Rezumat REPUBLICA MOLDOVADate Bi blio graf ice (9) Agenţia de Stat pentru Proprietatea Intelectuală () 69 () Y () Int.Cl: AB 7/0 (06.0) AL / (06.0) () BREVET DE INVENŢIE DE SCURTĂ DURATĂ În termen de 6 luni de la data publicării menţiunii privind hotărârea de acordare a brevetului de invenţie de scurtă durată orice persoană poate face opoziţie la acordarea brevetului () Nr. depozit: s 0094 () Data depozit:.06.6 (4) Data publicării hotărârii de acordare a brevetului:.04.0 BOPI nr. 4/ (7) Solicitant: INSTITUŢIA PUBLICĂ INSTITUTUL ŞTIINŢIFICO-PRACTIC DE HORTICULTURĂ ŞI TEHNOLOGII ALIMENTARE MD (7) Inventatori: ŞLEAGUN Galina MD; POPA Maria MD; PAVLINCIUC Marcela MD (7) Titular: INSTITUŢIA PUBLICĂ INSTITUTUL ŞTIINŢIFICO-PRACTIC DE HORTICULTURĂ ŞI TEHNOLOGII ALIMENTARE MD (74) Mandatar autorizat: ŞURGALSCHI Ecaterina (4) Procedeu de rehidratare a fructelor deshidratate de vişin şi cireş (7) Rezumat: Invenţia se referă la industria alimentară şi G masa fructelor rehidratate cu excepţia anume la un procedeu de rehidratare a fructelor samburilor kg; deshidratate de vişin şi cireş. F suprafaţa fructelor deshidratate raportată la o unitate de masă de substanţă uscată Procedeul conform invenţiei prevede cufundarea fructelor deshidratate cu sau fără din fructe m /kg; sâmburi în apă cu temperatura de 80 o C S masa substanţelor uscate în fructele totodată durata cufundării se calculează conform formulei: 0 I viteza de acumulare a umidităţii kg/kg deshidratate kg; G G s.u./hm ; κ F S t I p κ t coeficienţi de corecţie. Rezultatul constă în asigurarea posibilităţii de dirijare a procesului de rehidratare in durata cufundării h; diferite condiţii de realizare a acestuia. G masa fructelor deshidratate cu Revendicări: 6 excepţia sâmburilor kg; Figuri: 4
(4) Process for rehydration of dehydrated sour cherry and cherry fruits (7) Abstract: The invention relates to the food industry in particular to a process for rehydration of dehydrated sour cherry and cherry fruits. The process according to the invention provides for the immersion of dehydrated fruits with or without stones in the water at the temperature of 80C at the same time the duration of immersion is calculated according to the formula: G G F S I t where: the duration of immersion h; G the mass of dehydrated fruits except for stones kg; 0 G the mass of rehydrated fruits except for stones kg; F the surface of dehydrated fruits related to a mass unit of dry substance from fruits m /kg; S the mass of dry substances in the dehydrated fruits kg; I the rate of accumulation of moisture kg/kg d.s./hm ; κ p κ t correction factors. The result consists in providing the possibility of controlling the process of rehydration in different conditions of its implementation. Claims: 6 Fig.: 4 (4) Способ регидратации обезвоженных фруктов вишни и чирешни (7) Реферат: Изобретение относится к пищевой промышленности а именно к способу регидратации обезвоженных фруктов вишни и черешни. Способ согласно изобретению предусматривает погружение обезвоженных фруктов с косточками или без них в воду при температуре 80 o C причем продолжительность погружения расчитывается согласно формуле: G G F S I t где: продолжительность погружения ч; G масса обезвоженных фруктов за вычетом косточек кг; 0 G масса регидратированных фруктов за вычетом косточек кг; F поверхность обезвоженных фруктов приходящаяся на единицу массы сухого вещества из фруктов м /кг; S масса сухих веществ в обезвоженных фруктах кг; I скорость аккумулирования влаги кг/кг с.в./чм ; κ p κ t поправочные коэффициенты. Результат состоит в обеспечении возможности управления процессом регидратации в разных условиях его осуществления. П. формулы: 6 Фиг.: 4
Descrie re 0 0 4 0 Descriere: Invenţia se referă la industria alimentară şi anume la un procedeu de rehidratare a fructelor deshidratate de vişin şi cireş. Prin termenul rehidratare se înţelege procesul de cufundare a fructelor deshidratate intr-un oarecare lichid care să asigure absorbţia şi înlocuirea apei înlăturate anterior. Uscarea (deshidratarea) fructelor este una dintre cele mai răspândite metode de conservare a fructelor proaspete care permite utilizarea lor pe tot parcursul anului. Pentru prevenirea alterării şi pentru păstrarea fructelor o perioadă mai lungă de timp de obicei nu mai puţin de un an fructele se usucă până la o umiditate relativ joasă. Fructele uscate până la o asemenea umiditate au o consistenţă tare. Deoarece consistenţa are un rol important în aprecierea organoleptică a fructelor uscate fructele cu consistenţă tare nu sunt atractive pentru consumatori. Pentru a înlătura acest neajuns fructele uscate sunt supuse unei prelucrări suplimentare inainte de comercializare care de obicei include o curăţire suplimentară rehidratarea parţială şi ambalarea. Durata rehidratării