Технология мучных и макаронных изделий

Лекция № 2

Тема: Характеристика этапов переработки

Вопросы:

1. Факторы, влияющие на качество переработанных продуктов.
2. Мойка сырья
3. Инспекция, сортировка и калибровка
4. Очистка сырья
5. Механическая обработка сырья
6. Термическая обработка сырья
7. Фасовка продукции
8. Стерилизация и пастеризация
9. Хранение консервов

 

 

1. Факторы, влияющие на качество переработанных продуктов

Качество сырья. Консервные заводы должны использовать для переработки сырье, выращенное в местных и близлежащих хозяйствах, т.к. при транспортировке качество снижается, увеличивается содержание отходов, ухудшаются технологические свойства.

Качество сырья должно соответствовать требованиям ГОСТ или технических условий.

Влияние сорта. Сорта плодов и овощей для переработки подбирают индивидуально для каждой местности в зависимости от климатических особенностей и почвенных условий, а так же вида продукции, для производства которой они предназначены.

Для удлинения работы перерабатывающего предприятия рекомендуется использовать сорта с разным вегетационным периодом (ранние, средние, поздние). К технологическом показателям качества, определяющим пригодность сырья для переработки, относятся цвет и устойчивость его при переработке сырья, размер, форма, индекс формы, средняя масса, сопротивляемость растрескиванию, устойчивость к механическим повреждениям, лежкость, соотношение частей (кожицы, мякоти, семян). Обязательными показателями при приемке сырья являются показатели химического состава (рН, массовая доля сухих веществ).

Степень зрелости сырья. В процессе созревания развиваются семена, накапливаются красящие и ароматические вещества, ткань становится менее грубой, более сочной. При перезревании ткань становится дряблой, имеет низкую сокоотдачу, снижаются вкусовые свойства. Поэтому степень зрелости определяет консистенцию консервированных продуктов, выход и органолептические характеристики. Различают зрелость биологическую (определяемую наличием зрелых семян), потребительскую (непосредственно пригодное для употребления в пищу) и техническую или консервную (обеспечивает наилучшее качество консервов).

Особенности морфологического строения клеток и тканей. Особое значение имеет проницаемость клеток. Наблюдается явление осмоса.

Старение сырья приводит к ухудшению качества. Разрушается тонопласта клеток, что приводит к потемнению мякоти, снижается тургор. У свеклы и редиса при старении клеток образуется лигнин, что способствует одревеснению, при этом ткань становится непригодной для переработки. И наоборот у груш и айвы в недозрелом виде содержат лигнин.

Условия и срок хранения сырья. В процессе хранения растения расходуют запасные вещества, укрепляются покровные ткани, происходит дозревание. Соблюдение режимов хранения и сроков хранения сырья влияет на потери и тургорное состояние продукции, которое влияет на качество мойки, очистки и резки.

В процессе хранения происходит потеря углеводов, кислот, витаминов, происходит гидролиз пектиновых веществ. Это важно при производстве желе, джема, повидла. При получении же осветленных соков пектин дает мутный осадок.

Микробиологическая обсемененность растительного сырья. К естественной микрофлоре плодов и овощей относятся плесневые грибы и дрожжи. А также содержатся термоустойчивые бактерии. Повышенное содержание микроорганизмов на поверхности сырья снижает эффективность мойки и приводит к повышению брака консервов. Для консервирования отбирают здоровые, неповрежденные и не сильно загрязненное сырье. плесневые грибы выделяют токсичные вещества – микотоксины.

1. Мойка сырья.

Мойка – это первая операция в технологическом процессе консервирования. Иногда ее проводят после сортировки и инспекции. С мойки начинают когда сырье сильно загрязнено и не возможно визуально обнаружить дефекты (свекла, морковь). А при консервировании плодов их сортируют и калибруют, а потом направляют на мойку.

