Procesul tehnologic de afumare

Procesul tehnologic de afumare

Datorita unor substante continute de fum, acesta are efecte de oprire a dezvoltarii microorganismelor. Unele din aceste substante (fenoli, aldehide, acizi, etc) au chiar efecte antiseptice, dar, aflandu-se in cantitati foarte mici, efectele antiseptice sunt mult diminuate. De asemenea, actiunea fumului este mai intensa asupra suprafetei preparatului si din ce in ce mai slaba catre interiorul lui. Datorita acestor fapte se considera ca fumul nu are o actiune de sterilizare a produsului, ci doar de oprire a activitatii microorganismelor si de distrugere partiala (destul de redusa) a acestora.

De aceea este strict necesar de a se introduce la afumare numai produse proaspete, neinfectate, in stare de perfecta salubritate. In caz de nerespectare a acestor reguli, afumarea, datorita faptului ca de multe ori se face la temperaturi prielnice dezvoltarii microorganismelor, poate avea efecte contrare, de dezvoltare a microorganismelor si de alterare a produselor.

Datorita continutului de fenoli, fumul are o actiune antioxidanta, manifestata in special prin impiedicarea rancezirii grasimilor. Produsele afumate pot fi pastrate uneori timp destul de mare (circa un an) fara sa rancezeasca, tocmai datorita acestei actiuni antioxidante a fumului.

In procesul de afumare a preparatelor din carne se obtin uneori temperaturi destul de ridicate (circa 120⁰ C), care au o actiune de uscare a suprafetei produsului. Acest fapt duce la o marire a rezistentei produsului fata de patrunderea microorganismelor catre interior si de dezvoltare a acestora catre suprafata. In general, cu cat un produs este mai umed la suprafata, cu atat procesul sau de alterare incepe mai rapid si este mai intens.

Preparatele din carne afumate au un miros si un gust specific (o aroma specifica) date de unele substante chimice aflate in fum.

Fata de produsele neafumate, gustul celor afumate este mult mai ameliorat.

Conform normelor in vigoare, este interzisa folosirea colorantilor la preparatele din carne, care pe langa o actiune toxica duc uneori la ascunderea unor defecte de fabricatie. Obtinerea culorilor specifice aurie rosietica pana la cafeniu a preparatelor din carne afumate se realizeaza prin actiunea fumului asupra preparatelor.

1.     Principiul metodei

Conservarea prin afumare are la baza principiul anabiozei, respective chimioanabiozei, procedeul de conservare fiind antiseptoanabioza.

Fumul este produs in prezent in generatoare de fum, iar produsul se introduce in incinte de afumare izolate termic (celule), unde se aduce fumul debitat de generator la anumiti parametri (temperatura, umiditate relativa, viteza de circulatie, densitate, etc).

2.     Actiunea conservanta a fumului

Actiunea conservanta a fumului trebuie privita din doua puncte de vedere:

a) Actiune bacteriostatica/bactericida. Aceasta actiune este atribuita formaldehidei, compusilor fenolici dar si urotropinei, derivati de la piridina, acizi pirolignosi. Actiunea antiseptica se manifesta asuprea bacteriilor de alterare, butirice si botulinice, mucegaiurilor. In functie de concentratia componentelor cu actiune antibacteriana se evidentiaza urmatoarele:

la concentratii de 147-200 mg/kg, substantele cu actiune antibacteriana prelungesc faza de lag a bacteriilor, in principal la Staphilococcus aureus, faza exponentiala ramanand neafectata;

la concentratii pana la 300 mg/kg, nu mai apare faza exponentiala;

la concentratii mai mari de 300 mg/kg, bacteriile sunt distruse.