se stabileşte pe cale experimentală pentru fiecare lot de fructe deshidratate. Procesul tehnologic de prelucrare suplimentară a fructelor deshidratate de vişin şi cireş este puţin cunoscut. În acelaşi timp fructele deshidratate ocupă un rol important pe piaţa produselor gata de consum. Această categorie de produse prezintă mai multe avantaje prin faptul că sunt mai accesibile pentru consum datorită texturii mai fine şi mai moi (Şleagun G. Ceban E. Pavlinciuc M. Diversificarea sortimentului de produse deshidratate din vişine şi cireşe şi perfecţionarea tehnologiilor pentru fabricarea acestora. Agricultura Moldovei nr. p 7-). Pentru a păstra calitatea vişinelor şi cireşelor pe o perioadă îndelungată acestea se deshidratează până la umiditatea de aproximativ %. Conform SM 7: Vişine şi cireşe uscate fructele uscate pot avea umiditatea de până la 0% pentru a fi considerate gata pentru consum. Cercetările efectuate asupra procesului de rehidratare a fructelor deshidratate de vişin şi cireş pe calea cufundării lor în apă au arătat că acest proces depinde atât de calităţile materialului care se tratează cât şi de parametrii procesului. Cu toate acestea durata rehidratării este determinată de mai mulţi factori dintre care cei mai semnificativi sunt următorii: ) tipul fructelor cu sau fără sâmburi; ) mărimea fructelor; ) umiditatea iniţială a fructelor uscate; 4) temperatura mediului apos. Diversitatea acestor factori îngreunează procesul de rehidratare şi obţinerea produsului finit cu caracteristici prestabilite totodată face ca dirijarea acestui proces să fie imposibilă. Procedeul de rehidratare a fructelor deshidratate de vişin şi cireş prevede cufundarea fructelor deshidratate cu sau fără sâmburi în apă cu temperatura de 80 o C. Un moment important în timpul efectuării rehidratării este determinarea corectă a duratei procesului. Ca urmare a alegerii greşite a duratei procesului de rehidratare devin inevitabile pierderile financiare totodată nu se respectă indicii normativi ai produsului finit. Se cunosc un şir de cercetări în acest domeniu. În acest fel este studiată absorbţia apei textura şi cinetica culorii castanelor uscate la aer în timpul rehidratării []. S-a determinat că modelul empiric al lui Peleg (vezi formula sau ) poate fi aplicat pentru descrierea rehidratării castanelor uscate (modificarea conţinutului umidităţii în funcţie de umiditatea iniţială (înainte de rehidratare) şi de durata rehidratării): t () X X o ( K Kt t K Kt ( X X ) o ) in care K şi K sunt parametri cinetici; t timpul rehidratării (s min); X conţinutul curent de umiditate (kg apă/kg s.u.); X o conţinutul de umiditate înainte de rehidratare (kg apă/kg s.u.). ()
4 0 0 S-au determinat valorile coeficienţilor empirici K şi K precum şi dependenţa lor empirică de temperatura de rehidratare în intervalul de temperaturi de 00 o C. Datele empirice şi dependenţele obţinute sunt reale pentru castanele uscate prezentate în formă de prisme regulate cu dimensiunile de 0 x 0 x mm şi care au conţinutul iniţial de umiditate X o = 066; 0; 04 şi 0 kg/kg s.u. Cu toate acestea nu a fost stabilită nici o dependenţă strictă a parametrului K de umiditatea iniţială a castanelor uscate. Coeficienţii empirici obţinuţi sunt valabili pentru castane şi nu pot fi aplicaţi în cazul fructelor sâmburoase uscate deoarece fructele de castan au o consistenţă întru totul uniformă şi conţin amidon. Amidonul spre deosebire de zaharurile din fructe practic nu este transferat în apă în procesul de tratare. Modelul empiric obţinut nu se aplică fructelor de castan ale căror formă de prezentare şi dimensiuni se deosebesc de probele studiate. Este cunoscut de asemenea procedeul de rehidratare a prunelor merelor şi căpşunelor uscate obţinute în condiţii industriale []. S-a determinat că modificarea masei fructelor uscate (prune jumătăţi căpşune intregi mere in felii cu grosimea de mm) in timpul rehidratării lor în apă distilată poate fi descrisă adecvat cu ajutorul următoarei ecuaţii empirice: () m a b m b x c x 0 m (4) AB exp( C ) m0 in care: m masa produsului rehidratat in momentul de timp kg; m 0 masa iniţială a produsului uscat kg; timpul h; a b c A B C constante empirice. S-a determinat valoarea constantelor a b c A B C pentru rehidratarea la o C şi la 00 o C. Modelele empirice pentru descrierea cineticii rehidratării fructelor uscate se aplică doar asupra probelor de dimensiuni determinate şi nu se aplică asupra aceloraşi fructe dar de dimensiuni diferite. Coeficienţii empirici obţinuţi se raportează probelor cu structură uniformă şi nu pot fi utilizaţi în cazul vişinelor şi cireşelor uscate (cu sau fără sâmburi). Datele din modelele empirice nu dau posibilitatea ca să fie descrisă cinetica modificării umidităţii probei deoarece nu se iau în consideraţie pierderile de substanţe uscate din cauza extragerii lor în apă. Constantele empirice obţinute sunt aplicabile doar pentru două valori ale temperaturii de o C şi 00 o C şi nu pot fi aplicate pentru tot diapazonul de 00 o C. Este cunoscut modelul matematic de rehidratare a fructelor uscate prin sublimare bazată pe circulaţia apei prin capilare []. Circulaţia apei prin fructe este reprezentată de circulaţia apei prin capilare şi este descrisă de o ecuaţie a lui Lucas Washburn: dh( t) k () k dt h( t) in care: r cos (6) k 4 r g (7) k 8 densitatea lichidului; tensiunea superficială; viscozitatea lichidului; unghiul de contact al lichidului; t timpul;
