Consideratii generale cu referire la componenta chimica si valorificarea subproduselor

Consideratii generale cu referire la componenta chimica si valorificarea subproduselor

Pentru o mai buna explicitare la implicatiile constitutiei si compozitiei chimice asupra proceselor de valorificare a subproduselor , a calitatii produselor obtinute si a efectului asupra factorilor de mediu se prezinta in sinteza:

Structura si compozitia:tesutului osos,tesutului gras,tesutului cnjunctiv;

Compozitia chimica a tesutului muscular;

1 Tesutul osos

Oasele reprezinta scheletul animalelor vertebrate ,masa acestora in raport cu masa vie a animalului este functie de specia acestuia si de masa acestuia,cateva exemple:

Sistem osos:

v    10-15% bovinede 160-240kg;

v    11,5-12,5% bovine de 240-320kg;

v    7-9% la ovine;

v    11-6% la porcine ,raportata la carcasa                              

Oasele se folosesc la fabricarea fainii de oase si a carbunelui animal. Din ele se pot extrage grasimi, se pot prelucra diferite obiecte de uz general si obiecte de arta. Totodata se mai pot folosi la extragerea cleiului si a gelatinei.

Gelatina este un produs care se extrage din colagenul oaselor, deseuri, piele, tendoane si alte tesuturi conjunctive de origine animala. Gelatina este de doua feluri: alimentara si tehnica. Gelatina alimentara se intrebuinteaza in industria alimentara ca produs de gelatinizare si ca liant pentru prepararea unor produse ca: jeleu, aspic, conserve de carne in suc propriu si semiconserve de sunca, marmelada, umpluturi pentru bomboane, stabilizator si emulgator la fabricarea inghetatei, maioneze si diferite alte preparate culinare.

Gelatina alimentara se intrebuinteaza si in medicina umana si veterinara, in cercetari de laborator si in industria chimico-farmaceutica. Calitatile superioare de gelatina se intrebuinteaza in industria fotografica si cinematografica, precum si in aviatie. Gelatina tehnica se foloseste in industria poligrafica, industria hartiei, industria textila si in pielarie. Procesul de fabricare a gelatinei are la baza hidroliza partiala a colagenului continut in piele, in tesuturile conjunctive si in oase. Prin hidroliza, colagenul macromolecular este transformat in produse cu greutate moleculara mai mica, solubile in apa calda. Fabricarea gelatinei constituie o forma superioara de valorificare a oaselor si a unor subproduse si deseuri de abator, care in prezent nu-si gasesc o valorificare economica, cum ar fi tendoanele, urechile de bovine, etc.

Extragerea grasimii din oase se realizeaza prin incalzirea oaselor cu apa in cazane deschise, fara a aduce apa pana la temperatura de fierbere. Pentru o extragere mai intensa a grasimii din oase, acestea sunt taiate in bucati mai mici. Extragerea grasimii se obtine prin introducerea oaselor taiate in cazan si fierberea lor in apa, timp de 5-6 ore. Prin fierberea oaselor lungi se poate extrage 36-42% din grasimea continuta in oasele crude sau circa 3,6% fata de greutatea oaselor crude.

Prin fierberea oaselor in autoclave, la presiunea de 4-5 at., timp de 2 ore, se extrage circa 60-80% din grasimea pe care o contin oasele crude. Oasele fierte in autoclava devin fragile, sfaramicioase si sunt utilizate la fabricarea fainii furajere prin uscare. Prin fierbere si uscare sub vid se prelucreaza, in afara de oase, si restul deseurilor sau confiscatelor destinate fabricarii fainii furajere sau grasimilor tehnice.

In afara de grasimi, prin aceste metode se obtine si faina de oase, care constituie un furaj de mare valoare nutritiva pentru tineretul aviar si porcin, intrucat asigura mentinerea integrala a proteinelor aflate in materia prima.

Tabel nr.5

Raportul calciu/fosfor =2,18 , la care se mai raporteaza P/N = 3,67. Continutul enzimatic este dominant la sul proaspat din carne: fosforilaze, fosfataze, olealina, peptidaze se gasesc in cantitati dominante. Vitaminele A,D,C se gasesc in oasele tubulare mari, care mai contin grasimi neutre, lecitina si fier.

