chile, Guindilla, Cayena inglesa, Pimienta de Cayena, Pimienta picante, Ají

2.1.1. Partea folosita din ardei o reprezinta fructele. Ardeiul iute poate fi recoltat inainte de a se coace, sau dupa. Indepartarea semintelor si a miezului (vinisoare) duc la scaderea iutelii. Frunzele de ardei iute sunt folosite in India pentru a aromatiza bauturile.

2.1.2.Familia de plante. Solanaceae (familia zarnei).

2.1.3.Descrierea plantei, mod de cultivare. Ardeiul iute rosu este o tufa ce alterneaza frunzele ovale cu cele in forma de lance; poate atinge inaltimi de peste 1 m. Florile sunt albe iar fructul are forma ovala sau elipsoida, cu varful ascutit. Fructul de ardei iute este rosu la maturitate si extrem de iute; ardeii mai mici sunt mai iuti. Semintele si vinisoarele interioare sunt mai iuti decat coaja.

2.1.4.Descrierea condimentului. Ardeiul iute este intr-adevar foarte… iute. Odata insa obisnuit cu gustul puternic, poti fi surprins de cate arome subtile poate oferi: fructata, afumata, proaspata, dulce etc. Cea mai mare varietate de ardei iuti se gaseste in Mexic (pentru utilizarile lor in bucataria mexicana, vezi paprica). Iuteala ardeilor se masoara in unitati Scoville, care la origine este o masuratoare bazata pe diluarea extractului de ardei iute si evaluarea lui organoleptica efectuata de subiecti umani. In ultimii ani, iuteala ardeilor este determinata prin HPLC (high-performance liquid chromatography). Rezultatele obtinute cu aceasta metoda se pot corela aproximativ cu unitatile Scoville; 15 unitati Scoville sunt egale cu 1 ppm (parti per milion) capsaicina si alti capsaicinoizi. Cei mai iuti ardei (capsicum chinense) au intre 200.000 si 300.000 de unitati Scoville; ardeii foarte iuti thailandezi abia ating 100.000. Varietatile mai comune, cum ar fi mexicanul jalapeno sau italienescul peperoncino ajung abia pe la 5000 de unitati Scoville. De notat ca masuratorile Scoville se refera la ardeii iuti uscati; cei proaspeti au, de obicei, o iuteala mai mica cu un ordin de marime (cam de 10 ori mai mica). Oricand va veti ghida dupa aceste scale de masuratori, luati aminte la faptul ca ardeii iuti pot varia extrem de mult in ceea ce priveste iuteala, chiar daca sunt recoltati in acelasi timp si sunt de la aceeasi planta. Fructul are forma alungita, de obicei cu baza ascutita, si este lung de cca. 7 cm si lat de 1 cm. Ei se pot consuma cruzi sau uscati. Semintele lor uscate si macinate sunt folosite ca substitut al piperului. De asemenea, frunzele se pot folosi pentru a aromatiza bauturile. Intensitatea gustului: 10.

2.1.5.Scurt istoric. Nu este surprinzator faptul ca ardeii pot urmari istoria lor de America Centrala si de Sud, regiuni ale caror bucatarii sunt renumite pentru aroma lor fierbinte si condimentata. Ardeii  au fost cultivati in aceste regiuni pentru mai mult de sapte mii de ani, in primul rand ca un element decorativ si mai tarziu ca un produs alimentar si medicament.

Christophor Columbus i-a descoperit in timpul explorarii din Insulele Caraibe, si i-a adus inapoi in Europa. Acolo, ardeii au fost folositi ca un substituent pentru piper negru, care era foarte scump, deoarece acesta trebuia sa fie importat din Asia.

Exploratorul Ferdinand Magellan este acreditat de introducerea ardeiului iute in Africa si Asia, continente care l-au incorporate in bucataria si farmacopeele proprii. Ardeii iuti sunt cultivati in prezent pe toate continentele, cu toate acestea, China, Turcia, Nigeria, Spania si Mexic se numara printre cei mai mari producatori comerciali.

 Proprietatile sale medicinale sunt limitate, in general, la proprietatile vitaminizante (indeosebi privind vitaminele A si C). Exceptie face varietatea iute, ce contine o substanta iritanta, pe nume capsaicina, cu multiple indicatii terapeutice. Ardeiul, la fel ca rosiile si vinetele, este o planta pretentioasa la lumina, caldura, apa si hrana. Pentru a avea o productie mare si de calitate, ardeiul trebuie cultivat intr-un pamant bogat, afanat, lucrat adanc si ingrasat cu gunoi de grajd.

La fabricarea conservelor si in arta culinara se intrebuinteaza ardeii imaturi verzi sau galbeni cu fructele fragede, in general dulci, in functie de varietate. Din punct de vedere condimentar au importanta numai unele varietati de ardei ajunsi in stadiul de maturitate al semintelor si care sunt apoi uscati si prelucrati. In acest stadiu fructul de ardei are o culoare, in general, rosie si mai rar galbena sau chiar violeta. In cultura se cunosc foarte multe varietati de ardei care se deosebesc intre ele prin gustul, si forma fructelor. Din punt de vedere condimentar, industrial au importanta numai ardeiul rosu lung, care serveste la fabricarea boielei de ardei, si varietatile de ardei iuti de Chile si Cayena care sunt intrebuintate pentru fabricarea unor condimente speciale.

Ardei lung Cayena

 


            2.1.6.Compozitia chimica a ardeilor variaza, in primul rand cu stadiul lor de maturitate. Astfel, ardeii imaturi numiti si ardei “grasi” au urmatoarea compozitie chimica medie: apa 86%, substante azotoase 1,2%, substante extractive fara azot 2,9%, celuloza 1,8%, cenusa 0,5% precum si vitamine : vitamina C 75 mg/100 g, provitamina A 5 mg/100g/vitamina B1 0,03 mg/100 g si vitamina B2 0,02 mg/100 g. Ardeii uscati in special cei folositi la fabricarea boielei de ardei, dupa indepartarea semintelor, au urmatoarea compozitie chimica medie: apa 10,8%, substante azotoasc 15,86%, substante extractive libere de azot 24,3%, substante grase 12,5%, celuloza 20,9% si cenusa 6,6%. Ardeii uscati intregi sunt mai bogati in unele vitamine, continand 100— 500 mg/100 g vitamina C, 22—32 mg 100 g provitamina A.

2.1.7.Informatii nutritionale privind ardeiul: Procent parte necomestibila: 0%; Gramajul cantitatii uzuale: 6.9

Nutrient:

Cantitate medie in 100g produs:

Cantitate min.:

Cantitate max:

Apa

9.540 g

-

-

Energie

289.000 kcal

-

-

Energie

1209.000 kj

-

-

Proteine

14.760 g

-

-

Total lipide (grasimi)

12.950 g

-

-

Cenusa

7.020 g

-

-

Carbohidrati, prin diferenta

55.740 g

-

-

Fibre alimentare

37.400 g

-

-

Total zaharuri

10.340 g

-

-

Sucroza

0.810 g

-

-

Glucoza (dextroza)

2.630 g

-

-

Fructoza

6.710 g

-

-

Lactoza

-

-

-

Maltoza

-

-

-

Galactoza

0.190 g

-

-

Calciu, Ca

177.000 mg

-

-

Fier, Fe

23.590 mg

-

-

Magneziu, Mg

185.000 mg

-

-

Fosfor, P

345.000 mg

-

-

Potasiu, K

2344.000 mg

-

-

Sodiu, Na

34.000 mg

-

-

Zinc, Zn

4.060 mg

-

-

Cupru, Cu

0.607 mg

-

-

Mangan, Mn

0.843 mg

-

-

Seleniu, Se

4.000 mcg

-

-

Vitamina C, total acid ascorbic

71.100 mg

-

-

Tiamina, Vitamina B1

0.645 mg

-

-

Riboflavina (Vitamina B2)

1.743 mg

-

-

Niacina

15.320 mg

-

-

Acid pantothenic

1.780 mg

-

-

Vitamina B-6

4.020 mg

-

-

Total folati

106.000 mcg

-

-

Acid folic

-

-

-

Folate, food

106.000 mcg

-

-

Folati, DFE

106.000 mcg_DFE

-

-

Colina (total)

51.500 mg

-

-

Betaina

7.100 mg

-

-

Vitamina B-12

-

-

-

Vitamina B-12, adaugata

-

-

-

Vitamina A, UI

52735.000 IU

-

-

Vitamina A, RAE

2637.000 mcg_RAE

-

-

Retinol

-

-

-

Vitamina E (Alfa-Tocoferol)

29.830 mg

-

-

Vitamina E, adaugata

-

-

-

Beta tocoferol

0.350 mg

-

-

Gamma tocoferol

3.250 mg

-

-

Delta tocoferol

0.070 mg

-

-

Vitamina K (filoquinona)

80.300 mcg

-

-

Acizi grasi, total saturati

2.100 g

-

-

4:0

-

-

-

6:0

-

-

-

8:0

-

-

-

10:0

-

-

-

12:0

0.230 g

-

-

14:0

0.520 g

-

-

16:0

0.960 g

-

-

18:0

0.330 g

-

-

Acizi grasi, total mononesaturati

1.230 g

-

-

16:1 nediferentiati

0.120 g

-

-

18:1 nediferentiati

1.110 g

-

-

20:1

-

-

-

22:1 nediferentiati

-

-

-

Acizi grasi, total polinesaturati

8.320 g

-

-

18:2 nediferentiati

7.420 g

-

-

18:3 nediferentiati

0.900 g

-

-

18:4

-

-

-

20:4 nediferentiati

-

-

-

20:5 n-3

-

-

-

22:5 n-3

-

-

-

22:6 n-3

-

-

-

Colesterol

-

-

-

Fitosteroli

175.000 mg

-

-

Alcool etilic

-

-

-

Cofeina

-

-

-

Teobromina

-

-

-

Betacaroten

27679.000 mcg

12334.000 mcg

56000.000 mcg

Alfacaroten

-

-

-

Betacriptoxantina

7923.000 mcg

2230.000 mcg

19395.000 mcg

Licopen

-

-

-

Luteina + zeaxantina

13157.000 mcg

2230.000 mcg

30898.000 mcg

2.1.8.Boiaua de ardei este condimentul obtinut prin macinarea ardeiului Capsicum anuum din familia Solanaceelor. La noi se folosesc, soiurile: ardei dulce de Banat si ardei iute de Bihor, cunoscut si sub denumirea de paprica, piparca sau piper rosu. Acest condiment, cunoscut si sub denumirile regionale de paprica, piperca,  piper rosu sau ardei macinat, este apreciat pentru puterea sa de colorare uniforma, data de pigmentii sai naturali si aroma sa placuta, datorita uleiului eteric pe care il contine. Calitatea de boia iute este apreciata pentru gustul sau specific, datorita capsaicinei pe care o contine materia prima.