0 0 4 0 g constanta gravitaţională r raza porilor h(t) nivelul înălţimii lichidului în capilare; k (m s - ) şi k (m s - ) parametrii care reflectă viteza iniţială şi respectiv cea finală de rehidratare; ei reprezintă mărimi constante pentru unul şi acelaşi tip de fructe cu acelaşi grad de maturitate uscate în aceleaşi condiţii. Pentru un şir de fructe (avocado kiwi mere şi banane) au fost obţinute valorile constante ale coeficienţilor k şi k. Cu toate acestea aplicarea modelelor este demonstrată doar pentru fructele uscate prin sublimare pentru care particularitatea procesului de uscare permite fixarea capilarelor materiei prime şi uscarea fructelor fără contracţii. Fructele uscate prin metoda convectivă prezintă particularităţi coloidale într-un grad sporit şi ca urmare aplicarea acestui model este pusă la îndoială. Modelul de asemenea neglijează umflarea produselor rehidratate care determină modificarea razei capilarelor şi respectiv a coeficienţilor k şi k. Modelul neglijează şi efectul difuziei substanţelor solubile asupra vitezei de rehidratare. Este cunoscut procedeul (formula) după care se determină durata uscării fructelor adică durata înlăturării umidităţii din fructele proaspete la un regim stabilit de uscare în funcţie de modificarea dimensiunilor fructelor de un anumit soi pomologic [4]: G G (8) F G cp I cp in care: durata uscării h; G şi G respectiv masa iniţială şi finală a fructelor pe vagoneta de uscare kg; F cp suprafaţa medie a kg de fructe m ; I cp intensitatea medie a evaporării umidităţii pe durata întregului proces kg/(m h). În aceste condiţii suprafaţa fructelor este considerată sferică cu diametrul echivalent cu diametrul fructelor. În formula (8) se utilizează intensitatea medie a evaporării umidităţii pe durata întregului proces de uscare până la o anumită valoare a umidităţii obţinută pe cale experimentală în condiţii stabilite. Formula nu ţine cont de influenţa umidităţii iniţiale şi finale asupra duratei procesului. Deoarece viteza de evaporare a apei nu este o mărime constantă pentru toate etapele uscării modificarea umidităţii finale duce la modificarea esenţială a intensităţii medii de evaporare a umidităţii pe durata procesului. Procesul de rehidratare a fructelor uscate poate fi interpretat ca atare ca un proces de deshidratare inversă. Însă trebuie de avut în vedere faptul că procesul de umectare este influenţat de aşa factori ca pierderea de substanţe uscate din cauza transferului lor în apă şi unele modificări ireversibile ale ţesutului care au loc în timpul deshidratării. Ca urmare diferenţa (G G ) nu corespunde cantităţii de umiditate absorbită de fructele uscate iar aplicarea acestei formule (8) pentru calcularea duratei de rehidratare duce la denaturarea valorii umidităţii în produsul finit a valorii intensităţii absorbţiei umidităţii ca urmare durata procesului creşte iar calitatea produsului finit se înrăutăţeşte. Problema pe care o soluţionează invenţia propusă este asigurarea posibilităţii de dirijare a procesului de rehidratare în diferite condiţii stabilizarea calităţii fructelor deshidratate şi rehidratate în raport cu umiditatea finală şi cu durata de păstrare. Procedeul de rehidratare a fructelor deshidratate de vişin şi cireş conform invenţiei prevede cufundarea fructelor deshidratate cu sau fără sâmburi în apă cu temperatura de 80 o C totodată durata cufundării se calculează conform formulei: G k G (9) p F S ki durata cufundării h; G masa fructelor deshidratate cu excepţia sâmburilor kg; G masa fructelor rehidratate cu excepţia sâmburilor kg;