4.2  Structura si compozitia tesutului gras

Tesutul gras prezinta mai multe functiuni:

v    de acoperire (seu si slanina ) ;

v    tesut gras in jurul organelor interne, intre fasciculele de fibre;

v    tesut gras de pe stomac (epiplan).

Tesutul gras este constituit din celule grase acoperite de o membrana, sub care se gaseste nucleul, sunt cuprinse intr-o retea de fibre musculoase.

Compozitita chimica este constituita din apa, proteine, lipide, trigliceride in proportie de 99% , saruri minerale .

Substantele chimice care insotesc lipidele sunt : pigmentii carotenoidici si vitaminele liposolubile A,D,E,K

5.3 Grasimile animale

Grasimile animale rezultate in urma taierii animalelor in abatoare constituie o sursa de materie prima de valoare. Grasimile animale se utilizeaza in scop alimentar fie ca atare, fie dupa o prelucrare prealabila. Cea mai mare parte din grasimea ce se afla pe carcasele animalelor se afla depusa sub forma de tesuturi adipoase subcutanate sau in jurul organelor cu activitate intensa (rinichi, inima, stomac, intestine). Grasimile sunt sintetizate de organismul animalelor fie din substantele grase ce se ingera odata cu alimentele, fie prin transformarea in grasimi a altor componente din alimente, ca hidrati de carbon si proteine. Cel mai mare continut de grasime se gaseste in grasimea de porc si cel mai mic in grasimea (seul) de oaie. Animalele sacrificate in timpul iernii au grasime ceva mai multa decat cele ce se sacrifica in timpul verii.

Compozitia chimica a grasimii Factorul determinant asupra compozitiei chimice a grasimii il are hrana animalelor din timpul vietii. Cand hrana ce se administreaza animalelor are un continut redus de grasime, cea mai mare parte din grasimea animalului provine din sinteza hidratilor de carbon si a proteinelor, aceste grasimi fiind bogate in acizi grasi saturati si mononesaturati. In conditii normale de existenta, grasimea animalelor dintr-o anumita specie prezinta o compozitie chimica care este constituita dintr-un amestec relativ constant de trigliceride simple si mixte. In cazul cand conditiile de viata ale organismului se modifica, urmarile se constata si asupra acumularii rezervelor de substante grase. Rezulta ca substantele grase introduse in corp sub forma de hrana, in cazul cand intrec echivalentul consumat de organism, sunt fixate prin simpla inmagazinare constituind grasimea de rezerva.

Din punct de vedere chimic, tesutul gras este format din grasime, apa, proteine si saruri minerale. Grasimea propriu-zisa este un amestec complex ale carui componente sunt in principal gliceridele de tipul:

H₂COOCR₁ α

HCOOCR₂ .. β

H₂COOCR₃ . α'

Radicalii R₁, R₂ si R₃ reprezinta radicalii acizilor grasi care determina caracteristicile diferitelor grasimi si valoarea lor alimentara.

Distribuirea radicalilor acizilor grasi, in functie de pozitiile α, β si α' in molecula, influenteaza asupra proprietatilor gliceridei. Grasimile mai contin si alti compusi a caror constitutie difera total de cea a grasimilor. Acesti compusi sunt solubili in grasimi, se extrag odata cu acestea in timpul fabricatiei, iar din punct de vedere chimic pot fi hidrocarburi, alcooli, etc. Acesti compusi sunt cunoscuti sub numele de substante nesaponificabile. Acizii grasi reprezinta aproximativ 90% din grasime deoarece grasimile animale sunt formate in principal din trigliceride. Proportia lor in diferite grasimi animale este prezentata in tabelul 6.

Tabelul 6.. Proportia de acizi grasi din diferite grasimi animale

Grasimile animale mai contin fosfolipide in proportie de 0,035% la grasimea de bovine, de 0,012% la grasimea de oaie si de 0,03% la cea de porc. Grasimile mai contin si colesterol atat in stare libera cat si sub forma de esteri ai acizilor grasi. Gliceridele si fosfolipidele din grasimi sunt insotite in cantitati mici de pigmenti carotenici, vitamina A, D, E si uneori K, precum si de urme de diversi compusi care imprima mirosul si gustul specific speciei de la care provin grasimile.