Alte nume:

·        Engleza: Paprika, Bell pepper, Pod pepper, Sweet pepper

  • Franceza: Piment annuel, Piment doux, Paprika de Hongrie, Piment doux d'Espagne
  • Germana: Paprika
  • Italiana: Peperone, Paprica

·        Spaniola: Paprika, Pimiento dulce, Pimiento morrón, Pimentón

Dupa materia prima si procedeul de fabricatie, boiaua macinata se clasifica in urmatoarele tipuri si calitati: tipul dulce, de calitate extra si seperioara; tipul iute de calitatea I si a II-a.

Boiaua dulce se prepara din pericarp si seminte de ardei dulce de Banat, fara pereti despartitori, placente, potir si flori, obtinandu-se o pulbere fina, catifelata, de culoare rosie-galbena spre rosie aprinsa, cu gust dulceag, slab iute si cu miros placut.

Boiaua iute, de calitatea I este o pulbere fina de culoare caramizie inchisa, cu gust placut iute, usturator slab amarui si este preparata numai din pericarp; cea de calitatea a II-a are culoarea bruna-galbuie, gustul foarte iute, persistent si este preparata din ardei cu eventuale adaosuri de potire si coji, macinat sub forma de pulbere cu granulatie vizibila.

Compozitia chimica a boielei de ardei, din comert, este urmatoarea: apa, 7,8-11%, substante azotoase 14,7-15,9%, ulei eteric 1,1%, grasimi 9-10%, amidon 3,8%, pentozani 3,2%, pectina 8,3%, celuloza 20,8-26,8%, saruri minerale 5,4-12%.

Stas-ul prevede ca: umiditatea maxima sa fie de 11%; cenusa totala maxima de 6,5% pentru boiaua extra, de 7% pentru calitatea superioara, de 8% pentru calitatea I si de 12% pentru calitatea a II-a; substantele solubile in eter maximum de 15% la extra, de 18% la calitatea superioara, de 20% la calitatea I si de 25% la calitatea a II-a.

Boiaua are actiune bactericida. Boiaua cu impuritati naturale poate contine un numar insemnat de germeni. Astfel Coratti a gasit in boia peste 4000000 microorganisme/g.

Boiaua de ardei este folosita pe scara mare in industria carnii, la condimentarea slaninii, a salamurilor picante (babic, ghiuden), precum si a altor tipuri de preparate de carne, in proportie de 50-100 g la 100 kg compozitie. Boiaua este intrebuintata pe scara mare si in industria conservelor de carne. Se atrage atentia asupra necesitatii sterilizarii boielii, pentru a se evita eventualele rebuturi posibile.

2.1.9.Capsaicina este partea componenta principala a uleiului eteric, care se gaseste in ardeii uscati in proportie de 1,12%. Capsaicina (C18H27NO3) care are un caracter slab acid, fenolic. avand grupari hidroxilice si metoxilice si urmeaza a fi considerata ca vanililamida acidului decilenic. Capsaicina are punctul de topire 64,5°C si este usor solubila in alcool, eter, cloroform si benzen, fiind greu solubila in eter de petrol si in apa. Capsaicina corespunde formulei:

Continutul de capsaicina este de maximum 0,01% la boiaua dulce de calitate extra, de 0,08% la calitatea superioara, de 0,05% la boiua iute de calitatea I si de 0,1% la cea de calitatea a II-a.

Proprietati fizice capsaicina

- formula moleculara: C18H27NO3;

- masa moleculara: 305,41g/mol;

- punct de topire: 62-65°C:

- punct de fierbere: 210-220°C.

O alta componenta importanta din ardei este pigementul rosu capsantina care face parte din grupul xantofilelor, subgrupa cetocarotenoidelor si carotinei. C

In ardeii uscati, iuti, nemacinati, continutul in capsaicina variaza intre 0,14 si 0,55%; in boiaua de ardei, capsaicina se gaseste in cantitati mult mai mici.. Capsaicina este foarte iute; astfel o solutie in apa alcalinizata, continand 0,01 g/1 capsaicina, produce arsuri pe limba, desi o picatura dintr-o astfel de solutie contine numai 12000 mg capsaicina. Capsaicina se gaseste in cantitate mult mai mare in ardeiul de Cayena (Capsicum frutescens, L., sau Capsicum fastigiatum, Bl.), decat in ardeiul lung (Capsicum longium) folosit la fabricarea boielei de ardei. Varietatea mica de ardei arnaut contine de asemenea un procent foarte ridicat de capsaicina.

2.1.10.Tehnica de condimentare in industria alimentara

Tehnica veche de condimentare, aplicata pana de curand in industria alimentara, consta in introducerea condimentelor direct in produsele alimentare; condimentele sint introduse intregi sau macinate, in functie de natura produselor alimentelor care urmeaza a fi condimentate. Astfel, in conservele de peste, in conservele de legume in ulei, in muraturi etc., se adauga condimente intregi, iar in salamuri, in mustarul pasta etc., se introduc in masa acestor produse condimentele macinate in prealabil.

La unele produse condimentare industriale, de exemplu la sosurile condimentare care se prepara la cald condimentele intregi sunt puse in saculete care se introduc apoi in produsul de fierbere pentru a se extrage uleiurile eterice condimentare. Controlul chimic al unor condimente folosite in acest mod aratat ca peste 50% din uleiurile eterice raman in condimente, chiar daca au fost fierte in sosurile respective circa o ora la 100 – 118°C. rezultatele obtinute nu inseamna ca cealalta jumatate din uleiurile eterice a ramas in sosuri, deoarece o parte se volatilizeaza prin fierberea sosurilor.

De obicei, condimentele sunt aruncate dupa ce au fost fierte in sosuri; rareori sunt spalate, spre a indeparta substantele aderente si zaharul, si apoi sunt intinse spre a se usca la aer sau in etuva, la temperatura joasa, fiind apoi utilizate la muraturile in otet sau la extractia uleiului eteric rezidual.

2.1.11.Uleiurile esentiale

Folosirea uleiurilor esentiale prezinta urmatoarele avantaje: au o putere de aromatizare de pana la 100 ori mai mare decat a materialului de start; pot fi obtinute si sub forma concentrata, ceea ce inseamna volum mai redus de depozitare si transport, nu modifica aspectul pe sectiune al produselor; sunt pure din punct de vedere microbiologic; pot fi combinate cu usurinta in produsele aromatizate specifice fiecarui produs alimentar.

Utilizarea uleiurilor esentiale este insa limitata de urmatoarele dezavantaje:

-      uleiul esential nu contine toate componentele aromatizante ale materialului de start, reziduul de extractie avand si el componente cu putere aromatizanta. antioxidanta si de stabilizare a aromei. Din cele mentionate rezulta ca prin folosirea unei cantitati de ulei esential echivalenta cu cea din materialul de start nu se ajunge la acelasi grad de aromatizare ca in cazul oleorezinelor respective;

-      uleiurile esentiale pot fi usor oxidate. deoarece nu au in compozitie si substante antioxidante care se gasesc in mod natural in condimentele sau in plantele aromatizante si care raman in reziduu;

-      in cazul uleiurilor volatile concentrate, care se folosesc in cantitati mici, se pun probleme de dispersare in masa produsului alimentar, mai ales daca se are in vedere ca nu sunt solubile in apa. Din acest motiv se impune folosirea lor sub forma de emulsii, pulberi sau incapsulate;

-      uleiurile esentiale pot fi falsificate si substituite cu aromatizantii de sinteza; datorita volatilitatii lor, uleiurile esentiale pot fi usor pierdute in produse, in cazul aplicarii tratamentelor severe cum ar fi sterilizarea.

Uleiurile esentiale se pot obtine separat din fiecare condiment sau planta aromatizanta, sau din amestecuri de condimente sau plante aromatizante.

Obtinerea uleiurilor esentiale poate avea loc prin mai multe metode:

-      prin presare, metoda care se utilizeaza la fabricarea uleiurilor esentiale din portocale, lamai, mandarine, grepfrut. Aceste fructe si mai ales coaja contin peste 3 % ulei esential;

-      prin antrenare cu vapori de apa, in care caz uleiurile esentiale sunt separate din distilat datorita faptului ca reprezinta o faza nemiscibila cu apa. Se obtin uleiuri esentiale cu puritate mare (foarte concentrat);

-      prin extractie cu un solvent organic (alcool etilic 90°) sau CO2 subcritic si supercritic.Dupa recuperarea solventului din miscela, amestecul de ulei esential si rasini. care se numeste “concret”, se extrage cu alcool etilic la rece. In alcool va trece uleiul esential, acesta putand fi utilizat ca atare sau sub forma de ulei esential concentrat, in care caz se obtine un distilat care contine uleiul esential intr-o cantitate redusa de alcool;

-      prin distilarea unui macerat sau extract alcoolic la presiune atmosferica sau vid, in care caz se obtine un „distilat' ce contine uleiul esential in alcool.

La metodele care necesita concentrarea, in timpul operatiei se pot pierde anumiti constituenti de aroma, ceea ce face ca uleiul esential sa nu aiba caracteristicile initiale.

Uleiurile esentiale contribuie cu mirosul lor in proportie de 80-90% la total aroma, fiind folosite la nivel de 0.1-1 mg/kg, pentru unele uleiuri esentiale si la nivel de 1-100 mg/kg, pentru alte uleiuri esentiale.    

Oleorezinele si uleiurile esentiale pot fi folosite sub forma de:

-      solutii. in care caz pentru solubilizare se folosesc urmatoarele substante: glicerol, propilenglicol, alcool izopropilic; ulei vegetal;

-      emulsii, in care caz pentru emulsionare se utilizeaza lecitine, mono- sau digliceride, iar pentru stabilizare o guma adecvata;

-      fixate pe suporturi comestibile cum ar fi sarea, dextroza, amidonul, zerul uscat, lactoza;

-      produse incapsulate. pelicula de incapsulare fiind realizata cu un hidrocoloid de origine vegetala sau animala. Pentru incapsulare se realizeaza mai intai o emulsie de tipul U/A, care se usuca prin pulverizare in curent de aer cald sau gaz inert, care contine in stare pulverizata si hidrocoloidul. in conditiile in care aromatizantul se solubilizeaza intr-o grasime topita. se poate aplica pulverizarea in sistemul “spray-cooling”.

Tehnica veche de condimentare, aplicata pana de curand in industria alimentara, consta in introducerea condimentelor direct in produsele alimentare; condimentele sint introduse intregi sau macinate, in functie de natura produselor alimentelor care urmeaza a fi condimentate. Astfel, in conservele de peste, in conservele de legume in ulei, in muraturi etc., se adauga condimente intregi, iar in salamuri, in mustarul pasta etc., se introduc in masa acestor produse condimentele macinate in prealabil.

La unele produse condimentare industriale, de exemplu la sosurile condimentare care se prepara la cald condimentele intregi sunt puse in saculete care se introduc apoi in produsul de fierbere pentru a se extrage uleiurile eterice condimentare. Controlul chimic al unor condimente folosite in acest mod aratat ca peste 50% n uleiurile eterice raman in condimente, chiar daca au fost fierte in sosurile respective circa o ora la 100 – 118°C. rezultatele obtinute nu inseamna ca cealalta jumatate din uleiurile eterice a ramas in sosuri, deoarece o parte se volatilizeaza prin fierberea sosurilor.