Цель мойки – удалить с поверхности плодов и овощей загрязнения, ядохимикаты, посторонние примеси и микроорганизмы. Мойку проводят в двух последовательно установленных моечных машинах чистой проточной водой питьевого качества. Иногда для мойки сильнозагрязненного сырья в воду добавляют хлорную известь в расчете 100…120 г на 100 л воды.

В зависимости от вида сырья, его консистенции и степени загрязнения используют моечные машины различных конструкций.

Относительно чистые плоды и овощи с нежной консистенцией и ягоды моют в мягком режиме – отмочка и ополаскивание чистой водой. Для мойки томатов, перца, вишен, абрикосов и т.п. применяют элеваторные и вентиляторные машины.

Сильно загрязненное сырье моют в активном режиме, который предусматривает замачивание сырья при интенсивном перемешивании, при этом создается трение друг о друга. Для мойки огурцов, кабачков, баклажанов дополнительно применяют щеточные барабаны и щеточно-моечные машины. Корне и клубнеплоды моют в жестком режиме с воздействием на сырье механических активаторов на барабанной и моечной машинах.

Эффективность мойки контролируют по обсемененности микроорганизмами чистого сырья, которая не должна превышать ПДН для овощей 5*10⁴, для плодов и ягод 1*10³ микроорганизмов в 1 г сырья.

Расход воды на мойке должен составлять 1 м³ на 1 т сырья.

1. Инспекция, сортировка и калибровка

Процесс сортировки сырья по качеству называется инспекцией. При этом удаляют посторонние примеси, загнившие, недозрелые, механически поврежденные и поврежденные вредителями и болезнями плоды. Сырье инспектирую вручную на ленточных транспортерах. Для томатов, зеленого горошка, разработаны автоматические системы экспресс-анализа качества, которые включают в себя приборы, сортирующие сырье по цвету.. для томатов применяют автоматический электронный сортирователь.

Сортировка по размерам или калибровка необходима для того чтобы вести технологический процесс, обеспечить товарный, привлекательный внешний вид готового продукта и снизить количество отходов при механизированной очистке. Плодоовощное сырье сортируют при помощи калибровочных машин: ситчатые, роликовые, пластинчатые, барабанные, тросовые, шнековые, дисковые, валико-ленточныею

1. Очистка сырья

Цель очистки заключается в освобождении плодоовощного сырья от несъедобных или малоценных частей (косточек, кожицы, чашелистиков, плодоножек, семенного гнезда и т.д.).

В настоящее время применяют химические, паротермические, пневматические, холодильные и механические способы очистки сырья от кожицы.

Химическим способом удаляют кожицу плодов. Для этого их обрабатывают в горячем (80…90 °С) растворе каустической соли, концентрация которого изменяется от 3 до 18 % в зависимости от вида обрабатываемых плодов. Для персиков – 3 %, для айвы – 18 %.в результате кожица отделяется от мякоти плодов и легко смывается струями воды.

Корнеплоды и картофель очищают от кожицы паротермическим способом, для чего используют паровые бланширователи. Сырье бланшируют острым паром под давлением 0,5…0,8 МПа с температурой 150…170 °С в течении нескольких минут. Подкожный слой ткани корнеплодов при этом нагревается и размягчается на глубину до 2 мм. А затем кожура легко отделяется в моечно-очистительной машине под действием вращающихся щеток и струй воды.

Очистка паротермическим способом по сравнению с химическим в большой мере соответствует условиям сбережения технологии, но сопровождается значительными потерями витаминов.

Пневматический способ используют для очистки лука. В пневматической камере луковицы подвергаются действию сжатого воздуха из сопла и происходит очистка луковицы от сухих покровных частей.

Корнеплоды и картофель чаще всего очищают от кожицы механическим способом на корнечистках с абразивной поверхностью. Этот способ наименее экономичен, так как образуется значительное количество отходов. Однако после очистки этим методом в сырье не изменяется биохимический состав и поэтому он применяется более широко чем другие методы.