O proprietate chimica importanta a grasimilor o reprezinta hidroliza acestora. Hidroliza grasimilor reprezinta reactia chimica de descompunere a acestora cu ajutorul apei in glicerina si acizi grasi. Gradul de hidrolizare variaza direct proportional cu temperatura.

Important pentru procesul tehnologic de topire a grasimilor este faptul ca cresterea vitezei hidrolizei cauzata de cresterea temperaturii are importanta practica numai la temperaturi de peste 100⁰C si la un tratament termic de lunga durata.

Grasimile crude, rezultate in urma taierii animalelor, se recolteaza in cea mai mare parte in salile de taiere respective. In functie de specie, stare de ingrasare si locul unde se recolteaza, de la animale se obtin grasimi comestibile si grasimi necomestibile (industriale). In general, de la animale se obtin urmatoarele categorii de grasimi: grasime de acoperire (exterioara), grasime interna si grasime curatitura.

Grasimea de acoperire este aceea care se gaseste imediat sub piele si care acopera partial sau total corpul animalelor, in functie de specie si de starea de ingrasare. La porcine, grasimea de acoperire numita si slanina, imbraca corpul animalelor ca o manta. La bovine si ovine, grasimea de acoperire se intalneste numai la animalele foarte grase si imbraca numai pe alocuri corpul. Grasimea obtinuta de la aceste specii poarta denumirea de seu.

Grasimea interna se gaseste in interiorul corpului animalelor, amplasata in jurul organelor si aparatelor cu activitate intensa. Grasimea interna de la bovine si ovine se recolteaza din urmatoarele parti: de la prapur (dupa ce se face eviscerarea); de pe rumen (burta), foios (ghem), stomacul propriu-zis, de la intestine (in sectia de matarie); de la organele interne; de la capatani (in incaperea pentru dezosarea capatanilor); de la rinichi (in timpul toaletei uscate a carcasei).

De la curatirea pieilor sau a diferitelor parti de organism se obtine grasimea numita curatitura. De la porcine se recolteaza slanina de pe spinare, osanza si tesutul gras din jurul organelor interne, grasimea de la prelucrarea matelor si a pieilor.

Grasimi comestibile

Sursa principala o reprezinta porcinele si, in mai mica masura, bovinele. Ponderea grasimii recuperabile fata de greutatea vie variaza in functie de specie, starea de ingrasare si categoria de varsta. Forma cea mai utilizata este valorificarea si conservarea prin topire, desi sunt situatii in care poate fi utilizata ca atare la preparatele din carne.

Prelucrarea grasimilor, executata intr-un regim discontinuu sau continuu, cuprinde urmatoarele etape: curatire - sortare - maruntire - topire - separare de jumari si impuritati (cu sau fara dezodorizare) - racire - ambalare. In practica abatoarelor, procedeul cel mai frecvent de prelucrare a grasimilor rezultate din taierea animalelor este topirea care este considerata drept operatia tehnologica cea mai importanta deoarece trebuie sa duca la extragerea unei cantitati maxime de grasime din materia prima grasa, fara sa modifice in sens negativ proprietatile fizico-chimice si cele organoleptice ale acesteia.

In prezent topirea grasimilor se face prin doua metode principale:

v    metoda umeda, caracterizata prin faptul ca grasimile in tot timpul procesului de topire se afla in contact permanent cu apa sau abur;

v    metoda uscata, prin care grasimile se topesc in recipiente fara a se adauga apa. Apa continuta in grasime se evapora in timpul procesului de topire. Principiul topirii grasimilor este urmatorul: transmiterea caldurii catre bucatile sau particulele de grasime cruda prin suprafetele de incalzire si distrugerea celulelor adipoase in urma tratamentului termic. Sub actiunea caldurii, colagenul care intra in constitutia membranei celulei adipoase se transforma in glutina, adica trece din stare insolubila in stare solubila. Datorita aceluiasi factor, grasimea din interiorul celulei se dilata si, fortand membrana, o rupe. In cazul topirii umede, la eliberarea grasimii din celule contribuie si apa care favorizeaza trecerea colagenului in stare solubila.