6 0 0 4 0 F suprafaţa fructelor deshidratate raportată la o unitate de masă de substanţă uscată din fructe m /kg; S masa substanţelor uscate în fructele deshidratate kg; I viteza de acumulare a umidităţii ce reprezintă media aritmetică în diapazonul modificării masei umidităţii absorbite de fructe într-o unitate de timp printr-o unitate de suprafaţă şi raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor înainte şi după rehidratare kg/kg s.u./hm determinată cu ajutorul dependenţei funcţionale empirice I = f(u i -U ) t=const pentru temperaturile 60 80 o C in care: U i masa curentă a umidităţii raportată la o unitate de masă de substanţe uscate din fructe g/g s.u.; U masa umidităţii raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor deshidratate g/g s.u.; κ t coeficientul de corecţie a vitezei de acumulare a umidităţii ce reprezintă raportul vitezei de acumulare a umidităţii la temperatura apei către viteza de acumulare a umidităţii determinată empiric pentru valoarea de temperatură cea mai apropiată de temperatura apei; κ p coeficientul de corecţie în funcţie de pierderile de substanţe uscate solubile care se calculează conform formulei: ' 00 k P (4) t k p G S( U U) / G 00 U masa umidităţii raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor rehidratate g/g s.u. P pierderile de substanţe uscate solubile % în raport cu masa substanţelor uscate in fructele deshidratate (S ) determinată cu ajutorul dependenţei funcţionale empirice P = f(u t -U ) t=const pentru temperaturile 60 80 o C; κ t coeficientul de corecţie a pierderilor de substanţe uscate care reprezintă raportul pierderilor de substanţe uscate la temperatura apei determinate prin interpolare către pierderile de substanţe uscate determinate empiric pentru valoarea de temperatură cea mai apropiată de temperatura apei. Suprafaţa specifică a fructelor deshidratate (F) se determină pentru fructele cu sâmburi ca fiind suprafaţa exterioară cu diametrul exterior echivalent cu diametrul fructului şi pentru cele fără sâmburi ca fiind suprafaţa totală respectiv a sferei goale în interior cu diametrul interior echivalent cu diametrul sâmburelui şi suprafaţa exterioară cu diametrul exterior echivalent cu diametrul fructului utilizand formula: F = F/S m /kg s.u. () F suprafaţa medie a fructelor m ; totodată suprafaţa medie a fructelor fără sâmburi se calculează conform formulei: F = [(d ech ) + (d ech ) ] (8) iar suprafaţa medie a fructelor cu sâmburi se calculează conform formulei: F = (d ech ) (9) in care: d ech diametrul echivalent exterior al fructelor m care se calculează utilizând formula: G / (/ 6) ( d ech ) ( dech) (7) in care: densitatea pulpei calculată conform formulei: = + (00 W )/ W umiditatea fructelor deshidratate %; d ech diametrul echivalent al sâmburilor care se calculează conform formulei: d ech 6G () /
7 0 0 G masa medie a samburilor kg constantă matematică egală cu 4 densitatea samburilor kg/(m 0 - ) care se calculează conform formulei: (00 W )/ (6) W umiditatea samburilor %. Masa substanţelor uscate in fructele deshidratate (S ) se determină utilizând formula: 00-W () S G kg. 00 Masa fructelor rehidratate (G ) se determină utilizând formula: ' () (00 W ) (00-t P) G G kg (00 W) 00 W umiditatea fructelor rehidratate %. Viteza de acumulare a umidităţii (I) reprezintă masa umidităţii absorbite de fructe intr-o unitate de timp printr-o unitate de suprafaţă şi raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor şi se determină ca media aritmetică ponderată în diapazonul modificării umidităţii de la U la U in care U şi U este masa umidităţii raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor corespunzător înainte şi după rehidratare. Pentru determinarea U şi U se utilizează următoarele relaţii: W (0) kg apă/kg s.u. U 00 W W U 00/ W kg apă/kg s.u. () in care: W umiditatea fructelor deshidratate %; W umiditatea fructelor rehidratate %. Viteza de acumulare a umidităţii (I) se calculează utilizând formula: n () Ii ( Ui Ui ) i I n ( U U ) i i i Utilizarea in procedeul propus a masei fructelor rehidratate (G ) a coeficientului de corecţie privind pierderile de substanţe uscate (k p ) precum şi a vitezei de acumulare a umidităţii (I) cu coeficientul de corecţie a vitezei de acumulare a umidităţii (k t ) ia in considerare pierderea substanţelor uscate şi temperaturile de umectare în diapazonul 80 o C in determinarea duratei de cufundare (). Mărimile I P k p k t se determină cu ajutorul dependenţelor empirice funcţionale prezentate sub formă de tabel pentru un şir de temperaturi de tipul I =?(U i - U ) t=const şi P =?(U i - U ) t=const in care U i masa curentă a umidităţii atribuite unei unităţi de masă de substanţe uscate din fructe (kg apă/kg s.u.). Apa pentru cufundare poate conţine sorbat de potasiu în concentraţie de 0%. Rezultatul constă în asigurarea posibilităţii de dirijare a procesului de rehidratare în diferite condiţii de realizare a acestuia. Această invenţie permite dirijarea procesului de rehidratare în condiţii diferite: efectuarea rehidratării în apă cu temperatura cuprinsă în diapazonul de la până la 80 o C; determinarea duratei cufundării pentru vişine şi cireşe deshidratate cu caracteristici iniţiale diferite (tipul şi forma de prezentare mărimea fructului conţinutul sâmburilor fracţia masică de substanţe uscate) şi stabilirea diferitor valori ale umidităţii produsului finit.