Для удаления плодоножек и чашелистиков ягод и плодов косточковых культур применяют машины линейного или роторного типа. В линейных машинах ролики расположены в горизонтальной плоскости, а в роторных – по образующей. Рабочим органом машин являются обрезные ролики, расположенные попарно и вращающиеся в разные стороны. Ролики установлены с небольшим зазором, в который плод или ягода не может попасть, а плодоножки втягиваются и отрываются.

Косточки из плодов удаляют выдавливанием их на машинах со стержнями-пуансонами, совершающими возвратно-поступательное движение.

1. Механическая обработка сырья

Это процесс резания, измельчения (дробления), протирания, сепарирования, прессования, фильтрования, гомогенизации, деаэрации.

Резание плодов и овощей необходимо для того, чтобы облегчить последующую обработку сырья и более компактно уложить плоды в тару. форма и размер частей, на которые разрезаю плоды, зависят от вида продукта, для которого они предназначены.

При резке сырье разделяют на довольно крупные, примерно одинаковые по форме и размеру части; при шинковании получают длинные тонкие полоски.

Для резки овощей на кубики, столбики и кружочки применяют овощерезательную машину А9-КРВ («Ритм»).

Измельчение проводят для того, чтобы разрушить стружку тканей сырья и повысить выход готового продукта (например, сока или крахмала).

Измельчение плодов и овощей в соковом производстве желательно проводить в атмосфере пара или инертных газов (углекислого газа или азота), чтобы предотвратить окисление и разрушение биологически активных и питательных веществ, так как из-за разрыва клеточных стенок и контакта с воздухом активизируется деятельность окислительных ферментов, присутствующих в плодах. В зависимости от желательной степени измельчения применяют различные типы дробильных устройств: валковые, терочно-ножевые, молотковые и др.

Протирание осуществляют при производстве пюреобразных консервов и соков с мякотью. Для получения более тонкого измельчения и сокращения отходов операцию протирания осуществляют на трех протирочных машинах, установленных последовательно или объединенных в один агрегат. Диаметр отверстий сит в первой машине примерно 1,5…2 мм, во второй – 0,8…1; в третьей – 0,4…0,5 мм.

Сепарирование проводят для очистки соков, выпускаемых без мякоти, от взвешенных частиц. Процесс необходимо проводить в герметических условиях без доступа воздуха. Для этого применяют периодически или непрерывно действующие сепараторы, а также горизонтальные шнековые центрифуги с корпусным барабаном – декантеры, на которых осветляют сок с высоким содержанием взвесей.

Прессование – основной технологический прием, используемый при производстве соков без мякоти. Прессование необходимо проводить по возможности быстро во избежание окисления и потемнения сока.

Для прессования на консервных заводах применяют прессы двух типов: гидравлические периодического действия и механические непрерывного действия. Наиболее распространены пакетные, шнековые, ленточные и корзиночные прессы.

Фильтрование – технологический прием, цель которого получить прозрачные жидкости. В производстве соков в качестве фильтрующего материала используют фильтр-картон в состав которого входит хризотиловый асбест. Однако применение асбеста может причиной попадания в сок волокон асбеста и других минеральных примесей. Поэтому в последнее время асбест заменяют индиффирентным фильтрующим материалом (микропористыми пластинками из титана, металлокерамикой, мембранами из полимерных материалов).

Гомогенизацию проводят в производстве пюреобразных продуктов для детского питания и соков с мякотью. Назначение гомогенизации – тонкое измельчение частиц мякоти до размеров 10…30 мкм. В соках с мякотью благодаря гомогенизации обеспечивается однородная консистенция продукта, предупреждается ее расслоение.

Для гомогенизации используют гомогенизаторы различных конструкций – плунжерные, роторно-пульсационные, ультразвуковые, а также коллоидные мельницы.

Деаэрация (или эксгаустирование) – удаление воздуха из продукта. Ее осуществляют на различных стадиях технологического процесса для предотвращения окисления лабильных компонентов кислородом воздуха.