O categorie aparte o constituie seul (de la bovine) si untura (de la porcine, obtinuta prin topirea majoritara a osanzei). Acestea pot fi utilizate in sector alimentar sau tehnic.

Grasimi tehnice

Se obtin prin topirea deseurilor si confiscatelor grase. Grasimea tehnica realizata (minim 90% substanta grasa, maxim 8% apa, maxim 3% impuritati) se depoziteaza in butoaie, livrandu-se pentru industrializare (unsori, sapun). Grasimile tehnice se folosesc la fabricarea lubrifiantilor, a sapunului, in industria cosmeticelor si in parfumerie ca fixator de parfum.

Mucoasa intestinala

Se recolteaza de la porc, cu destinatie farmaceutica, si se conserva cu sare si fenol (exemplu: 100 kg mucoasa; 37,5 kg sare; 12,5 kg solutie fenol 10%). Se ambaleaza in bidoane, pastrare la refrigerare.

4 Tesutul conjunctiv

Tesutul conjunctiv, dupa cum spune si numele, face legatura dintre diferitele organe, precum si dintre componentele acestora. Acest tip de tesut nu vine insa in legatura directa cu mediul extern sau cu lumenul vaselor.

Este alcatuit din: celule conjunctive, fibre conjunctive si substanta fundamentala.

Celulele conjunctive provin din celulele mezoblastice embrionare. Majoritatea au forma stelata sau fusiforma si prezinta prelungiri care le pun in legatura unelel cu celelalte. Ele sunt caracteristice fiecarui tesut conjunctiv.

Fibrele conjunctive sunt de natura proteica. In functie de aceasta proteina, ele pot fi: de colagen, elastice si de reticulina.

Fibrele de colagen se gasesc in toate tesuturile conjunctive, cu deosebire in alcatuirea ligamentelor si tendoanelor. Ele sunt foarte rezistente pentru ca contin colagen; acesta da gelatina prin fierbere.

Colagenul se reinoieste incet, dar cu varsta, fibrele se inmultesc si se impregneaza cu substante minerale si organice (colesterol), proces numit sclerozare.

Fibrele elastice contin elastina, o proteina elastica. Fibrele elastice au o compozitie asemanatoare cu colagenul; prin fierbere elastina nu da gelatina. Ele sunt mai subtiri decat fibrele conjunctive si mai ramificate.

Fibrele de reticulina se gasesc in organele limfopoietice si hematoformatoare: splina, ficat, maduva rosie, ganglionii limfatici. Ele contin reticulina, substanta asemanatoare colagenului.

Tesutul conjunctiv contine apoximativ 1/3 din cantitatea totala de apa a corpului omenesc.

Substanta fundamentala este produsul celulelor si are rolul de a le separa. Ea contine in proportii diferite substante minerale, organice (mai ales proteine) si apa; in functie de acestea substanta fundamentala poate fi: fluida, moale, consistenta, dura.

Rolul tesutului conjunctiv:

v    leaga diferite tesuturi si organe, asigurand unitatea organismului;

v    au rol trofic datorita rezervelor de grasimi din celulele adipoase, dar si datorita participarii la metabolismul diferitelor substante;

v    asigura rezistenta sistemului locomotor;

v    protejeaza diferite organe (rinichi, muschi, creier etc.);

v    au rol de aparare (prin fagocitoza), distrugand atat microbii, cat si celule moarte din tesuturile in care se gasesc;

v    au rol in regenerarea elementelor figurante.

Elastina

- cu formele α-elastina cu masa moleculara de 60,000-80,000 si ß-elastina cu masa moleculara 5500 si compozitia in aminoacizi asemanatoare cu a colagenului.

Reticulina

- in macromolecula elastinei domina S₂ mai contine 10 % lipide , continut care confera rezistenta la fierbere in apa si in procesul de hidroliza acida.

Compozitia chimica a tesutului muscular

Compozitia chimica medie a tesutului muscular se prezinta dupa cum urmeaza:

Compozitia este redata in tabelul nr.7