De obicei, condimentele sunt aruncate dupa ce au fost fierte in sosuri; rareori sunt spalate, spre a indeparta substantele aderente si zaharul, si apoi sunt intinse spre a se usca la aer sau in etuva, la temperatura joasa, fiind apoi utilizate la muraturile in otet sau la extractia uleiului eteric rezidual..                         

Principalele avantaje ale utilizari condimentelor, ca atare in produsele alimentare industriale sint urmatoarele :

-        Utilizare incompleta a uleiurilor eterice, dupa cum s-a aratat mai sus, in cazul cand condimentele sunt utilizate intregi, ceea ce are insemnate dezavantaje economice.

-        Condimentare neuniforma a produselor alimentare. Intr-adevar continutul de uleiuri eterice al unei anumite specii de condiment variaza intre anumite limite care sunt uneori , destul de largi, astfel incat condimentele nu au niciodata valoare condimentara constanta. Aceste variatii se datoreaza conditiilor climatice din timpul recoltarii condimentelor, modului de uscare si de ambalare si depind, in mare masura, de insasi regiunea din care au provenit aceste condimente. Din cauza acestor variatii in continutul de ulei eteric, chiar intrebuintand intotdeauna aceeasi proportie de condimente nu se poate obtine o condimentare uniforma a produselor alimentare.

-        Introducerea de tanin in produsele alimentare condimentate ceea ce poate, provoca innegrirea lor prin formare de tonanti de fier. Acest fenomen neplacut a fost observat, in special la folosirea cuisoarelor care sunt printre condimentele cele mai bogate. in tanin. Taninul reactioneaza cu cantitati mici du fier extrase din utilajul industrial sau din capsulele metalice cu care sunt inchise buteliile cu sosuri. Fierul se oxideaza in saruri ferice, sub influenta aerului din gatul buteliilor dand tonat feric de culoare neagra.

-        Utilizarea condimentelor intregi sau maruntite poate provoca alterarea microbiologica a unor produse condimentate, exemplu mustarul, deoarece condimentele constituie o sursa puternica de infectie bacteriana. Pentru a preveni acest inconvenient, condimentele trebuie in prealabil sterilizate.

Tehnica noua de utilizarea a uleiurilor eterice condimentare cuprinde mai multe procedee, aplicate industrial, in masura mai mica sau mai mare.

2.1.12.Utilizarea uleiurilor eterice ca atare

Uleiurile eterice sau amestecul de diferite uleiuri eterice este picurat pe suprafata sosului de condiment, care este apoi lasat sa fiarba ½ min. pentru a se face bine dispersia uleiului eteric. Acest procedeu este putin intrebuintat, din cauza pierderilor de ulei eteric prin volatilizare.

Utilizarea uleiurilor eterice diluate cu alcool etilic sau cu uleiuri vegetale are, de asemenea, o aplicare redusa, mai ales in ceea ce priveste uleiurile vegetale care nu sunt compatibile cu anumite produse alimentare.

Industria condimentelor prepara azi amestecuri diferite de uleiuri eterice, sub toate formele descrise mai inainte, pentru a fi folosite direct in diferitele ramuri ale industriei alimentare: industria preparatelor si conservelor de carne, industria conservelor si semiconservelor de peste, industria conservelor de legume si a muraturilor etc.

Tehnica de folosire a oleo-rezinelor condimentare a luat o dezvoltare destul de mare, deoarece oleo-reezinele contin toate principiile active ale condimentelor din care au fost extrase. Astfel oleo-rezinele contin toate uleiurile eterice, atat, volatile cit si nevolatile, rasinile care au o anumita valoare alimentara cit si principiile iuti (piperina, capsaicina, gingerina etc.), deoarece extractia oleo-rezinelor se realizeaza usor, in general, cu alcool etilic.

Unele oleo-rezine, fiind produse cu o putere condimentara foarte mare, trebuie folosite in cantitati mici, pentru a evita supracondimentarea produselor alimentare. Acesta este cazul, in special, la capsaicina, la oleo-rezina din piper si la gingerina.

Deoarece oleo-rezinele sunt produse dense si vascoase, ele trebuie amestecate cu sirop de zahar sau cu zahar, pentru a asigura o dispersie cit mai buna.

Capsaicina si gingerina au o valoare condimentara de 20 ori mai mare decat condimentele din care au fost extrase. Pentru a condimenta 100 l sos de tomate picant, sunt necesare numai cate 7 g oleorezine de cuisoare si scortisoara.

2.1.13. Produse condimentare industriale

In aceasta categorie sunt cuprinse produsele condimentare, cu caracteristici organoleptice si proprietati fizico-chimice anumite, preparate de industria alimentara din diferite tari. Aceste produse condimentare industriale sunt realizate pe baza condimentelor naturale si plantelor condimentare, a acizilor condimentari si, uneori, folosind chiar si uleiuri eterice si oleo-rezine, din cele descrise. Tot in aceasta categoric sunt cuprinse si cateva condimente sintetice, de uz curent in alimentatie si in industria alimentara.

Produsele condimentare industriale, denumite pe scurt si “condimente industriale” au o valoare deosebita, atat din cauza calitatii lor condimentare specifice cat si a importantei economice insemnate, intrucat formeaza adevarate ramuri ale industriei alimentare, cu volum de productie important si cu o distributie foarte larga.

Principalele condimente industriale pot fi grupate  astfel: mustar de masa si mustar pulbere, pulbere (boia) de ardei rosu, sosuri condimentare, condimente sintetice, condimente naturale macinate mixte, condimente diverse.

2.1.14.Sterlizarea condimentelor

            Inainte de intrebuintare, condimentele trebuie controlate din punct de vedere microbiologic si, in caz de insamantare masiva, trebuie sterilizate, operatie care se face  prin urmatoarele metode:

-        mentinerea condimentelor timp de cateva ore (8-24h) in otet concentrat (10-20%) inainte de intrebuintarea lor, dupa cum s-a amintit la prepararea sosurilor condimentare. O varianta a acestei metode consta in fierberea condimentelor timp 1-1,5ore in otet de circa 10°. Aceste metode nu au aplicare generala, si nu conduc la rezultate sigure;

-        incalzirea condimentelor in etuve la circa 100°C timp de 30-60 de minute, nu este eficienta si provoaca pierderi de uleiuri eterice;

-        iradierea condimentelor cu radiatii ultra-violete nu are o actiune generala, si nu da rezultate sigure;

-        tehnica noua foloseste cu foarte bune rezultate sterilizarea cu oxid de etilena, in cantitate de aproximativ 500cm3 de oxid de etilena pentru 1m3 incapere de gazare a condimentelor , durata de expunere fiind de circa 6 ore la 20-25°C. Oxidul de etilena se evapora apoi prin aerisire.

Pastrarea ardeilor imaturi (verzi sau galbeni) nu prezinta importanta din punct de vedere condimentar. Uscarea si valorificarea industriala condimentara a ardeilor este descrisa in continuare.

Din continutul de vitamina C, care ajunge pana la 200mg/100g pericarp, la ardeii complet maturi se pierde 70-98% in procesul tehnologic, in special in operatiile de uscare si de macinare a ardeilor. Provitamina A se gaseseste in proportie de 5-10mg/100g pericarp si se pastreaza aproape integral in procesul tehnologic de fabricare a boielei de ardei.

Ardeii se recolteaza cand culoarea lor rosie are un maximum de intensitate. Ardeii recoltati sunt insirati pe sfoara in siraguri de circa 2,5m lungime, care sunt apoi depozitate sub soproane, cu circulatie libera de aer, timp de 4-5 saptamani. In aceasta perioada de depozitare, numita post-maturizare se produc modificari importante in compozitia chimica a ardeilor:

-        umiditatea initiala a ardeilor, care este de 78-80% scade la circa 45%;

-        continutul de capsantina se dubleaza, iar cel de acid ascorbic scade cu circa 70% , continutul in zahar scade de asemenea;

-        mucegairea ardeilor are loc in conditii de depozitare necorespunzatoare.

Aceasta depozitare, sub soproane, se face chiar la centrele de colectare a ardeilor si influenteaza direct calitatea produsului finit.

Vutapric-ul este un concentrat vitaminic, avand 26-27% extract refractometric, obtinut din pulpa de ardei rosii conservata prin sterilizare. Acest produs se prepara din varietatile de ardei rosu folosite la fabricarea boielei de ardei si constituie o buna sursa de vitamine, in special vitamina C, circa 200mg/100g.

2.2.Capsaicina  (8 - metil - N - vanillyl-6-nonen amida, (CH 32 CHCH = CH (CH 2) 4 CONHCH 2 C 6 H 3 -4 - (OH) -3 - (OCH 3)) este  componenta activa a ardeiului iute, planta care face parte din genul Capsicum. Este un iritant pentru mamifere, inclusiv la om, si produce o senzatie de arsura in orice tesut cu care vine in contact. Capsaicina si mai multi compusi asemanatori sunt numiti capsaicinoide si sunt produse ca metaboliti secundari de boia de ardei, probabil ca determinanti impotriva anumitor ierbivore si ciuperci. Capsaicina pura este hidrofoba, incolora, inodora, cristalina pina la ceroasa.

2.2.1.Scurt istoric. Molecula a fost izolata pentru prima data in 1816 sub forma cristalina de P.A. Bucholz si, din nou, 30 de ani mai tarziu de catre L.T. Thresh, care i-a dat numele de 'capsaicina'.  In 1878, Ungaria, medicul Endre Hőgyes (denumind-o capsicol) a izolat-o si dovedit ca nu numai a provoca senzatie de arsura cand intra in contact cu membranele mucoase, dar a crescut, de asemenea secretia de suc gastric. Structura capsaicinei a fost partial elucidata de E.K. Nelson in 1919. Capsaicina a fost sintetizata pentru prima data in 1930 de catre E. Späth si F.S. Darling. In 1961, substante similare au fost izolate din ardeiul iute de japonezii chimisti S. Kosuge si Y. Inagaki, care le-au numit capsaicinoicide.  

2.2.2.Capsaicinoide. Capsaicina este principala capsaicinoicida din boiaua de ardei, urmata de dihidrocapsaicina. Aceste doua componente sunt, de asemenea, aproximativ de doua ori mai puternice la gust si nervi ca minorul capsaicinoid nordihidrocapsaicina, homodihidrocapsaicina, si homocapsaicina. Solutiile diluate de capsaicinoide pure, produc diferite tipuri de iuteala; cu toate acestea, aceste diferente nu au fost notate utilizand mai multe solutii concentrate.

Capsaicina este considerata a fi sintetizata in septa interloculara de boia de ardei prin adaugarea unui lant ramificat-acizi grasi la vanilamine. Biosinteza depinde de gene AT3, care locuieste la pun1 locus, si care codifica o aciltransferaza pura. [6]

Pe langa cele sase capsaicinoide naturale, exista un membru de sinteza al familiei capsaicinoide. Vanililamida acidului n-nonanoic  (VNA) este utilizata ca substanta de referinta pentru determinarea relativa a iutealii capsaicinoidelor.