Воздух содержится в межклеточных пространствах плодов и овощей, а также может попасть в продукт в процессе переработки. Чтобы удалить оставшийся в сырье и попавший извне воздух, применяют механическое, тепловое или совместное эксгаустирование. При механической деаэрации продукт выдерживают 10…20 минут в вакуум-аппарате при остаточном давлении 41…34 кПа. При тепловом эксгаустировании продукт перед укупориванием подогревают до температуры 80…90 °С и воздух выходит. Совместное эксгаустирование предусматривает нагревание продукта и выдерживание его в вакуум-аппарате. При такой обработке удаляется до 93 % содержащегося в продукте воздуха.

Деаэраторы могут быть распылительного или пленочного типа. Они представляют собой герметично закрытый резервуар, в котором создается разряжение. В вакуум-камеру продукт подается в виде мелких капель или тонких слоев.

Для удаления воздуха из плодовых соков применяют деаэраторы непрерывного действия. В таких аппаратах сок непрерывным потоком пропускают через камеру, в которой поддерживается глубокий вакуум (остаточное давление до 10 кПа).

1. Термическая обработка сырья

Предварительной тепловой обработкой сырья называется кратковременное (5…15 мин) воздействие на сырье горячей воды (температура 80…100 °.Видами предварительной тепловой обработки являются: бланширование, уваривание и обжаривание. При производстве консервов из плодов и ягод применяют бланширование и уваривание, а обжаривание в растительном масле в основном используют для отдельных видов рецептур приготовления овощей.

Бланширование (ошпаривание) – кратковременная тепловая обработка сырья при определенном температурном режиме, водой или растворами солей, сахара, органических кислот или щелочей (по-французски бланшир - отбеливание).

При этом достигается:

- инактивация ферментов, вследствие чего продукция предохраняется от потемнения;

- свертываются белки, в результате чего повышается проницаемость протоплазмы клеток и облегчается извлечение сока и ускоряется пропитывание плодов сахарным сиропом;

- повышается эластичность сырья, что облегчает укладку плодов и овощей в тару при фасовке;

- из межклеточников удаляется воздух, поэтому уменьшается окисление продуктов;

- в отдельных случаях улучшается вкус и аромат, устраняется горечь.

Бланширование проводят для каждого вида сырья строго определенное время – в течение нескольких секунд или минут. Более длительное прогревание может вызвать нежелательные изменения качества сырья. Лучше бланшировать паром.

Для бланширования плодов, ягод и овощей чаще всего используют шнековые подогреватели непрерывного действия ЛЕ-18 и РЗ-КБА.

Уваривание проводят для удаления значительной части воды из продукта и повышения концентрации сухих веществ вплоть до получения экстрактов и порошков-эссенций. Сырье уваривают как при атмосферном давлении, так и под вакуумом. Первый способ применяют широко, но он имеет недостатки. Так, с повышением концентрации вещества повышается и температура кипения. При такой высокой температуре и длительном нагревании происходят нежелательные изменения сахаров, витаминов и красящих веществ. Поэтому лучше использовать вакуумный котел.

Обжарка. Подлежащие этому виду тепловой обработки овощи погружаются на несколько минут в растительное масло, нагретое до 120…140 °С. При обжарке сырья испаряется значительное количество влаги, а извне в овощи впитывается некоторое количество масла. Благодаря этому содержание сухих веществ в обжаренном сырье и калорийность его возрастают. кроме того, при обжарке на поверхности обрабатываемого сырья образуется золотисто-коричневая корочка из карамелизованных углеводов, что придает обжариваемому продукту приятный специфический вкус.

Процесс обжарки овощей осуществляется в аппаратах, называемых обжарочными или паромасляными печами.

1. Фасовка продукции

Продукцию фасуют в тщательно подготовленную тару. При этом каждую банку наполняют строго определенным количеством продукции (отклонения от установленной нормы допускаются в пределах 1…2 %). Если в состав консервов входит несколько компонентов, то необходимо выдержать требуемое по стандарту или ТУ соотношение их.