8 0 0 4 0 De tipul şi forma de prezentare (cu sau fără sâmburi) precum şi de mărimea fructelor şi a sâmburilor fructelor până la rehidratare se ţine cont în formula propusă de determinare a duratei de rehidratare () prin suprafaţa fructelor până la rehidratare (F) care se determină respectiv pentru fructele fără sâmburi sau cu sâmburi ca suprafaţa întreagă sau exterioară a sferei goale la interior cu diametrul exterior echivalent cu diametrul fructelor şi diametrul interior echivalent diametrului sâmburelui. Utilizarea în procedeul propus a vitezei de acumulare a umidităţii (I) care reprezintă masa umidităţii absorbite de fructe intr-o unitate de timp printr-o unitate de suprafaţă recalculată la o unitate de masă de substanţe uscate a fructelor şi determinată ca valoare aritmetică medie ponderată a masei de umiditate în diapazonul de umiditate de la U şi U in care U şi U este masa umidităţii atribuite unei unităţi de masă a substanţelor uscate ale fructelor (kg apă/kg s.u.) înainte şi respectiv după rehidratare permite luarea în consideraţie a umidităţii iniţiale şi finale. Utilizarea in procedeul propus a caracteristicilor procesului de rehidratare (I P F U i ) se exprimă în mărimi specifice atribuite unei unităţi de masă de substanţă uscată din fructe ceea ce permite obţinerea dependenţelor cantitative I=?(U i -U ) t=const şi efectuarea unui calcul corespunzător după formula propusă. Calculul corespunzător este posibil deoarece masa substanţelor uscate din fructe (S ) este o mărime constantă în procesul de rehidratare (în condiţiile în care se iau în consideraţie pierderile) pe când valorile masei şi ale umidităţii fructelor se schimbă permanent. Utilizarea temperaturilor de rehidratare in intervalul de 80 o C permite adaptarea procesului de rehidratare la anumite condiţii specifice de producţie care includ organizarea procesului de producţie prezenţa unui anumit utilaj şi a aburului calitatea materiei prime pierderile admise etc.). Pentru asigurarea unei perioade mai lungi de păstrare a vişinelor şi cireşelor uscate după rehidratare apa în care se face umectarea poate conţine sorbat de potasiu (conservant) în concentraţie de 0%. Avantajul acestei invenţii constă în posibilitatea utilizării ei pentru fructele cu caracteristici iniţiale diferite (tipul şi forma de prezentare dimensiunile conţinutul sâmburilor fracţia masică de substanţe uscate) care pot fi restabilite până la diverse valori ale umidităţii precum şi în sporirea exactităţii timpului calculat. Rehidratarea vişinelor şi a cireşelor deshidratate poate fi efectuată la orice intreprindere inclusiv la cele care nu sunt dotate cu utilaj special şi în lipsa aburului industrial. În acest fel la realizarea procedeului propus se ţine cont de dimensiunile diverse şi de tipul fructelor iniţiale cu sau fără sâmburi (prin modificarea suprafeţei specifice a fructelor); de umiditatea iniţială şi finală (unde se include dependenţa principalelor componente ale formulei de diferenţa (U i - U )); de regimul de temperatură aplicat la ' rehidratare (prin includerea coeficienţilor de corecţie k t şi k t ); de pierderile de substanţe uscate şi de modificarea lor în funcţie de temperatura de rehidratare şi permite prelungirea termenului de păstrare a vişinelor şi cireşelor uscate şi rehidratate. Procedeul propus se efectuează în modul următor. Fructele deshidratate se analizează cu scopul determinării umidităţii iniţiale (W %) a masei medii a samburilor (G) şi a masei medii a fructelor deshidratate cu excepţia samburilor (G ). Se stabileşte temperatura de rehidratare. Se fixează umiditatea finală a produsului finit (W ) şi cu ajutorul formulelor (0) şi () se determină valorile U U şi diferenţa (U - U ). Se calculează masa substanţelor uscate în fructele deshidratate (S ) după formula (). Se determină suprafaţa specifică a fructelor (F) raportată la o unitate de masă de substanţă uscată iniţială. Calculele se efectuează în ordinea: a) se determină diametrul echivalent al sâmburilor (d ech m ): d ech 6G / () in care: G masa medie a samburilor kg; constantă matematică egală cu 4;
9 0 0 4 densitatea samburilor kg/(m 0 - ) care se calculează conform formulei: (00 W )/ ; (6) in care: W umiditatea samburilor %; b) se determină densitatea pulpei şi diametrul exterior echivalent al fructelor (d ech m ) cu ajutorul următoarei formule: G (/ 6) ( d ech ) ( d (7) / ech) densitatea pulpei calculată conform formulei (6) unde W=W ; c) se calculează suprafaţa medie a fructelor (F) - fără sâmburi: F = [(d ech ) + (d ech ) ] (8) - cu samburi: F = (d ech ) ; (9) d) se determină suprafaţa specifică a fructelor (F) exprimată într-o unitate de masă de substanţă uscată: F = F/S m /kg s.u. () Se determină media aritmetică ponderată a vitezei de acumulare a umidităţii (I) în diapazonul conţinutului de umiditate de la U la U. Pentru determinarea (I) se utilizează dependenţele empirice funcţionale I =?(U i U ) t=const obţinute pentru un şir de temperaturi in diapazonul 80 o C şi expuse în formă tabelară (Anexa B la IT 7- Instrucţiunea tehnologică pentru fabricarea vişinelor şi a cireşelor uscate ) fig. 4 în care U este conţinutul curent de umiditate in fructe in procesul de rehidratare kg/kg s.u. Pentru temperatura determinată de rehidratare din tabelul respectiv se iau toate valorile punctiforme ale vitezei de acumulare a umidităţii (I i ) ce corespund valorilor U i de la U la U. Valoarea I se calculează după formula: n () Ii ( Ui Ui ) i I n ( U U ) i i i in care: i valoarea punctiformă a parametrului n numărul de valori utilizate în calcul. În cazul în care în tabel lipsesc datele cu privire la o anumită temperatură de rehidratare acestea se obţin prin interpolarea datelor ce corespund pentru două valori apropiate ale temperaturii diapazonul cărora include şi valoarea temperaturii propuse. Rezultatul interpolării se prezintă prin includerea coeficientului de corecţie k t. Se determină pierderile estimative de substanţe uscate solubile (P % la S ) care au loc la modificarea umidităţii produsului de la U la U. Pentru determinarea pierderilor se utilizează ecuaţii empirice ale dependenţei P =?(U i - U ) obţinute pentru niveluri diferite de temperaturi constante şi expuse în formă tabelară (fig. 4) (Anexa B la IT 7- Instrucţiunea tehnologică pentru fabricarea vişinelor şi a cireşelor uscate ). În cazul când în tabel lipsesc anumite date acestea se obţin prin interpolarea datelor ce corespund pentru două valori apropiate ale temperaturii diapazonul cărora include şi valoarea temperaturii stabilite. Rezultatul interpolării se prezintă prin includerea coeficientului de corecţie k t. Se calculează valorile G G şi k p după formulele () () şi (4). Valorile obţinute G G k p S F şi k t I se includ in formula (9) pentru a putea determina durata rehidratării fructelor deshidratate. Exemplul Se supun prelucrării cireşele uscate cu sâmburi cu următoarele caracteristici iniţiale: W = 8% mărimea medie a fructului 80 bucăţi în 00 g conţinutul de sâmburi 0%.