Nume capsaicinoid

Abbrev.

Cantitate tipica relativa

Scoville unitati de energie termica

Structura chimica

Capsaicina

C

69%

16,000,000 16.000.000

Dihidrocapsaicina

DHC

22%

15,000,000 15.000.000

Nordihidrocapsaicina

NDHC

7%

9,100,000 9.100.000

Homodihidrocapsaicina

HDHC

1%

8,600,000 8.600.000

Homocapsaicina

HC

1%

8,600,000 8.600.000

Nonivamide

PAVA

Capsaicina este prezenta in cantitati mari in tesutul placentar (care detine semintele), membranele interne si , in mai mica masura, in alte parti carnoase ale  fructelor de plante din genul Capsicum. Contrar convingerilor populare, semintele nu produc capsaicina, desi cea mai mare concentratie de capsaicina poate fi gasita in maduva alba din jurul semintei.

Semintele de ardei  sunt predominant dispersate de pasari, datorita lipsei receptorului  la pasari pentru a detecta capsaicina (adica, pentru ca acestea nu pot simti capsaicina, nu este un iritant pentru pasari). Semintele de ardei  consumate de pasari trec prin tubul digestiv nevatamate, intrucat cele consumate de mamifere nu germineaza toate. Prezenta capsaicinei in fructe, prin urmare, le protejeaza de a fi consumate de mamifere, care au molari ce poate ucide semintele.

Exista dovezi ca capsaicina a aparut initial ca un agent anti-fungic.

In 2006 a fost descoperit ca veninul de tarantula activeaza pe aceeasi cale de durere, asa cum activeaza si capsaicina, primul caz a demonstrat o astfel de cale partajata atat in plante si animale de aparare anti-mamifer.

2.2.3. Utilizari in alimente

Datorita  senzatiei de arsura cauzate de capsaicina, atunci cand vine in contact cu mucoasele, este frecvent utilizata in produsele alimentare pentru a le conferi iuteala sau 'caldura' . In concentratii mari capsaicina va determina de asemenea, un efect de arsura in alte zone sensibile ale pielii.

Iuteala ardeilor se masoara in unitati Scoville, care la origine este o masuratoare bazata pe diluarea extractului de ardei iute si evaluarea lui organoleptica efectuata de subiecti umani. In ultimii ani, iuteala ardeilor este determinata prin HPLC (high-performance liquid chromatography). Rezultatele obtinute cu aceasta metoda se pot corela aproximativ cu unitatile Scoville; 15 unitati Scoville sunt egale cu 1 ppm (parti per milion) capsaicina si alti capsaicinoizi. Cei mai iuti ardei (capsicum chinense) au intre 200.000 si 300.000 de unitati Scoville; ardeii foarte iuti thailandezi abia ating 100.000. Varietatile mai comune, cum ar fi mexicanul jalapeno sau italienescul peperoncino ajung abia pe la 5000 de unitati Scoville. De notat ca masuratorile Scoville se refera la ardeii iuti uscati; cei proaspeti au, de obicei, o iuteala mai mica cu un ordin de marime (cam de 10 ori mai mica). Ardeii iuti pot varia extrem de mult in ceea ce priveste iuteala, chiar daca sunt recoltati in acelasi timp si sunt de la aceeasi planta.

Aceasta scala este un sistem de clasificare a ardeilor iuti incepand de la 0 - ardeii grasi de California, pana la 100-500 pentru peperoncini, 50.000 ardeiul iute de Cayenne si chiar 300.000 de unitati pentru ardeiul Habanero. Sistemul a fost initiat de Wilbur Scoville inca din anul 1912, si are la baza acestor clasificari prezenta alcaloidului responsabil de iuteala ardeilor, numit capsaicina. Ca substanta  in stare pura capsaicina este cotata la 16.000.000 pe scala Scoville, ceea ce inseamna ca cel mai iute ardei. Habanero, are o concentratie de alcaloid de aproximativ 2%, suficienta sa arda pielea de pe maini la contactul cu ardeiul respectiv.

Racirea si metodele mecanice de stimulare sunt unicele metode dovedite pentru a diminua durerea; capsaicina nu este solubila in apa, deci apa si majoritatea lichidelor vor alina durerea zonei, dar nu vor avea nici un efect durabil. Senzatia de arsura va disparea lent, daca nu se iau masuri. Produsele lactate sunt unele dintre cele mai eficiente forme de relief; cazeina, o fosfoproteina descoperita in lapte, actioneaza ca un detergent pentru a disocia capsaicina de receptorii nervosi, care sa-i permita acesteia sa se desfaca. (Dustrophsky, 2006).  

Este normal pentru persoane sa experimenteze, placute, chiar euforiante efecte de la alimentele cu aroma de capsaicina cu aroma. In folclor sunt descrise printre  atributele acestei substante eliberarea de stimulatoare precum endorfina, un alt mecanism de la receptorii locali supraancarcati de a face capsaicina eficace ca si analgezic. In sprijinul acestei teorii, exista unele dovezi ca efectul poate fi blocat de naloxona si alti compusi care concura cu receptorii cu site-uri pentru endorfina si opiates.

2.2.4. Utilizari in medicina

Capsaicina este in prezent utilizata in unguente pentru a indeparta durerile de neuropatie periferica, cum ar fi nevralgia post-herpetica cauzata de herpesul zoster. Se poate utiliza in concentratii cuprinse intre 0.025 si 0.075%. Acesta poate fi folosita si  ca o crema de scutire temporara de mancarimi  minore si dureri ale muschilor, articulatiilor asociate cu artrita, simple dureri de spate. De obicei, tratamentul presupune aplicarea unui anestezic, pana cand suprafata este amortita. Apoi capsaicina este aplicata de catre un terapeut care poarta manusi de cauciuc si o masca pentru protectie. Capsaicina ramane pe piele, pana cand pacientul incepe sa simta 'caldura', dupa care este scoasa prompt. Capsaicina este, de asemenea, disponibila in bandaje mari ce pot fi aplicate pe spate.

 Mai nou capsaicina este testata pentru prevenirea durerii post interventie chirurgicala. David Julius, un profesor de fiziologie la Universitatea din California, San Francisco, a descoperit recent ca capsaicina se leaga selectiv de proteinele cunoscute ca TRPV1, care isi au resedinta pe membranele neuronilor sensibili la durere si energie termica. TRPV1 o caldura activat ale canalelor de calciu, cu un prag de deschis intre 37 si 45 de grade Celsius. Cand capsaicina se leaga la TRPV1,  determina pe canal la pragul sau inferior de deschidere, astfel deschidere la temperaturi mai mici de temperatura organismului, de aceea capsaicina este legata de senzatia de caldura. Neuronii care nu contin TRPV1 nu sunt afectati. Aceasta cauzeaza amorteala extinsa in urma interventiei chirurgicale, si pacientul nu simte durerea deoarece capsaicina se aplica sub anestezie.

Rezultatul pare a fi ca la senzatia de arsura chimica, nervii sunt coplesiti de aflux, si nu sunt in masura sa prezinte durere pentru o perioada extinsa de timp. Cu expunerea cronica la capsaicina, neuronii sunt epuizati de neurotransmiatori ceee ce duce la reducerea senzatiei de durere si la blocarea inflamatiei neurogenice.Daca capsaicina este eliminata, neuronii se vor recupera.

Capsaicina este in curs de studiu ca o posibila profilaxie pentru diabet zaharat de tip 1, de catre cercetatori in Toronto, Canada; ea a fost injectata subcutanat afectand senzorii pancreatici la soareci cu diabet zaharat de tip 1, din cauza unei legaturi suspecte intre nervi si diabet.

 Asociatia americana de studiu a cancerului raporteaza studii care sugereaza faptul ca capsaicina este capabila de a ucide celulele care determina cancerul de prostata. Studiile au fost efectuate pe culturi de celule cultivate in tumorile umane formate de cancerul de prostata in modele de soarece, si a aratat ca tumorile tratate cu capsaicina au fost cu aproximativ o cincime de dimensiunea tumorilor netratate. Au existat mai multe studii clinice efectuate in Japonia si China, care au aratat ca capsaicina naturala inhiba direct cresterea celulelor de leucemie.

Un alt studiu efectuat la Universitatea din Nottingham sugereaza deasemenea ca capsaicina este in masura sa puna in miscare apoptoza in celulele umane de  cancer pulmonar.

Capsaicina este, de asemenea, ingredientul cheie in drogul experimental Adlea, care este in faza a doua de studii clinice ca analgezic pentru tratamentul post-chirurgical si al  osteoartritei.

2.2.5.Mecanismul de actiune  al capsaicinei

Senzatia de arsura si durere asociate cu capsaicina rezulta din interactiunea cu senzorii neuronilor. Capsaicina, ca membru al familiei vaniloide, se leaga la un receptor denumit receptor vaniloid de subtip 1 (VR1). Clonat pentru intaia data in 1997, VR1 este un canal de ioni de tipul receptorilor. VR1, care poate fi, de asemenea, stimulat cu energie termica si abraziune fizica, permite cationilor da treaca prin membrana celulelor si in celula, atunci cand este activat. Rezultatul depolarizarii neuronului stimulat este semnalul transmis creierului. Prin legarea de receptorii VR1, moleculele de capsaicina produc aceeasi senzatie de caldura excesiva sau defecte abrazive, care explica de ce iuteala capsaicinei este descrisa ca o senzatie de arsura.

Ioni de canal VR1, ulterior, a fost dovedit a fi un membru al superfamili de canale de ioni TRP, si, ca atare, acum se face referire la el ca TRPV1. Exista un numar de diferite canale de ioni TRP, care s-au dovedit a fi sensibile la diferite intervale de temperatura si, probabil, sunt responsabile pentru gama noastra de senzatii de temperatura senzatie. Astfel, capsaicina nu provoca efectiv o arsura chimica, sau, intr-adevar, orice deteriorare a tesutului in totalitate, determina senzatia de unul.



2.2.6.Toxicitate. Efecte acute asupra sanatatii

 Capsaicina este un material foarte iritant care necesita protectie adecvata : ochelari de protectie, masca de respiratie, si bune proceduri de manipulare. Este periculoasa in caz de contact cu pielea (iritanta), de contact cu ochii (iritant), de ingestie, de inhalare (iritant pulmonar). Severa de supra-expunere : capsaicina pura poate duce la deces; la doze letale (LD50 la soareci) de 47.2 mg / kg. Expunerile la spray-urile care contin capsaicina sunt printre cele mai comune expuneri prezentate la centrele de otraviri. Acestea pot provoca arsuri sau  dureri acute la nivelul pielii, si, daca sunt ingerate in cantitati foarte mari, de catre adulti sau cantitati mici de copii, pot produce greata, varsaturi, dureri abdominale si diaree. Expunerea oculara  intensa produce rupturi, durere, conjunctivita si blefarospasm.