Фасовка многих видов продуктов механизированная. Применяют автоматы-наполнители различных модификаций. Ручную фасовку продуктов иногда применяют при небольших объемах производства.

Для наполнения цилиндрических консервных банок жидкими пищевыми продуктами вязкостью до 0,4 Па используют наполнительный автомат ДН1; для продуктов вязкостью от 0,4 до 0,3 Па применяют ДН2; для пастообразных продуктов – ДН3.

Наполненные банки укупоривают на автоматических вакуум-закаточных машинах типа ЗК2 или на укупорочном паровакуумном аппарате Б4-КУТ1 (для банок с обжимным типом укупорки).

1. Стерилизаия и пастеризация

Стерилизация – это тепловая обработка консервов при 100 °С и выше, проводимая с целью уничтожения микроорганизмов.

Пастеризация – это стерилизация, проводимая при температуре ниже 100 °С. Существует еще один способ стерилизации – тиндализация - повторная стерилизация – консервы стерилизуют дважды или трижды с интервалами 20…28 часов.

Качество продуктов и продолжительность их хранения без порчи зависят от того, насколько тщательно и правильно проведена их стерилизация и пастеризация. Режим стерилизации зависит от вида продукции, размера и вида тары. В кислой среде микроорганизмы погибают быстрее, чем в нейтральной или щелочной; консервы с твердой продукцией прогреваются дольше, чем с жидкой; жестяная тара прогревается быстрее стеклянной. В связи с этим для каждого вида консервов разработан свой режим стерилизации.

При стерилизации в банках создается давление даже в том случае, если перед их укупоркой было проведено эксгаустирование. Поэтому при установлении режима стерилизации создают определенное давление для уравновешивания образовавшегося давления внутри банок. В противном случае возможен срыв крышек или деформация жестяной тары.

Стерилизацию проводят в специальных аппаратах – автоклавах или стерилизаторах непрерывного или периодического действия под давлением; пастеризацию – в открытых ваннах или автоклавах.

Пастеризация в открытых ваннах – простейший способ, который применяется редко и в основном для жидких консервов, расфасованных в жестяную тару.

В производстве плодоовощных консервов применяют вертикальные автоклавы Б6-КАВ-2 и Б6-КАВ-4, горизонтальные автоклавы, пневмогидростатические стерилизаторы, пастеризаторы погруженного типа РЗ-КСБ и РЗ-КСВ, а также оросительные пастеризаторы.

Все данные режима стерилизации или пастеризации для удобства пользования выражают формулой:

А-В-С   р

    t

Где А – время, в течение которого температура в стерилизаторе достигается заданной величины, мин

В – время собственно стерилизации, в течение которого в автоклаве поддерживается постоянная температура, мин

С – время снижения давления пара в автоклаве или охлаждения банок, мин

t – температура стерилизации, °С

р – давление, создаваемое в автоклаве для компенсации внутреннего давления, возникающего в банках при стерилизации, кПа (ат).

В зависимости от значения активной кислотности и массовой доли сухих веществ, определяющих режим стерилизации (по устойчивости спор Clostridium botulinum), консервы делят на следующие группы:

А – консервированные продукты, имеющие рН 4,2 и выше, а также овощные, мясные и мясорастительные продукты с нелимитируемой кислотностью, приготовленные без добавления кислоты: компоты, соки и пюре из абрикосов, персиков и груш с рН 3,8 и выше, сгущенные стерилизованные молочные консервы;

Б – консервированные томатопродукты: неконцентрированные, концентрирован ные с содержанием сухих веществ 12 % и больше.

В – консервированные слабокислые овощные маринады, винегреты, салаты и другие продукты, имеющие рН 3,7…4,2, в том числе огурцы консервированные, маринады овощные и другие продукты с регулируемой кислотностью;

Г – консервированная квашеная кашуста, овощные маринады с рН ниже 3,7, соки, компоты и пюре из абрикосов, персиков и груш с рН ниже 3,8, фруктовые и плодово-ягодные консервы, консервы для общественного питания с сорбиновой кислотой и рН ниже 4,9;

Д – пастеризованные мясные и мясорастительные консервы (полуконсервы), шпик, соленый и копченый бекон, сосиски ветчина и другие полуконсервы в герметичной таре с ограниченным сроком хранения;

Е – пастеризованные газированные соки и напитки с рН 3,7 и ниже.