Actiunea antiseptica se continua si in timpul depozitarii produselor, iar caldura (afumarea calda) intensifica actiunea antiseptica a compusilor din fum, ca de altfel si substantele acide, atat prin molecula intreaga dar partial si prin molecula disociata, in functie de pH-ul produsului.

b) Actiune antioxidanta in produsele alimentare de origine animala (carne, peste, branza) care nu prezinta practic antioxidanti naturali in faza nesaponificabila. La aceste produse fumul, prin componentii fenolici, inhiba reactiile de autooxidare. Cei mai activi dintre fenoli sunt 2,6 dimetoxifenolul (siringolul), 2,6 dimetoxi-4-metilfenolul, 2,6 dimetoxi-4-etilfenolul.

De remarcat atunci cand antioxidantii din fum se gasesc in stare de vapori, actiunea lor este net superioara in comparatie cu starea lichida a acestora.

Mecanismul actiunii componentelor din fum ca antioxidanti este cel de intrerupere a lantului de reactii radicalice.

3.     Mecanismul afumarii

Analiza: Paltin argintiu - specie nerezistenta la seceta, dar rezistenta la geruri Analiza: Porumbarul (Prunus spinosa)

Mecanismul afumarii are loc in doua faze:

a)    depunerea substantelor de afumare pe suprafata produsului prin gazele din fum, care circula liber;

b)    difuzia substantelor depuse in interiorul produsului

Viteza difuziunii este direct proportionala cu temperatura fumului, durata afumarii, densitatea fumului si viteza lui de circulatie.

Difuzia unor componenti ai fumului continua si in timpul uscarii. Viteza de patrundere a fenolilor din fum, este mai mare in produsele fara membrana, iar din cele cu membrana, este mai mare in cazul membranelor naturale. La afumarea in atmosfera umeda, viteza de patrundere a fumului este mai mare. Din aceasta cauza, la salamul de Sibiu care desi se afuma la fum rece, continutul de fenoli este ridicat.

Pentru accelerarea procesului de afumare, s-au experimentat o serie de metode intre care si afumarea in camp electrostatic. Prin aceasta metoda durata procesului se scurteaza de 5-10 ori.

Intrucat in fum se gasesc o serie de substante cancerigene cum sunt: 1, 2, 5, 6 dibenz-antracen, 3, 4 benz-piren si 3, 4 fenantracen, s-a cautat limitarea sau evitarea acestor substante.

Factorul principal care contribuie la aparitia substantelor cancerigene in fum este temperatura prea ridicata la care distila lemnul. Producerea fumului la o temperatura sub 300⁰ C poate preveni formarea 3, 4 benz-pirenului si a altor compusi presupusi daunatori.

Prin utilizarea directa a filtrelor electrostatice in generatoarele de fum, ar fi posibila eliminarea din fum aproape in intregime a compusilor cancerigeni.

In vederea limitarii continutului de 3, 4 benz-piren s-a experimentat obtinerea de condensat de fum, cu o compozitie asemanatoare cu a fumului, in care sa se neutralizeze substantele cancerigene.

Producerea condensatului de fum este cunoscuta de peste 150 ani, ea insa s-a aplicat sporadic, intrucat in mod practic diferitele solutii de afumare realizate, n-au asigurat produse care sa indeplineasca toate insusirile produselor afumate cu fum. Din aceasta cauza producerea si folosirea lichidului de afumare continua sa ramana o problema in centrul atentiei cercetatorilor din industria carnii din diferite tari.

Aplicarea metodei de afumare cu lichid are perspective in industria afumaturilor, intrucat prin aceasta metoda se imbunatateste pe de o parte starea sanitara a produselor, iar pe de alta parte conditiile de tehnica securitatii si protectia muncii din fabricile de preparate din carne.

4.     Metode de afumare

Metodele de afumare se clasifica dupa mediul in care se face afumarea, dupa temperatura si durata de afumare si dupa tehnica afumarii.

Dupa mediul de afumare distingem:

a)    afumare in curent de fum;

b)    afumare cu preparate lichide; aceasta se poate face prin stropirea produsului cu lichidul respectiv, prin imersia produsului in lichid sau prin inglobarea lichidului de afumat in tocatura produsului si care ulterior este supus actiunii termice sau uscarii fara fum.