2.2.7. Tratamentul dupa expunere

Principalul tratament este indepartarea de la expunere. Imbracamintea contaminata ar trebui sa fie eliminata si introdusa in pungi etans pentru a preveni expunerea secundara. Capsaicina poate fi spalata de pe piele, folosind sapun, sampon, sau alti detergenti, sau indepartata cu diversi compusi uleiosi, cum ar fi uleiul vegetal, ulei de parafina, petrol (vaselina), sau polietilen glicol. Apa precum si remediile traditionale cum ar fi otetul, metabisulfitul de sodiu, sau suspensiile antiacide sunt ineficiente in a indeparta capsaicina.

Arsurile si simptomele dureroase pot fi eficient in mod eficient alinate prin racire cu gheata, apa rece, sticla rece, suprafete racite, sau curenti de aer. In cazurile severe, arsurile la ochi ar putea fi tratate simptomatic cu anestezice oftalmice; membranele mucoaselor ard cu lidocaina gel. Capsaicina induce astm, care poate fii tratat cu bromhodilatatoare sau antihistamine orale sau corticosteroizi.

2.2.8.Efecte ale consumului in dieta.  Ingestia de alimente picante nu provoca eroziuni mucoaselor sau alte anomalii. Unele sangerari ale mucoaselor au fost descoperite dupa ingerarea de ardei rosu si negru, dar nu a existat nici o diferenta semnificativa intre aspirina (utilizata pentru control) si ardei. A fost descoperita o asociatie intre consumul cronic de alimente bogate in capsaicina si cancer la stomac la un grup de pacienti mexicani. Prin utilizarea datelor legate de populatia judetului si mortalitatea populatiei date,rate semnificativ mai mari pentru cancerele de stomac si de ficat au fost descoperite in judetele locuite de grupuri cu un grad ridicat al consumului de alimente bogate in capsaicina, decat in judetele controlate.

3. PARTE TEHNOLOGICA

            3.1. Descriere proces tehnologic     

3.1.1 Descriere materie prima

Materia prima. Caracteristicile botanice si compozitia chimica a ardeiului se datoreaza componentelor acestuia: culoarea rosie se datoreaza pigmentilor carotenoizi, capsantina si capsorubina, iar gustul iute arzator al ardeilor se datoreaza capsaicinei care este localizata in special, in placenta fructelor si in semintele mature si se raspandeste, apoi, in intreg fructul.

3.1.2. Descriere proces tehnologic

Receptia ardeilor materie prima, preuscati la centrele de colectare, se face la fabrica de obtinere a boielei de ardei, conform normelor de calitate in vigoare. La incarcarea si descarcarea camioanelor, precum si in timpul transportului, se va avea in vedere evitarea ruperii sau craparii ardeilor, si desfacerea siragurilor.

Uscarea ardeilor se realizeaza in uscatoare compuse din trei camere suprapuse, avand dusumelele sub forma de gratar, pentru a permite circulatia aerului cald folosit la uscare. La partea inferioara a coloanelor sunt instalate radiatoare, incalzite cu abur si ventilatoare care sunt reglabile, putand asigura temperatura si viteza de circulatie a aerului cald. Fiecare camera are o capacitate de circa  3000,4000 de siraguri de ardei care au o umiditate initiala aproximativ uniforma. Aceasta indicatie trebuie respectata, pentru a asigura uscarea uniforma a ardeilor.Temperatura de uscare a ardeilor este de circa 60°C. Deoarece ardeii receptionati si depozitati in fabrica au o umiditate initiala de circa 45-50% si deshidratarea se face pana la 8%, durata uscarii in camere se ridica la 72 de ore. Indepartarea aerului incarcat cu vapori de apa se efectueaza, atat prin tiraj natural, cat si cu ajutorul ventilatoarelor. Ardeiul este foarte sensibil la actiunea caldurii, atunci cand umiditatea lui ajunge la 12-15%, deoarece in acest stadiu ardeiul a pierdut apa libera. Prin nerespectarea regimului de uscare iau nastere diferite substante: melanoidice, caramelizate, reducatoare, etc; care influenteaza in mod negativ culoarea, gustul si mirosul produsului finit.

Pregatirea  ardeilor uscati are drept scop separarea partilor componente ale ardeilor, in vederea prelucrarii lor ulterioare. Operatiile  respective se executa pe cale mecanica, cu ajutorul unei masini complexe (combina) si a aparatelor auxiliare, in acest fel se separa pericarpul (pulpa ardeilor), nervurile, semintele si casa semintelor, indepartandu-se componentele mai putin folositoare. Semintele sunt clasate pe baza diferentei de greutate specifica, cele mai grele putand fi folosite la semanat. Semintele folosite la fabricarea boielei sunt spalate cu apa, pentru indepartarea capsaicinei, si apoi sunt uscate in aparatele de uscare in zone. Indepartarea nervurilor de pe pericarp se realizaeaza cu ajutorul unei masini prevazute cu un cilindru perforat.

Macinarea pulpei de ardei zdrobite, din care s-au indepartat nervurile, se face dupa ce au fost amestecata cu seminte purificate si uscate. Amestecarea se face in anumite proportii, pentru obtinerea tipurilor si calitatilor de boia de ardei, indicate mai departe. Macinarea se realizeaza in trei faze succesive: premacinarea, care se efectueaza in mori cu ciocane; macinarea 1, care se efectueaza intre cilindrii rifluiti și macinarea fina, la moara cu pietre, pentru a da finetea caracteristica produsului finit. In timpul macinarii intre pietre se realizeaza si „inrosirea” boielei de ardei, adica obtinerea unei culori rosii, vii, uniforme. Aceasta inrosire se aplica astfel: moara cu pietre mai mult freaca decat taie si prin urcarea temperaturii se extrage uleiul din seminte (20-30%), care dizolva pigmentii (capsantina si capsorubina) si ii repartizeaza, uniform in produs.

Cernerea, omogenizarea si depozitarea. Boiaua macinata este cernuta, prin site plane, pentru a obtine granulatia necesara si apoi este introdusa intr-un omogenizator, de mare capacitate (25tone). Durata omogenizarii este de 24-48h. Boiaua este depozitata, pana la ambalare, in saci de panza si tinuta la maximum 20°C si 75% umiditate relativa. Boiaua este comercializata numai in ambalaje  mici, originale; nu se admite comercializarea produsului varsat. Nu se admite depozitarea sau transportul boielei de ardei impreuna cu alte produse usor alterabile, toxice sau cu miros patrunzator. In timpul transportului si manipularilor, boiaua de ardei trebuie ferita de umiditate.

3.1.3. Caracteristicile si conditiile boielei de ardei fabricate in Romania

Caracteristicile si conditiile boielei de ardei fabricate in Romania sunt stabilite prin normele de calitate in vigoare; in functie de materia prima si de procesul tehnologic aplicat; boiaua de ardei se clasifica in doua tipuri: dulce si iute; fiecare fiind fabricate in doua calitati, cu carcteristicile organoleptice indicate in tabelul urmator:

Tipul

Dulce

Iute

Natura boielei

Numai in pericarp si seminte, fara pereti despartitori, placente, potire si cozi

Fara sau cu eventuale adaosuri de potire si cozi

Aspect

Pulbere fina, catifelata

Pulbere fina sau cu granulatie vizibila

Culoare

Rosie-galbena, pana la rosu sau rosu aprins

Caramizie-inchis sau galben-verzuie

Gust

Placut, dulceag, slab iute, nici amar, nici ranced

Iute sau foarte iute, putin amaruie

Miros

Placut, corespunzator ardeiului recent macinat, fara miros de inchis, de mucegai sau alt miros strain

Fara miros de mucegai sau alt miros strain

Caracteristicile fizico-chimice ale boielei de ardei:

Caracteristici

Tip dulce

Tip iute

Calitate extra

Calitate superioara

CalitateaI

CalitateaaII-a

Umiditate,%max.

11

11

Capsaicina,%max.

0,01

0,03

0,05

0,1

Substante solubile in eter,%

15

18

15

20

Cenusa totala,%max.

6,5

7,0

8

12

Cenusa insolubila in HCl 10%max.

0,05

1,0

1,5

5

Finete:

-trece prin sita nr.0,8%

-trece prin sita nr.0,4%

100

-

-

100

Produse speciale: ardeiul de Cayena, denumit si piperul  de Cayena, este un condiment obtinut din varietatile mici de ardei Capsicum fructescens,L., sau Capsicum fastigiatum Bl., caracterizate prin continutul lor ridicat  de capsaicina, care da pulberii obtinute un gust extrem de iute. Ardeii sunt uscati la soare sau in aparate de uscare, sunt goliti de seminte si apoi macinati sub forma unei pulberi cu granulatie mare, de culoare portocalie –rosiatica.


3.2. Schema tehnologica pentru fabricarea boielei de ardei

3.3. Graficul timpului de lucru

3.4. Fazele procesului si randamentelor pe faze

FAZA

RANDAMENT (%)

CURATIRE

95%

DECORTICARE

93%

HIDRATARE

100%

MACINARE

99%

INCALZIRE

99%

DGRESARE PARTIALA

75%

MARUNTIREA TURTELOR

98%

CERNERE

97%

AMBALARE

98%

DEPOZITARE

100%

Randamentul total

62,56%

3.5. Calculul capacitatii instalatiei

Pentru calculul capacitatii instalatiei se va lua in considerare marimea sarjei, care este 500 kg. Timpul de elaborare a unei sarje este de 8 ore. Deoarece timpul de functionare al utilajelor este 7980 h/an (se considera ca din 8760 ore cat are un an, 780 sunt destinate procurarii materiilor prime si reviziilor periodice) obtinem:

 sarje/an

sau 998 x 500 = 499.000 = 499 t/an

Deci, capacitatea anuala a instalatiei de obtinere a boielei de ardei este de 500 t/an.

3.6. Consumuri specifice

Consumurile specifice rezulta din raportarea cantitatilor de materie prima la cantitatea de produs finit .

Denumirea materialului

Unitatii

Consum

Ardei deshidratat

kg/kg

1,59

3.7.          Bilant de materiale

I.                Curatirea semintelor

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Ardei deshidratat                         500

Ardei deshidratat

475

2

impuritati

25

           Total

500

Total

500

II. Decorticare

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Ardei deshidratat

475

Ardei deshidratat

441,75

2

Coji, seminte

33,25

           Total

475

Total

475

III.           CONDITIONARE

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Ardei uscat

359,335

Ardei hidratat

439,547

2

Apa

82,415

Pierderi

2,208

           Total

441,75

Total

441,75

IV.           MACINARE

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Adrei hidratat

439,547

Ardei macinat

437,348

2

Pierderi

2,197

           Total

439,547

Total

439,547

V.              INCALZIRE

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Ardei macinat

437,348

Ardei macinat

436,910

2

Pierderi

0,430

           Total

437,348

Total

437,348

VI.           DEGRESARE (PRIN PRESARE)

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate



(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Ardei macinat cu 30% grasime

436,910

Turte de boia de ardei degresat

327,35

2

Substante grase

109,118

3

Pierderi

0,442

           Total

436,910

Total

436,910

VII.         MARUNTIRE

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Turte de boia de ardei degresat

436,910

Boia de ardei pulbere

324,0765

2

Pierderi

3,2735

           Total

436,910

Total

436,910

VIII.      CERNERE

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Boia de ardei pulbere

324,0765

Boia de ardei pulbere cernuta

317,594

2

Pierderi

6,4825

           Total

324,0765

Total

324,0767

            IX. AMBALARE

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Boia de ardei pulbere cernuta

317,594

Boia de ardei

312,830

2

Pierderi

4,764

           Total

317,594

Total

317,594

X.              DEPOZITARE

Nr. crt

Materiale intrate

Cantitate

(kg)

Materiale iesite

Cantitate

(kg)

1

Boia de ardei ambalat

312,830

Boia de ardei depozitata

312,830

           Total

312,830

Total

312,830

3.8.          Norme de tehnica securitatii, prevenirea si stingerea incendiilor

Normele republicane de protectia muncii si Normele departamentale de protectia muncii cu aplicabilitate la specificul lucrarilor ce se executa.