0 0 0 4 0 Se propune ca rehidratarea cireşelor deshidratate să fie efectuată în apă cu temperatura de o C pentru a obţine fructe rehidratate cu umiditatea (W ) egală cu 80 %. Cu ajutorul formulelor (0) şi () se determină valorile U U şi (U - U ). U = 8 / (00-8) = 070 g/g s.u. U = 80 / (00-80) = 0889 g/g s.u. (U - U ) = - 069 g/g s.u. Aplicând formula () se calculează conţinutul substanţelor uscate în masa iniţială a fructelor uscate până la rehidratarea lor (S g). Conform caracteristicilor fructelor deshidratate masa medie a unui fruct este 00/80 = g masa medie a sâmburilor este x 0 = 0 g; masa medie a unui fruct fără sambure este G = 0 = 00 g. Respectiv masa substanţelor uscate conţinute in pulpa unor fructe este S = 00 x (00-8)/00 = 08 g. Se determină suprafaţa specifică a fructelor raportată la g de substanţă uscată iniţială (F cm /g). a) Cu ajutorul formulelor () şi (6) se determină diametrul echivalent al samburilor d echg. s = + (00 - W)/ = + (00 - )/ = g/cm ; in care umiditatea acceptată a sâmburilor %. (d ech ) = 6 x 0/4 x = 04; d ech = 0706960 cm. b) Se determină diametrul exterior echivalent al unui fruct d ech. Se calculează densitatea pulpei: = + (00 - W )/ = + (00-8)/ = 6. Valorile calculate G d ech şi d ech se includ in formula (7): (/6) + (4/6) x 04 = (/6)(d ech ). Din această formulă se obţin următoarele valori ale diametrului echivalent: (d ech ) = 79480; d ech = 7 cm. Se calculează suprafaţa medie a unui fruct (F ) conform (9): F = (d ech ) = 4 x 7 = 46666 cm. După care se determină F incluzând valorile obţinute F S in formula (). F = F /S = 46666/08 = 68960 cm /g. Se determină media aritmetică calculată a vitezei de acumulare a umidităţii la temperatura de o C pentru intervalul de modificare a umidităţii (U - U ) = 069 g/g s.u. Pentru determinarea valorilor punctiforme ale I i se utilizează dependenţele funcţionale empirice I =?(U i - U ) t=const obţinute pentru temperaturile 60 şi 80 o C care sunt exprimate în formă tabelară cu pasul (U i - U i- ) egal cu 00 kg/kg s.u. (fig.) (Anexa B la IT 7- Instrucţiunea tehnologică pentru fabricarea vişinelor şi a cireşelor uscate ). Pentru temperatura aleasă de rehidratare de o C se ia din tabel tot şirul de valori punctiforme ale vitezei de acumulare a umidităţii (I i ) incluse in intervalul de umiditate de la 0 la 069 g/g s.u. in total 7 valori. In acest caz formula () poate fi înlocuită cu calculul mediei aritmetice: I ( in i i I ) / n ( i7 i i I ) /7 (00008789 0000887 000084 000080790 00007898 000077998 000077 0000744 0000748 0000694 00067 0000647680 00006786 0000964 0000688 0000804 000006) /7 0000707( g / g) /(min cm ). Deoarece in tabel sunt incluse datele de la o C coeficientul k t =. Se determină pierderile estimative de substanţe uscate (P % la S ) care corespund majorării umidităţii produsului la valoarea de 06 g/g s.u. Pentru determinarea pierderilor se utilizează datele din tabel pentru cireşele cu samburi pentru temperatura de o ' C pentru k t şi (U - U ) = 069 g/g valoarea P = 4694%. Se calculează valorile G şi k p după formulele () şi (4): (00 8) (00 4694) G 0 099 g. (00 80) 00
0 0 4 0 00 4694 k p 08(0889 070) /099 084 g 00 Rezultatele obţinute G = 00 g G = 099 g k p = 084 S = 08 g F = 68960 cm /g şi k t x I = 000707 (g/g)/(min x cm ) se substituie in formula (9). G k pg 00 084 099 8min. F S kti 68960 08 0000707 S-a efectuat umectarea în apă a acestui lot de cireşe cu sâmburi. Parametrii de prelucrare: temperatura apei o C durata 8 min. La produsul rehidratat s-a determinat conţinutul de umiditate conform metodei standard. Conţinutul efectiv de umiditate a constituit 7% ceea ce corespunde intervalului propus. Exemplul Se supun prelucrării vişinele uscate fără sâmburi soiul Enri Urojainaia cu următoarele caracteristici iniţiale: umiditatea W = % mărimea medie a fructului 6 bucăţi în 00 g. Rehidratarea vişinelor uscate se efectuează prin cufundare în apă cu temperatura de o C pentru a se obţine fructe rehidratate cu umiditatea (W ) egală cu %. U = /(00 - ) = 0664 g/g s.u. U = /(00 - ) = 09870 g/g s.u. (U - U ) = 067 g/g s.u. Se calculează conţinutul de substanţe uscate în masa iniţială a fructelor deshidratate (S g). Se determină masa medie a unui fruct: G = 00/6 = 08669 g S = 08669 x (00 - )/00 = 0786 g. Se determină suprafaţa specifică a fructului raportată la g de substanţă uscată iniţială (F cm /g): a) cu ajutorul formulelor () şi (6) se determină diametrul cavităţii care este echivalent cu diametrul samburilor d ech. s = + (00 - W)/= + (00 - )/ = g/cm in care umiditatea acceptată pentru sâmburi %. Pentru acest soi de vişine masa sâmburilor în fructele proaspete este acceptată ca fiind 04 g iar conţinutul de umiditate 0%. In acest caz masa samburilor in fructele deshidratate se determină 04 x (00-0)/88 = 088 g. (d ech ) = (6 x 088)/(4 x ) = 0449697 cm ; d ech = 07668 cm; b) se determină diametrul exterior echivalent al fructelor d ech. Se determină densitatea pulpei: = + (00-W )/= + (00-)/ = g/cm. Valorile calculate G d ech şi d ech se includ in formula (7): 08669/ = (/6)[(d ech ) ]; (08669/) + (4/6) x 0449697 = (/6)(d ech ). Din această formulă se obţin următoarele valori ale diametrului echivalent: (d ech ) = 89; d ech = 068060 cm. F se calculează conform (9): F = [(d ech ) + (d ech ) ] = 4(07668 + 068060 ) = 7779 4 = 49 cm. Se determină F substituind valorile obţinute F S in (): F = F /S = 49/0786 = 78 cm /g. Pentru intervalul de modificare a umidităţii (U - U ) = 067 g/g 06 g/g se determină valoarea medie ponderată a vitezei de acumulare a umidităţii (fig. ) (Anexa B la IT 7- Instrucţiunea tehnologică pentru fabricarea vişinelor şi a cireşelor uscate ): - pentru temperatura de o C
I ( in i i I ) / n ( i7 i i I ) /7 (00049 00078 000 00084 0004 00097 0004 000 00067 0009 00097 000977 000864 0006006 00074 00066 00089)/7 0004 (g/g)/(min cm ); 0 0 4 - pentru temperatura de 60 o C i 7 ( I I i )/7 (0007 000486 00070 000974 0008477 00074 i 00067 0006 00048 0004 00044 000474 00006 000967 0008744 0007887 000706)/7 00046 (g/g)/(min cm ). Valoarea ponderată a vitezei de acumulare a umidităţii la temperatura de o C este obţinută cu ajutorul mărimilor analogice obţinute pentru o C şi 60 o C prin interpolare. Unui grad de temperatură îi coresp I/=(00046 0004)/ = 000007088; pentru grade de temperatură corespunde valoarea: I = 000007088 x 000044 ca urmare I pentru o C va constitui 00046 000044 = 0000678. Temperatura de 60 o C este cea mai apropiată de valoarea acceptată pentru procesul de rehidratare ( o C). De aceea se acceptă valoarea aritmetică calculată I stabilită pentru 60 o C în calitate de valoare de bază şi se determină k t : k t = 0000678/00046 = 089760. Conform tabelelor corespunzătoare pentru vişinele fără sâmburi (fig. ) (Anexa B la IT 7- Instrucţiunea tehnologică pentru fabricarea vişinelor şi a cireşelor uscate ) se determină valorile pierderilor de substanţe uscate (P % la S ). Se caută valorile tabelare P % pentru (U U ) = 06 care corespund temperaturii de o C 860 % şi temperaturii de 60 o C 7 %. Prin interpolare se determină valoarea pierderilor la temperatura de o C: unui grad de temperatură îi corespunde P/ = (860-7)/ = 009% iar pentru grade de temperatură îi corespunde valoarea P = 009 x = 0646% ca urmare P pentru temperatura de o C va constitui 7 + 0646 = 9%. În acest fel dacă se acceptă valoarea pierderilor determinată pentru temperatura de 60 o ' C in calitate de P in formula (4) atunci coeficientul k t va constitui 9/7 = 47. Se calculează valorile pentru G şi k p după formulele () şi (4). (00 ) (00 47 7) G 08669 0966 g (00 ) 00 00 47 7 k p 08669 0786(09870 0664) / 0966 08870g. 00 Valorile obţinute G = 08669 g G = 09664 g k p = 08870 S = 0786 g F = 78 cm /g şi k t = 089760 I = 00046 (g/g)/(min x cm ) se substituie in formula (9): G k pg 08669 08870 0966 70 min. F S kt I 78 0786 089760 00046 În urma rehidratării acestui lot de fructe uscate în apă cu temperatura de o C şi cu durata de 7 minute au fost obţinute fructe cu umiditatea de 7% ceea ce corespunde intervalului propus. Exemplul Procedeul se efectuează conform exemplului. Se deosebeşte prin aceea că produsul rehidratat trebuie să conţină sorbat de potasiu în cantitate de 90 mg/kg. Rehidratarea se efectuează în soluţie apoasă de sorbat de potasiu cu concentraţia de 084%. Calcularea concentraţiei soluţiei apoase de conservant se efectuează în modul următor: a) se utilizează valorile G G şi k p obţinute în exemplul se determină masa apei acumulate (M) care se conţine în kg de produs rehidratat:
000 ( G k p G) 000 (00 084 099) M g. G 099 b) Se determină concentraţia soluţiei apoase de conservant (C): 00 90 0 00 90 0 C 084%. M 0 Referin ţe bi bliogr afice (6) Referinţe bibliografice citate in descriere:. Moreira R. Chenlo F. Chaguri L. Fernandes C. Water absorption texture and color kinetics of air-tried chestnuts during rehydration. Journal of Food Engineering. June 08 vol. 86 Issue 4 p. 84-94. Kaleta A. Gornicki K. Kowalik A. Brys A. Investigations on rehydration process of dried prunes apples and strawberries obtained under industrial conditions. Annals of Warsaw University of Life Sciences- SGGW Agriculture No. Agricultural and Forest Engineering 0 p. -6. Lee K.T. Farid M. Nguang S. K. The mathematical modeling of the rehydration characteristics of fruits. Journal of Food Engineering. January 06 vol.7 Issue p.6-4. Силич А. А. Зозулевич Б. В. Поповский В. Г. Сушка плодов и винограда в туннельных сушилках. Москва Легкая и пищевая промышленность 98 с. 80 (7) Revendicări:. Procedeu de rehidratare a fructelor deshidratate de vişin şi cireş care prevede cufundarea fructelor deshidratate cu sau fără sâmburi în apă cu temperatura de 80 o C totodată durata cufundării se calculează conform formulei: G G F S t I durata cufundării h; G masa fructelor deshidratate cu excepţia sâmburilor kg; G masa fructelor rehidratate cu excepţia samburilor kg; F suprafaţa fructelor deshidratate raportată la o unitate de masă de substanţă uscată din fructe m /kg; S masa substanţelor uscate în fructele deshidratate kg; I viteza de acumulare a umidităţii ce reprezintă media aritmetică în diapazonul modificării masei umidităţii absorbite de fructe într-o unitate de timp printr-o unitate de suprafaţă şi raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor înainte şi după rehidratare kg/kg s.u./hm determinată cu ajutorul dependenţei funcţionale empirice I = f(u i -U ) t=const pentru temperaturile 60 80 o C in care: U i masa curentă a umidităţii raportată la o unitate de masă de substanţe uscate din fructe g/g s.u.; U masa umidităţii raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor deshidratate g/g s.u.;
4 Figuriκ t coeficientul de corecţie a vitezei de acumulare a umidităţii ce reprezintă raportul vitezei de acumulare a umidităţii la temperatura apei către viteza de acumulare a umidităţii determinată empiric pentru valoarea de temperatură cea mai apropiată de temperatura apei; κ p coeficientul de corecţie în funcţie de pierderile de substanţe uscate solubile care se calculează conform formulei: ' 00 P t p G S( U U) / G 00 U masa umidităţii raportată la o unitate de masă de substanţe uscate ale fructelor rehidratate g/g s.u. P pierderile de substanţe uscate solubile % în raport cu masa substanţelor uscate in fructele deshidratate (S ) determinată cu ajutorul dependenţei funcţionale empirice P = f(u t -U ) t=const pentru temperaturile 60 80 o C; κ t coeficientul de corecţie a pierderilor de substanţe uscate care reprezintă raportul pierderilor de substanţe uscate la temperatura apei determinate prin interpolare către pierderile de substanţe uscate determinate empiric pentru valoarea de temperatură cea mai apropiată de temperatura apei.. Procedeu conform revendicării în care suprafaţa specifică a fructelor deshidratate (F) se determină pentru fructele cu sâmburi ca fiind suprafaţa exterioară cu diametrul exterior echivalent cu diametrul fructului şi pentru cele fără sâmburi ca fiind suprafaţa totală respectiv a sferei goale în interior cu diametrul interior echivalent cu diametrul sâmburelui şi suprafaţa exterioară cu diametrul exterior echivalent cu diametrul fructului utilizand formula: F=F /S m /kg s.u. F suprafaţa medie a fructelor m ; totodată suprafaţa medie a fructelor fără sâmburi se calculează conform formulei: F = [(d ech ) + (d ech ) ] iar suprafaţa medie a fructelor cu sâmburi se calculează conform formulei: F in care: d ech d ech diametrul echivalent exterior al fructelor m care se calculează utilizând formula: G / (/ 6) [( d ech ) ( d ) ] in care: ech densitatea pulpei calculată conform formulei: = + (00W )/ W umiditatea fructelor deshidratate % d ech diametrul echivalent al sâmburilor care se calculează conform formulei: d ech 6G / G masa medie a samburilor kg constantă matematică egală cu 4 densitatea samburilor kg/(m 0 - ) care se calculează conform formulei: = + (00W)/ W umiditatea samburilor %.. Procedeu conform revendicărilor - în care masa substanţelor uscate în fructele deshidratate (S ) se determină utilizând formula: 00 W S G kg. 00
4. Procedeu conform revendicărilor - in care masa fructelor rehidratate (G ) se determină utilizând formula: G G ' 00 W 00 00 W 00 t W umiditatea fructelor rehidratate %.. Procedeu conform revendicărilor -4 in care viteza de acumulare a umidităţii (I) se calculează utilizând formula: I n i i n I U U i U i i i U i. 6. Procedeu conform revendicărilor - in care apa pentru cufundare poate conţine sorbat de potasiu în concentraţie de 0%. kg Şef Secţie: Examinator: Redactor: COLESNIC Inesa DUBĂSARU Nina LOZOVANU Maria Agenţia de Stat pentru Proprietatea Intelectuală str. Andrei Doga nr. 4 bloc MD-4 Chişinău Republica Moldova
6 Fig.
7 Fig.
8 Fig.
9 Fig. 4