Dupa temperatura si durata de afumare, deosebim:

a)    afumare cu fum cald (60-100⁰ C) denumita in industrie hituire, cu o durata scurta (1/2 - 3 ore);

b)    afumare cu fum la temperatura de 25-35⁰ C, cu o durata de 12-18 ore aplicata la salamuri semiafumate si afumaturi de porc;

c)    afumare cu fum rece (10-18⁰ C) cu o durata de 5-15 zile, aplicata la produse de durata.

Dupa tehnica afumarii, deosebim:

a)    afumare in camere cu tiraj natural, in care produsele sunt afumate cu fum produs in camera;

b)    afumare in camere cu tiraj artificial, in care fumul este produs inafara camerei de afumat, in instalatii speciale, de unde este condus prin conducte in camera de afumat.

Cercetarile facute in ultimii ani au dus la realizarea unor metode moderne de afumare, dintre care mentionez pe scurt: afumarea cu lichid de afumare, afumarea electrostatica si afumarea in flux continuu.

Afumarea cu lichid de afumare.

Dupa cum s-a aratat anterior in vederea igienizarii procesului de afumare, s-a studiat utilizarea in acest scop a lichidelor de afumare. Lichidele de afumare sunt preparate aromatizante obtinute din arderea rumegusului de lemn de esenta tare in instalatii la care temperatura de ardere este cuprinsa intre 270-380⁰ C, temperatura la care in compozitia lichidului sunt cuprinse substante utile la afumare ca: fenoli, acizi, combinatii carbonilice, alcooli, esteri, etc.

Lichidul de afumare se adauga direct in pasta salamurilor in timpul omogenizarii acestora la cuter sau la malaxor, dupa ce s-au adaugat condimentele. Adaugarea lichidelor se face cu ajutorul unei stropitori din material plastic.

Aceasta metoda este mai buna decat imersarea preparatelor umplute cu lichid de afumare sau pulverizarea solutiei de afumare pe suprafata preparatelor, intrucat componentele fumului intra direct in reactie cu proteinele carnii incat aromatizarea se face imediat.

Dupa aplicarea lichidului de afumare la prospaturi urmeaza uscarea calda (80-120⁰ C) si apoi fierberea produselor, iar la produsele semiafumate se face o incalzire la 40-50⁰ C, cu timp variabil in functie de dimensiunile batoanelor.

Dupa cercetarile facute de E. Oglici si M. Stancu rezulta ca produsele afumate cu lichid de afumare nu se deosebesc de produsele afumate cu fum.

Afumarea in flux continuu.

Afumarea in flux continuu se poate asigura atat utilizand afumarea obisnuita, fie in cazul lichidului de afumare sau al afumarii electrostatice.

In acest scop sunt realizate mai multe tipuri de instalatii continue din care cele mai utilizate sunt: linia Anco folosita pentru fabricarea crenvurstilor cu membrana, linia Auto-Frank, pentru crenvursti si carnaciori fara membrana si linia Visking tot pentru crenvursti fara membrana.

Afumarea in camp electric de inalta tensiune.

A fost realizata prima oara in anul 1992. Principiul metodei este urmatorul: particulele de fum incarcate electric prin ionizare cu ajutorul unei surse de ionizare sunt depuse pe suprafata produselor sub actiunea fortelor electrostatice. Substantele de afumare patrund apoi in interiorul produsului prin difuzie conferind acestuia gustul si mirosul de afumat. Ca sursa de caldura pentru tratamentul termic se folosesc radiatii infrarosii.

Acest sistem de afumare prezinta urmatoarele avantaje:

scurteaza durata afumarii;

reduce spatiul de afumare;

uniformizeaza afumarea;

se preteaza la afumare in flux continuu;

creste productivitatea muncii.