Protectia muncii face parte integranta din procesul de munca si are ca scop asigurarea celor mai bune conditii de munca, prevenirea accidentelor de munca si a imbolnavarilor profesionale.

Prin accidente de munca se intelege vatamarea violenta a organismului precum si intoxicatia acuta profesionala care se produce in timpul procesului de munca sau la indeplinirea indatoriilor de serviciu si care provoaca incapacitatea temporara de munca de cel putin o zi, invaliditate sau deces. Accidentele de munca se clasifica in:

a)     accidente care produc incapacitatea temporara de munca cel putin o zi;

b)     accidente care produc invaliditate;

c)     accidente mortale;

Accidentele a cel putin 3 persoane in conditiile aratate la a, b si c in acelasi timp si din aceeasi cauza, se considera accident colectiv.

Pentru evitarea accidentelor de orice natura NU SE ADMIT:

-        lipsa sau inteprinderea necorespunzatoare a legaturilor la pamant ale utilajelor si instalatiilor actionate electric la care este obligatorie legarea la pamant;

-        neatentia si nerespectarea la sistemele, dispozitivele, instalatiile de semnalizare si alarma, aparatura de control si masurare sau de siguranta;

-        dereglarea masinilor si organelor componente;

-        neutilizarea aparatoarelor corespunzator;

-        folosirea echipamentelor de protectie in mod neadecvat, haine largi, parul nepieptenat si nelegat strans;

-        depozitare si manevre necorespunzatoare;

-        parasirea arbitrara a locului de munca sau a traseelor indicate;

-        intrarea arbitrara in locuri sau zone interzise;

-        scoaterea nejustificata din functiune a dispozitivelor de protectie;

-        folosirea de foc deschis sau fumatul in locuri nepermise;

-        incalcarea constienta a prevederilor, normelor de protectie a muncii datorita minimalizarii pericolului de accidentare (atitudine de bravada);

-        orice fel de gluma;

-        introducerea mainilor, degetelor, parului etc. in zone periculoase;

-        nerespectarea indicatiilor aflate la locul de munca;

-        nesemnalizarea indicatiilor aflate la locul de munca;

-        defectarea legaturilor de la pamant;

-        depozitarea pe calorifere a vreunui obiect;

-        atingerile, manipularile gresite in apropiere si in legatura cu corpurile de incalzire si agentii de incalzire si agentii de incalzire pentru a evita aprinderile, explozibile;

-        atingerea panourilor de siguranta, intrerupatoare, comutatoare, corpuri de iluminat etc., orice parte electrica, fie si izolata;

-        utilizarea uneltelor de mana in mod necorespunzator spre a evita accidentarile prin loviri cu partile rotunjite sau ascutite.

La cuptoarle electrice SE INTERZICE:

-        circulatia prin fata gurii de incarcare atat in timpul incarcarii cat si in timpul functionarii cuptorului;

-        manevrarea cu neatentie a materialului incalzit cu mana etc. sau scule neadecvate.

3.8.1.Primul ajutor in cazul accidentelor. Arsuri termice: arsura superficiala se traseaza cu alcool si apoi cu una din alifiile: emulsie de Ca(OH)2 si anestezina; unguent cu oxid de zinc; unguent cu aureociclina; citaden sau jecolan. La oricare din arsuri dupa primul ajutor, se va merge la mediul specialist.

3.8.2.Stingerea incendiilor. Incendiile provocate de produse petroliere, se stinge prin inabusire cu carpe sau nisip si nu se foloseste apa (deoarece nu este miscibila cu acesti produsi).

Persoanele cu haine aprinse nu trebuie sa alerge prin incaperi (laboratoare) fiind necesara smulgerea hainelor aprinse si apoi stinse ca mai sus. Incendiile de proportii mai mari se sting cu ajutorul stingatoarelor cu spuma, sau mai bine cu cele cu bioxid de carbon.

Observatie: nu se va folosi apa, sau stingatoare cu spuma pentru incendiile provocate de instalatii electrice, var nestins, sodiu metalic. In aceste cazuri in prealabil se deconteaza instalatia electrica de la tabloul general.

3.9. Ape reziduale rezultate din industria boielei de ardei

In tehnologia de fabricatie a mustarului apa este folosita, in principal, in scopuri tehnologice (spalarea boabelor de mustar, prepararea de solutii, spalarea condimentelor folosite la condimentare mustarului), dar si pentru spalarea utilajelor, a spatiilor de fabricatie si in scopuri igienico sanitare. Aceasta apa trebuie sa indeplineasa toate conditiile impuse de standardul de calitate pentru apa potabila. Prezenta cloruri de magneziu si o duritate ridicata a apei cu un continut de calciu si magneziu mai mare de 40 mg/l sunt in mod deosebiot nedorite. Intr-o asemenea apa boabele de mustar necesita un tratament termic mai indelungat si primesc un gust neplacut. Apa ar trebui sa nu contina deloc fier intrucat ioni de fier confera boabelor de mustar o tenta bruna neplacuta. In general se admite un continut de fier si mangan de maxinum 0,1 mg/l.

Indicatorii de calitate a apei folosita in industria mustarului

Denumire

UM

Valoarea

Reziduu fix

mg/l

500

Oxid de calciu

mg/l

120

Oxid de magneziu

mg/l

30

Fe2O3 + Al2O3

mg/l

0

Cloruri

mg/l

30

Sulfati

mg/l

36

Nitrati

mg/l

urme

Nitriti

mg/l

-

Alcalinitate

mg/l

2,5-4,5

Oxigen

mg/l

2

Amoniu

mg/l

0

Duritate

sgerm

12-14

3.9.1.Caracteristicile apelor reziduale provenite din industria boielei de ardei.             Aceste ape provin de la spalarea materiilor prime proaspete, din procesul tehnologic de incalzire (60sC), de la spalare, igienizarea utilajelor si spatiilor de produtie si ambalajelor (borcanelor). In general aceste ape sunt puternic poluate, continand cantitati insemnate de suspensii formate din coji ramase de la decojire, resturi de boabe bolnave sau sfaramate, pamant etc si sibstante organice dizolvate, astfel ca pot fi deversate dupa epurare.

            Aceste ape au un continut variabil de acizi, grasimi si deci un consum biochimic de oxigen ridicat. Substantele organice continute sunt usor degradabile dar, intrucat continutul de azot si de fosfor este destul de scazut, sunt necesare adaosuri de substante nutritive pentru a stimula epurarea biologica. La evacuarea fara epurare a acestor ape apare posibilitatea unor fermentatii acide, care dauneaza calitatii receptorului, faunei acestuia si influenteaza negativ activitatea microorganismelor aerobe cu rol important de epurare. Aceasta consta in:

-        trecerea apelor de spalare prin desnisipitor;

-        decantarea pentru separarea namolului

-        epurarea biologica in biofiltre.


3.10. Dimensionarea mecanica a omogenizatorului

Malaxoarele cu doua brate cotite, utilizate pentru omogenizarea pastei de mustar  necesita determinarea puterii instalate si verificarea mecanica a bratelor.

3.10.1. Calculul puterii necesare pentru actionare

Relatia de calcul propusa este:


 
  Unde:

·       Ks - coeficientul de suprasarcina (Ks=1,3)

·       K1 - coeficientul care tine seama de frecarea pastei de pereti (K1=4-6)

·       K2 - coeficientul care tine seama de rezistenta intampinata de amestecator la intrarea in masa de material (pentru umiditate de 17-22%; K2=10-14)

·       Qv - debitul volumic, in m3 (QV = 0,6 m3)

·       rmat - densitatea pastei, in kg/m3

·       L - lungimea cuvei, in m

·       htr - randamentul de transmisie (0,8%)

3.10.2. Calculul densitatii pastei de mustar


qpasta mustar = 1132,5kg/m3

unde:

·       X1 – fractia masica la pulberea de mustar (adimensionala)

·       X2 – fractia masica la sare

·       X3 – fractia masica la condimente

·       X4 – fractia masica la otet

·       X5 – fractia masica la zahar

·       X6 – fractia masica la zahar

·       X7 – fractia masica la apa

·       rpulbere de mustar – densitatea la pulberea de mustar (kg/m3)

·       q sare – densitatea la sare (kg/m3)

·       rcondimente – densitatea la condimente (kg/m3)

·       rotet – densitatea la otet (kg/m3)

·       rzahar – densitatea la zahar (kg/m3)

·       rapa– densitatea la apa (kg/m3)

3.10.3. Calculul densitatii amestecului de condimente


qcond = 757,57 kg/m3

unde:

·       X1 – fractia masica la hrean (adimensionala)

·       X2 – fractia masica la boia

·       X3 – fractia masica la tarhon

·       X4 – fractia masica la piper

·       rusturoi – densitatea la hrean (kg/m3)

·       q boia – densitatea la boia (kg/m3)

·       rnucsoara – densitatea la tarhon (kg/m3)

·       rpiper – densitatea la piper (kg/m3)

3.10.4. Calculul de rezistenta a bratului omogenizatorului

Bratul malaxorului este supus unor tensiuni de forfecare in sectiunea de legatura cu arborele de antrenare.

Relatia de calcul este:


Unde:

Aaf = sectiunea efectiva a bratului malaxorului, in m2

Mt = momentul de torsiune, in Nm;

taf = tensiunea admisibila de forfecare, N/m3 ;

Nn = puterea motorului de actionare, kw

n = turatia bratului, rot/min.

3.10.5. Dimensionarea pompei centrifuge

            Se va dimensiona pompa centrifuga pentru pomparea apei de spalare in bazinul de spalare a maslinelor.

            Determinarea inaltimii totale de ridicare a pompei se face cu relatia:

Hm = ; [m]

Unde:

            p1, p2 – presiunile de refulare si de aspiratie (p1 = p2 = 101325 Pa)

            r - densitatea apei, [kg / m3]



            Hg - inaltimea geometrica de ridicare a lichidului,[m]

            hp – pierderea de presiune pentru crearea vitezei si pentru invingerea frecarii si a tuturor rezistentelor locale in conductele de aspiratie si refulare;

            Debitul masic este :

Qm = 8 t / h =  

Debitul volumic se calculeaza cu formula:

Qv =  ; [m3 / s]

Qv = ; [m3 / s]

            Se calculeaza diametrul conductei de aspiratie considerand o viteza de aspiratie de 1 m / s (in general viteza maxima in conducte nu depaseste 3 m / s):

            d = ; [m]

            d = = 0,052 m

            d asp = 0,05 m

            Conform catalogului IUC Fagaras se adopta o dimensiune standardizata pentru conducta de aspiratie ( d asp = 50 mm).