Консервы групп А, Б, В и Д стерилизуют при температурах выше 100 °С, обычно 112…120 °С, хотя иногда пользуются и более высокими температурами (125..130 °С). Консервы остальных групп стерилизуют при температуре до 100 °С, но не ниже 75…80 °С.

После стерилизации банки помещают моечно-сушильный агрегат, где их ополаскивают теплой (35…45 °С) водой и высушивают прогретым воздухом. На высушенные банки этикетировачными машинами наклеивают этикетки. Если жестяные банки предназначены для длительного хранения, их не оклеивают этикетками, а покрывают быстросохнущим лаком, смазывают вазелином или другими жировыми смазками, которые защищают банки от влаги и ржавчины.

Герметичность металлической тары проверяют помещением холодных банок на 1…5 мин в воду, нагревают до 80…85 °С. Содержимое банок расширяется, и при неплотной укупорке из них выходят пузырьки воздуха. герметичность стеклотары проверяют, помещая банку горловиной вниз в патрон специального прибора, в котором создается давление. Если банка укупорена негерметично, пузырьки воздуха проникают внутрь ее.

1. Хранение консервов.

Консервированные в герметичной таре пищевые продукты могут сохраняться неопределенно долгое время, поскольку находившиеся внутри банок микроорганизмы уничтожены при тепловой стерилизации, а находящиеся извне возбудители порчи благодаря герметичности попасть внутрь тары не могут.

В тоже время следует иметь ввиду, что герметичность тары может быть нарушена, если будут интенсивно протекать процессы внутренней и внешней коррозии. Интенсивность данных процессов зависит от температуры и относительной влажности воздуха.

Срок реализации консервов обычно составляет 2…5 лет в зависимости от вида консервов, их химического состава, тары, условий хранения.  В течение всего срока хранения в консервах должны оставаться практически без изменений присущие им органолептические качества и пищевая ценность.

Температура хранения – один из наиболее важных факторов, оказывающих влияние на качество консервов. Повышенная температура хранения (30 °С и выше) вызывают ускорение неблагоприятных изменений цвета, запаха и консистенции овощных и фруктовых консервов, приводят к разрушению витаминов, особенно витамина С. Изменения цвета и вкуса интенсивнее проходят в продуктах высокой концентрации – в концентрированных соках, томат-пасте с содержанием сухих веществ 40 % и более. Фруктовые консервы темнеют. При хранении консервов в жестяных банках содержимое взаимодействует с внутренней поверхностью банок, при этом кислоты продукта способствуют переходу олова в продукт. Чем выше кислотность консервов, тем активнее протекают процессы коррозии, усиливающиеся при повышении температуры и продолжительности хранения. Лаковое защитное покрытие в значительной степени сдерживает этот процесс, хотя и не устраняет его полностью.

Температуру складского хранения ограничивают интервалом 0…20 °С, а относительную влажность воздуха поддерживают на уровне 70…75 %. хранят законсервированную продукцию в чистых, сухих, хорошо вентилируемых складах, в которых не реже 1 раза в месяц проводят полную уборку. Склады должны быть снабжены термометрами (термографами), психрометрами (гигрометрами), которые размещают у дверей и в центре склада на высоте 1,5 м от пола. Консервы укладывают в штабеля, в пакеты на поддоны.

Таблица 1 – Производство и распределение продукции

 

Культура, сорт	Площадь, га	Урожайность, т/га	Влажность, %	Содержание сорной примеси, %	Валовой сбор, т (в пересчете на базисные кондиции)	Распределение урожая, т
						реализация	семена, с учётом страхового фонда (10-20 %)	фураж	переработка и прочие цели
Всего		Х	Х	Х