Intreaga operatie de afumare este condusa si reglata automat.In faza actuala este costisitoare, din care cauza aplicarea metodei este restransa.

5.     Tipuri de afumatorii

Afumatoriile stationare. Afumatoriile stationare se prezinta sub forma unor camere cu unul sau mai multe etaje, construite din caramida sau din beton, tencuite cu boxe metalice, in partea de jos avand vatra pentru arderea combustibilului, care poate fi lemn, rumegus sau gaz peste care se presara rumegus. In mod obisnuit, fumul de face cu lemne taiate marunt, care se pun in centrul focarului si se acopera complet cu rumegus. Rumegusul se aprinde prin partea indreptata spre tiraj. Uneori aceste camere sunt prevazute cu sisteme de incalzire cu radiatoare sau serpentine incalzite cu aburi, care sunt asezate pe pereti sau intre etaje.

Camerele pot fi prevazute cu linii aeriene pentru introducerea rastelelor pe linie sau se aduc rastelele cu caruciorul sau in cazul cel mai simplu se aseaza direct betele cu produsul supus afumarii pe rame fixe, care se gasesc in camera de afumat. Deasupra vetrei focarului si la fiecare etaj exista gratare pentru a prinde preparatul care eventual ar cadea de pe bete. Tavanul acestor afumatorii este dublu, avand un tavan fals cu orificii, pentru a favoriza distribuirea uniforma a fumului si a nu permite ca fumul sa iasa direct prin cosul de tiraj in afara. Deasupra tavanului este cosul de tiraj, prevazut cu clapeta de reglare a fumului. Pentru a favoriza tirajul in partea de jos este o gura de absorbtie prevazuta cu grilaj cu geam mobil.

Afumatorii cu deplasarea produselor din carne.

In afumatoriile moderne se gasesc instalate dispozitive pentru deplasarea orizontala sau verticala a preparatelor din carne. Din aceasta categorie face parte afumatoria tip turn care este raspandita la fabricile vechi care s-au sistematizat. Se foloseste pentru afumarea la temperatura obisnuita sau pentru afumarea la rece.

Este alcatuita dintr-un turn de zidarie, in care se instaleaza un pater-noster, prevazut cu un numar de cabine de protectie, de care este prins sistemul de agatare si prelungire a caii de rulare. In fiecare cabina se introduce cate un rastel incarcat cu marfa care se supune afumarii. Prin deplasare pater-noster-ului, produsele trec prin toate zonele de afumare. Fiecare turn este prevazut cu un cuptor de vatra de 1X1 m cu gratar, pe care arde rumegusul. Alimentarea cu rumegus se face manual.

Pentru afumarea cu fum rece (10-18⁰C) s-a prevazut o baterie de racire a fumului.

Afumatori cu generator de fum centralizat.

Intrucat afumatoriile cu producerea fumului in camera de afumat au dezavantajul ca necesita deschiderea usii pentru alimentarea focarului incat intra fum in camerele de fabricatie si ca reglarea parametrilor de afumare este mai dificila, s-au construit generatoare de fum centralizate care au urmatoarele avantaje :

se produce un fum cu aceleasi proprietati;

se poate purifica fumul de cenusa si funingine;

amestecarea aerului cu fumul se poate face in conditii optime;

exploatarea este mai comoda si se pot asigura mai bine conditiile igienico-sanitare;

generatoarele de fum centralizat necesita investitii mari, insa sunt mai economice in ce priveste deservirea si consumul de rumegus.

Dintre afumatoriile cu generator centralizat, raspandirea cea mai mare o au afumatoriile tip Atmos. Aerul se incalzeste cu abur sau gaze. Pentru afumarea la rece, la fabricile noi s-a prevazut tunelul de afumare.

Tunelul de afumare este format din corpul propriu-zis, instalatie de transport a rastelelor si instalatia de producere a fumului si conditionarea amestecului. Tunelul are o lungime de 12 m, latimea de 2 m si inaltimea totala de 3 m