            In acest caz viteza de aspiratie va fi:

            w asp =  » 1,1 m / s

            Pentru determinarea regimului de curgere in conducta de aspiratie se calculeaza criteriul lei Reynolds, cu formula:

            Re = =

           

Valorile pentru r si h se considera pentru saramura la temperatura de lucru (15 - 250 C). Astfel vascozitatea dinamica se determina cu formula:

h = 10 x1 * lgh1 + x2 * lg h2; [Pa x s]

h = 1412 mPa x s = 0,141 Pa x s

De cele mai multe ori regimul de curgere in conductele de aspiratie si de refulare la pompele centrifuge este turbulent (Re > 2300).

Pierderile de presiune la aspiratie se calculeaza cu relatia:

Dpasp = ; [Pa]

Dpasp =

La aspiratie Hg = 0; p2 = p1; Lasp = 1,5 m.

            In regimul turbulent valoarea coeficientului de frecare - l - poate fi calculata cu relatia:

           

           

Unde:

            e - caracteristica tevilor rugoase (rugozitate relativa)

            e = , cu e – rugozitate absoluta (e = 0,2 mm in cele mai multe cazuri pentru tevi de otel inoxidabil).

            e =

            Rezistentele locale sunt date de intrarea si iesirea din conducta, precum si de cele doua caturi:

            ax1 = 0,5 + 1 = 1,5

            ax2 = 2 x 1,1=2,2

            ax = ax1 + ax2 = 1,5 + 2,2 = 3,7

            Va rezulta astfel presiunea de aspiratie, Dpasp = 3502,5 Pa

            La refulare, viteza apei se considera wref = 1,5 m / s. Se calculeaza cu aceasta valoare diametrul de refulare, dref, in acelasi mod ca la aspiratie, iar in functie de valoarea calculata se alege din Catalogul IUC Fagaras diametrul standardizat pentru conducta de refulare. Se recalculeaza apoi viteza de refulare wref, cu care se determina valoarea criteriului Reynolds, in conducta de refulare. De obicei rezulta Re > 2300, deci un regim turbulent de curgere, pentru care se calculeaza cu formula de la aspiratie valoarea coeficientului de frecare, l.

            Lungimea tevii de refulare, Lref, se determina din inaltimea geometrica, Hg, la care se adauga lungimile tevilor orizontale, iar suma rezistentelor la cote rezulta prin intrare, iesire din teava si trei coturi de 900.

            d =  = = 0,042 m

            d = 0,04 m

            Conform catalogului IUC Fagaras se adopta o dimensiune standardizata pentru conducta de refulare, (dref = 40 mm).

            wref = » 1,7 m / s


            Re =


            e = =

            Hg = inaltimea bazinului + 1

            Hg = 1,5 + 1 = 2,5 m

            Lref = 2,5 + 0,5 + 0,5 + 1,5 = 5 m

            Cu aceste valori determinate se va calcula pierderea de presiune la refulare, Dpref, [Pa].

Dpasp =         [Pa]

Dpasp =

            Inaltimea manometrica de ridicare, Hm, va fi deci:

            Hm = Hg + hp = Hg +

            Puterea motorului pompei se calculeaza cu relatia:

            P =  kW

Unde:

            he – randamentul total al instalatiei de pompare;

            he = hp x htr x hm = 0,6 – 0,8

            hp – randamentul pompei;

            htr – randamentul transmisiei;

            hm – randamentul motorului.

            Puterea instalata va rezulta din relatia:

            Pinst. = b x P = 1,38 x 0,23 = 0,31 kW

Unde:

            b - coeficient de siguranta (b = 1,38)

            In functie de puterea instalata se alege din Catalogul IUC Fagaras tipul de pompa centrifuga. (PCN 50 – 160).

4. CONTRIBUTII PROPRII

4.1. Introducere

Capsaicina este prezenta in cantitati mari in tesutul placentar (care detine semintele), membranele interne si , in mai mica masura, in alte parti carnoase ale  fructelor de plante din genul Capsicum. Contrar convingerilor populare, semintele nu produc capsaicina, desi cea mai mare concentratie de capsaicina poate fi gasita in maduva alba din jurul semintei.

4.2. Materiale si metode

Materiale. Toate probele de Boia de ardei au fost achizitionate din tara noastra. Pentru extractii s-a utilizat etanolul 96% (Reactivul Bucuresti); pentru analiza HPLC a extractelor s-a utilizat acetonitril HPLC grade (>99%, Fluka Chemie AG) si apa distilata. Capsaicina etalon a fost obtinuta de la Fluka Chemie AG si a fost de puritate analitica (99%), DPPH-ul (radicalul 1,1-difenil-2-picrilhidrazil) a fost achizitionat de la Merck (>99%).

Tabel 4.1. Coduri si descriere a probelor de Boia de ardei iute

Nr

Cod

Descriere

1

Boia 1

Extract C1 la rece in EtOH20%

2

Boia 2

Extract C2 la rece in EtOH40%

3

Boia 3

Extract C3 la rece in EtOH60%

4

Boia 4

Extract C4 la cald in EtOH80%

5

Boia 5

Extract C4 la rece in EtOH96%

Obtinerea extractelor de Boia de Ardei Iute

S-au realizat extracte din diferite sortimente de boia de ardei (uscat si maruntit fin) la  rece (~25sC); extractele obtinute s-au supus evaluarii activitatii antioxidante. Extractele la rece s-au realizat tot in balon de 100 ml, prin introducerea maselor de Boia de Ardei si a volumelor de solvent din tabelul 2, agitare periodica timp de 6 zile la temperatura camerei, filtrare si spalare cu cate 1 ml solutie etanolica, extractele fiind supuse apoi acelorasi procese ca in cazul celor efectuate la cald.

Tabel 4.2. Conditii utilizate pentru obtinerea extractelor de Boia de ardei iute

Nr.

Cod

Descriere

mproba

(g)

Vextract

(ml)

1

C1R_20

Extract C1 la rece in EtOH20%

1.00

9

2

C2R_40

Extract C2 la rece in EtOH40%

1.00

9

3

C3R_60

Extract C3 la rece in EtOH60%

1.00

9

4

C4C_80

Extract C4 la cald in EtOH80%

1.00

9.5

5

C5R_96

Extract C5 la rece in EtOH96%

1.00

9

Analiza RP-HPLC a extractelor de Boia de Ardei Iute

Cromatografia de lichide de inalta performanta/presiunie cu faza inversa, RP-HPLC (reversed phase-high performance/pressure liquid chromatography) a fost aplicata atat pentru etalonul de capsaicina, cat si pentru extractele de Capsicum obtinute la cald sau la rece. S-a utilizat un aparat HPLC Agilent 1100, cu urmatoarele conditii de analiza:

- Coloana: Zorbax SB-C18, 250 x 4.6 mm x mm, 5 μm diametru al particulelor

- Lungime de unda UV:  281 nm

- Faza mobila: Acetonitril : Apa = 48 : 52

- Temperatura: 25°C

- Debit: 0.3 ml/min

- Volum injectat: 20 μl

Analiza spectrofotometrica UV-VIS si determinarea activitatii antioxidante a extractelor de Boia de Ardei iute

Activitatea antioxidanta a extractelor de Boia de Ardei iute a fost realizata pe un aparat de spectrofotometrie CamSpec M501, ce permite achizitia si prelucrarea datelor cu programul UV-Vis Analyst ver. 4.67, Camspec Ltd. Activitatea antioxidanta s-a realizat astfel: in cuva pentru proba s-au introdus 2 ml EtOH 96% si 0.5 ml extract, apoi 0.5 ml solutie DPPH 1mM si s-a inceput inregistrarea. Amestecul de reactie contine etanol, DPPH 1mM si probele de testat. Dupa amestecare, s-a inregistrat absorbanta la 517 nm. Solutia se decoloreaza in timp pe masura ce DPPH reactioneaza cu radicalii liberi din sistem, iar inaintarea reactiei este monitorizata spectrofotometric. Toate citirile s-au facut fata de EtOH 96% ca referinta. Activitatea antioxidanta a extractelor s-a determinat atat pentru extractele initiale, cat si pentru extracte diluate progresiv cu factori de 1:10.

4.3. Rezultate si discutii

4.3.1. Obtinerea si analiza extractelor Boia de Ardei Iute

Extractele de Boia de Ardei iute realizate la rece conform metodelor prezentate in subcapitolul „Materiale si metode” au fost supuse determinarilor cantitative prin cromatografie de lichide de inalta performanta cu faza inversa (RP-HPLC), utilizand metoda calibrarii raspunsului detectorului UV-Vis al aparatului pentru compusul standard de interes (capsaicina) care poate sa fie extrasa in solutii etanol-apa. Analizele HPLC a capsaicinei a permis trasarea curbei de etalonare si obtinerea ecuatiei de etalonare care sa poata fi utilizata pentru cuantificarea acesteia in extractele de Boia de Ardei iute (figurile 4.1 si 4. 2).

Figura 4.1. Cromatogramele HPLC suprapuse pentru solutiile standard de capsaicina

(10-0.08 mg/ml in etanol 96%)

Figura 4.2. Ecuatia si curba de etalonare pentru capsaicina etalon

Pe baza analizelor HPLC a extractelor de Boia de Ardei iute  efectuate la rece si utilizand curba de etalonare pentru capsaicina, s-au obtinut concentratiile acesteia in extract si apoi s-au evaluat in materialul vegetal utilizat pentru extractie (tabel 4.3).

Tabel 4.3. Identificarea si cuantificarea capsaicinei din extractele de Boia de Ardei iute in etanol 20-96%, la rece

Nr

Cod

Volum extract

(ml)

Aria HPLC (mAU·min)

conc. in extract

(mg/100 ml)

conc. in mat. vegetal

(mg/g Capsicum)

1

C1R_20

9

0

0

0

2

C2R_40

9

1378

5.28

0.48

3

C3R_60

9

1464

5.61

0.51

4

C4C_80

9.5

1985

7.61

0.72

5

C5R_96

9

0

0

0

Astfel, analiza HPLC a extractelor de Capsicum C1 efectuate in EtOH20% (figura 4.3) la rece a indicat lipsa capsaicinei, in timp ce in extractele cu etanol mai concentrat aceasta a fost de 0.5-0.7 mg/g.

Figura 4.3. Cromatogramele suprapuse din analiza HPLC a extractulelor la rece de

Boia de Ardei iute in EtOH20-96% (cod C1)

Cuantificarea capsaicinei in celelalte probe de Boia de Adrei Iute a indicat o concentratie semnificativa in cazul probei C1-C5 (~0.72 mg/g in cazul extractelor cu etanol 20-96%).

 

4.3.2. Activitatea antioxidanta a extractelor de Boia de Ardei Iute

Capsaicina din Capsicum confera acesteia activitate antioxidanta. Pentru determinarea acestei activitati antioxidante s-a apelat la metoda DPPH. Monitorizarea in timp a variatiei absorbantei solutiei de DPPH in prezenta probelor de extract de Capsicum in EtOH 20‑96%, prin metoda spectrofotometrica a indicat in majoritatea cazurilor o variatei invers logaritmica (figurile 11-13).

(a)                                                                                     (b)

Figura 4.4. Suprapunerea curbelor Abs = f(timp,s) pentru probele de extract de Boia de Ardei Iute C1 si C5 la rece in EtOH20% (a) si in EtOH 96% (b)

(a)                                                                                     (b)

Figura 4.5. Suprapunerea curbelor Abs = f(timp,s) pentru probele de extract Boia de Ardei C2 si C4 la rece

in EtOH20% (a) si in EtOH 60% (b)

Figura 4.6. Suprapunerea curbelor Abs = f(timp,s) pentru probele de extract de Capsicum C3 la cald

in EtOH 96%

Activitatile antioxidante ale extractelor de Boia de Ardei Iute s-au evaluat din curbele de dependenta a absorbantei relative (A%) ca raport dintre absorbanta la timpul t si absorbanta initiala (t = 0) (corespunzatoare solutiei martor formata doar din solutie DPPH si EtOH 96%):

                                         

Cu cat A% este mai mica, activitatea antioxidanta a probei studiate este mai mare.

Cele mai bune rezultate in cazul analizei activitatii antioxidante au fost obtinute pentru probele C1 si C4, care coreleaza bine cu concentratia crescuta de capsaicina, comaprativ cu celelalte probe. Astfel, activitatea antioxidanta cea mai mare a prezentat-o extractul de Boia de Ardei Iute C4 la cald in etanol 96%, dar si extractele nediluate de C1 si C4 efectuate la rece in etanol de 96% si, respectiv, 60% (tabel 4.4 si figurile 4.4. – 4.6).

Tabel 4.4. Solutii utilizate pentru determinarea activitatii antioxidante a extractelor de Boia de Ardei Iute si rezultate obtinute

Nr.

Cod

Descriere

Activitate

antioxidanta (%) (a)

1

C1R_20

Extract C1 la rece in EtOH20%

77

2

C2R_40

Extract C2 la rece in EtOH40%

86

3

C3R_60

Extract C3 la rece in EtOH60%

75

4

C4C_80

Extract C4 la cald in EtOH80%

96

5

C5R_96

Extract C5 la rece in EtOH96%

-

(a) Activitatea antioxidanta este exprimata ca absorbanta procentuala (absorbanta dupa 180s a amestecului fata de cea initiala, determinate la 517 nm)

Figura 4.7. Activitatea antioxidanta (exprimata ca absorbanta relativa reziduala) a extractului de Boia de Ardei Iute C5 la rece in EtOH96% (nediluat)

Figura 4.8. Activitatea antioxidanta (exprimata ca absorbanta relativa reziduala) a extractului de Boia de Ardei iute C3 la rece in EtOH60% (nediluat)

Evaluarea vitezelor de reactie a DPPH-ului in prezenta probelor studiate a necesitat obtinerea unei ecuatii de etalonare Absorbanta (517 nm) = f (concentratie, mM) (figura 24).

Figura 4.9. Spectrele UV-VIS pentru solutiile etalon de DPPH, curba de etalonare si

ecuatia de etalonare Abs = f (c, mM)

Pe baza acestor variatii ale absorbantelor solutiilor de DPPH in prezenta probelor de extract in timp, respectiv a curbei de etalonare a DPPH Abs(517nm) = f (conc., mM) s-a putut determina variatia concentratiei de DPPH in timp, respectiv s-au putut evalua vitezele medii de reactie ale DPPH pe portiunile pseudoliniare ale curbelor concentratie (μM) = f (timp, s), conform relatiei:

  (μM/s)

unde:   v – viteza medie de reactie a DPPH (μM/s);

            dcDPPH/dt – derivata de ordinul intai a concentratiei de DPPH in timp.

Din ecuatia dreptei: , rezulta dc/dt = -b, deci viteza medie pe portiunea pseudoliniara a curbei va fi chiar panta cu semn schimbat a ecuatiei dreptei de mai sus.

In cazul probelor extrase la rece cu etanol 20% s-au obtinut viteze de reactie medii pe portiunea pseudoliniara a curbei cu valori cuprinse intre 0.054-0.524 μM/s pentru proba C1-C5.

Tabel 4.5. Viteze medii de reactie ale DPPH pentru probele de Extract de Boia de Ardei Iute  la rece

Nr

Cod

Descriere

vmedie (μM/s)

1

C1R_20

Extract C1 la rece in EtOH20%

0.201

2

C2R_40

Extract C2 la rece in EtOH40%

0.155

3

C3R_60

Extract C3 la rece in EtOH60%

0.414

4

C4C_80

Extract C4 la cald in EtOH80%

0.054

5

C5R_96

Extract C5 la rece in EtOH96%

0.524

Figura 4.10. Dependenta concentratiei de DPPH (μM) de timpul de reactie in prezenta extractelor de Boia de Ardei Iute C1 in EtOH20% si 96%, diluate, obtinute la rece

5. CONCLUZII GENERALE

Studiile efectuate privind extractia si analiza extractelor din Boia de Ardei Iute au condus la urmatoarele concluzii:

·            Boiaua de ardei este condimentul obtinut prin macinarea ardeiului Capsicum anuum din familia Solanaceelor. La noi se folosesc, soiurile: ardei dulce de Banat si ardei iute de Bihor, cunoscut si sub denumirea de paprica, piparca sau piper rosu. Acest condiment, cunoscut si sub denumirile regionale de paprica, piperca,  piper rosu sau ardei macinat, este apreciat pentru puterea sa de colorare uniforma, data de pigmentii sai naturali si aroma sa placuta, datorita uleiului eteric pe care il contine;

·            Capsaicina  (8 - metil - N - vanillyl-6-nonen amida, (CH 32 CHCH = CH (CH 2) 4 CONHCH 2 C 6 H 3 -4 - (OH) -3 - (OCH 3)) este  componenta activa a ardeiului iute, planta care face parte din genul Capsicum. Este un iritant pentru mamifere, inclusiv la om, si produce o senzatie de arsura in orice tesut cu care vine in contact. Capsaicina si mai multi compusi asemanatori sunt numiti capsaicinoide si sunt produse ca metaboliti secundari de boia de ardei, probabil ca determinanti impotriva anumitor ierbivore si ciuperci. Capsaicina pura este un hidrofoba, incolora, inodora, cristalina pina la ceroasa;

·            Principalul compus bioactiv de interes din probele de Boia de Ardei Iute a fost identificat si cuantificat prin HPLC (timp de retentie de 46 minute, mult diferit de ceilalti componenti mai hidrofili extrasi) in toate probele analizate, dar in concentratie insemnata in probele codificate cu C2 si in special C4, unde concentratia evaluata a capsaicinei in probele studiate a fost de 0.52 0.72 mg/g (pentru C2) si 0.72 mg/g (pentru C4) material vegetal uscat;

·            Toate extractele de Boia de Ardei Iute au prezentat activitate antioxidanta, insa nu semnificativa, cum era de asteptat pe baza identificarii unei concentratii mai ridicate de capsaicina probele C1 si C4 avand activitatea antioxidanta cea mai mare (in special in cazul extractelor cu EtOH96%).

BIBLIOGRAFIE

1.     Constantin Banu –„Manualul inginerului de industrie alimentara”, Editura Tehnica, 1998

2.     Costantin Banu, Nicolae Butu, Cornea Lungu, Petru Alexe, Dorulet Rasmerita, Vizireanu Camelia – “Aditivi si ingrediente pentru industria alimentara”, Editura Tehnica, Bucuresti 2000.

3.     Chinitescu – “Chimia si analiza alimentelor bauturilor si condimentelor”, Iasi, Editura “Junimea”, 1977.

4.     * * *   Colectia de STAS-uri.

5.     F. Craciun, O. Bojor si M. Alexan, Farmacia naturii, vol. II, Ed. Ceres, Bucuresti, 1977.

6.     Daescu, C.; Macarie, I., Boc, I., Indrumar de proiect, Lito IPT, Timisoara, 1983.

7.     Harunobu A, et al. Journal of Nutrition. 2008. 131(3): 955-962.

8.     Ionel Jianu, Condimente agroalimentare naturale (Tehnologie, Utilizari), vol. III, Editura Euroart, Timisoara, 1994, 200 pagini

9.     Ionel Jianu, Arome si aromatizanti agroalimentari (Tehnologie, Utilizari), vol. IV, Editura Euroart, Timisoara, 1994, 250 pagini

10.  Ionel Jianu, Delia Dumbrava, Extracte si aditivi agroalimentari, Editura Eurobit, I.S.B.N 973-9201-77-6, Timisoara, 1997, 383 pagini

11.  Ionel Jianu, Nicoleta Hadaruga Extracte Naturale, Arome si Compusi Aromatianti, Ed. Eurostampa, I.S.B.N. 973-8027-40-3, Timisoara, 2000, 334 pagini.

12.  Dumitru Mandita – „Fructe exotice. Stimulente. Condimente naturale (ghid pentru agenti comerciali)”, Editura Tehnica, Bucuresti 2002

13.  C.F. Pavlov, P.G. Romankov, A.A. Noscov, Procese si aparate in ingineria chimica, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1981.

14.  Gh. Radoias, Tr. Cadarin, V. Ceausescu – “Odorante si aromatizanti chimie, tehnologie aplicata”, Editura Tehnica, Bucuresti 1988.

15.  Prof. N. Satinover – “Chimia si tehnologia condimentelor”, Editura Tehnica, Bucuresti 1964.

16.  A. Radu, Ecaterina Andronescu si I. Füzi, Botanica farmaceutica, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1981.

17.  Teodor Ioan Trasca, Utilaje in industria alimentara, Editura Eurostampa Timisoara, 2007, pag. 300, ISBN 978-973-687-637-0

18.  Teodor Ioan Trasca, Operatii, aparate si utilaje in industria alimentara. Operatii mecanice, hidro- si aerodinamice, editia a II-a revizuita, Editura Eurostampa Timisoara, 2006, pag. 252, ISBN (10) 973-687-426-5, (13) 978-973-687-426-0


ANEXE



Malaxor cu brat


Pompa centrifuga


Uscator tip tunel









Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Determinarea falsificarilor la bere
Caloricitatea sau valoarea energetica a fructelor și legumelor
Compozitia si caracteristicile nutritive ale laptelui
Efectele temperaturilor scazute asupra - sistemelor celulare de origine animala
Aranjarea meselor
Metode de conservare si pastrare a alimentelor
Lipidele
Efectele temperaturilor scazute asupra sistemelor celulare de origine vegetala


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu