Lektsia 13



Лекция №13
ТЕМА: Консервирование продовольственных продуктов. Принципы и методы консервирования
Содержание лекционного занятия:
1. Методы консервирования
2.Классификация плодоовощных консервов
3. Натуральные овощные консервы
4.Овощные закусочные консервы
5.Томатные полуфабрикаты
6. Консервированные компоты
Порча пищевых продуктов, в частности плодов и овощей, вызывается главным образом действием микроорганизмов. Проникая в плоды и овощи, они быстро размножаются и потребляют пищевые вещества. Иногда плоды и овощи или изготовленные из них продукты могут испортиться и в отсутствии микробов в результате различных биохимических процессов, свойственных самим продуктам. Эти процессы протекают при наличии ферментов. В ряде случаев, когда созданы условия, при которых микробы отсутствуют, а ферменты в процессе технологической обработки остались неповрежденными, пищевые продукты также подвергаются порче.
Таким образом, для того чтобы надежно предохранить плоды и овощи или продукты их переработки от порчи, необходимо, чтобы попавшие в них микроорганизмы были уничтожены или не могли развиваться и чтобы ферменты, регулирующие биохимические процессы, были инактивированы.
1. Методы консервирования
По биологическим принципам, на которые опираются методы консервирования пищевых продуктов, их можно распределить на три основные группы: методы консервирования, основанные на принципе биоза, т. е поддержания жизненных процессов в сырье и использовании его естественного иммунитета; методы консервирования, основанные на При этом микроорганизмы всегда приводятся в анабиотическое состояние. Жизненные же процессы в сырье, как правило, прекращаются совсем; методы консервирования, основанные на принципе абиоза, отсутствия жизни, т. е. на полном прекращении всех жизненных процессов как в сырье, так и в микроорганизмах.
2. Классификация плодоовощных консервов
Овощные консервы классифицируют на следующие основные группы: овощные натуральные консервы, предназначаемые для приготовления первых и вторых обеденных блюд и гарниров. При производстве этих консервов сырье подвергается в основном только механической обработке, при которой натуральные свойства его почти не изменяются. Характерным представителем этого вида консервов и наиболее популярным у потребителя является «Зеленый горошек»; овощные закусочные консервы — продукты, готовые для непосредственного употребления в пищу. При их выработке сырье подвергают обжарке в растительном масле и другим видам кулинарной обработки. К числу этих консервов относятся «Перец фаршированный», «Икра баклажанная» и др.;
концентрированные полуфабрикаты — томатное пюре и томатная паста, используемые для изготовления первых и вторых обеденных блюд, а также для получения заливок при выработке некоторых овощных, рыбных и мясных консервов. Кроме перечисленных групп изготовляют овощные обеденные блюда, консервированные соусы, овощные соки, маринады, квашеные и соленые овощи.
Фруктовые консервы подразделяют на следующие группы: компоты — целые или нарезанные на ломтики плоды, залитые сахарным сиропом; фруктовые соки — натуральные, получаемые путем отжатая из плодов, или с мякотью, которые изготовляют путем смешивания протертой плодовой мякоти с сахарным сиропом; варенье, джем, повидло и другие продукты, получаемые в результате варки целых, нарезанных или протертых плодов с сахаром. В ассортименте фруктовых консервов имеются также плодовые заготовки и полуфабрикаты в виде пюре или паст, маринады и другие продукты.
3. Натуральные овощные консервы
Натуральные овощные консервы являются полуфабрикатами для приготовления салатов, винегретов, первых и вторых блюд, а также гарниров к мясным и рыбным блюдам. В натуральном виде консервируют зеленый горошек, сахарную кукурузу, фасоль в стручках, корневые овощи, цветную и брюссельскую капусту, перец, кабачки и т. п. Натуральные консервы состоят из какого-либо одного вида целых или нарезанных овощей, залитых слабым раствором соли, иногда с добавлением небольшого количества сахара.
В качестве примера приводим технологическую схему производства консервов «Зеленый горошек». Технология этих консервов является примером производства с высокой степенью механизации процессов. Существуют производственные линии, в которых механизирован весь процесс, начиная от уборки зеленой массы на плантациях, погрузки ее на транспорт, обмолота стационарными молотилками и доставки зерна в автоцистернах с водой.
Широко практиковавшаяся ранее доставка на завод целых стручков в ящиках с последующим лущением снижала степень механизации процесса, приводила к повышенным потерям и ухудшала качество сырья. Доставка обмолоченного сырья в автоцистернах с водой, особенно с охлажденной водой, резко снижает потери. Прогрессивным методом доставки зерна на завод является транспортировка его в охлажденном состоянии без воды (горошек после обмолота заливается холодной водой, которая через некоторое время сливается, а аккумулированный большой массой зерна холод долгое время сохраняется).
4.Овощные закусочные консервы
Различают три типа овощных закусочных консервов: фаршированные: очищенные и подвергнутые тепловой обработке перец и баклажаны или очищенные томаты, фаршированные смесью обжаренных корнеплодов и лука и залитые томатным соусом; резаные: нарезанные баклажаны, перец или томаты в смеси с обжаренными корнеплодами и луком, залитые томатным соусом; икра овощная: измельченная смесь обжаренных овощей с добавлением томатной пасты и других компонентов. Многокомпонентность этих консервов, индивидуализированные технологические особенности различных видов сырья, нестандартность размеров и формы плодов, множественность и разнообразие технологических обработок внутри одной технологической линии делают производство овощных закусочных консервов одним из самых сложных видов овощеконсервных производств. Этими же причинами объясняется и трудность механизации этих производств.
После осмотра (инспекции) и корректировки результатов работы очистной станции плоды перца бланшируют, как правило, острым паром в течение 3-4 мин на ленте непрерывнодействующего шпарителя. В данном случае цель этой предварительной тепловой обработки заключается в том, чтобы размягчить растительную ткань, которая теряет хрупкость свежего сырья, не деформируется при последующем фаршировании и позволяет плотнее уложить фаршированные плоды в тару. Размягчение растительной ткани при тепловой обработке происходит в силу коагуляции белков цитоплазменных мембран, повышения в связи с этим клеточной пролуавтоматических машинах. Далее механическим или химическим способом морковь очищают от кожицы. В первом случае используются машины с абразивной терочной поверхностью (например, карборундовые), во втором используется погружение корнеплодов в ванну с_кипящим 3 %-ным раствором каустической соды (едкого натра) в течение 30 с. После такой обработки морковь тщательно промывается в холодной проточной воде.
Очищенные корнеплоды машинным способом нарезаются на стружку, кубики или столбики и после просеивания на встряхивающем сите для отделения мелких кусочков (впоследствии их обрабатывают отдельно) передают на обжаривание.
Обжаривание, которое производят в горячем, нагретом до I00-1500 С растительном масле, является одним из самых сложных и ответственных процессов в производстве закусочных консервов. Назначение этого процесса заключается в том, чтобы путем выпаривания из овощей значительной части влаги и впитывания некоторого количества масла повысить их энергоспособность, а также придать специфический приятный вкус жареного продукта за счет, образования на поверхности сырья золотисто-коричневой хрустящей корочки.
Сложность проведения обжаривания заключается, во-первых, в том, что ряд показателей процесса, такие, например, как убыль массы обжариваемого сырья и количество впитываемого масла, регулируются, во-вторых, в том, что качество масла при обжаривании неминуемо ухудшается, что в свою очередь приводит к понижению качества обжариваемого сырья. Кроме того, если не принять необходимых мер по оптимизации процесса, то масло может быстро, в течение нескольких дней, прийти в полную негодность, и его приходится удалять из обжарочного аппарата как неутилизируемый отход производства.
Закономерность ухудшения качества масла при обжарке связана с теми химическими изменениями, которые происходят в нем под влиянием высокой температуры, водяных паров и кислорода воздуха. Наиболее заметные изменения в масле происходят в результате гидролиза водяными парами, испаряющимися из обжариваемого сырья и проходящими в больших количествах через нагретое до высокой температуры масло. Кислотность масла возрастает, что и является основным показателем ухудшения его качества. Предельное значение кислотного числа масла, при котором еще разрешается его использовать, не превышает 4,5. Кроме того, в результате окисления кислородом воздуха и полимеризации молекула масла тяжелеет, что приводит к потемнению его, повышению плотности и вязкости.
Обжаренную морковь охлаждают (если последующее фарширование производится вручную) и передают на приготовление фарша.
Следующий компонент фарша — лук проходит те же операции, что и морковь, но на других машинах. Очистить лук от донца, верхней засохшей части стебля и покровных листьев гораздо труднее, чем очистить морковь, главным образом из-за того, что обрезка концов производится вручную. Поэтому механизировать удается только удаление кожицы, хотя и это делать нелегко, ибо, например, химической чистке кожица не поддается. Сложно также наладить удаление кожицы путем обжига. После очистки лук машинным способом нарезается на кружки и передается на обжаривание.
Подготовленные компоненты фарша (морковь, белые коренья: яастернак, петрушка, сельдерей, измельченная свежая зелень петрушки, сельдерея и укропа) дозируются в фаршесмеситель и перемешиваются.
Фарширование перца производится на полуавтоматических фаршенабивных устройствах с поршневым или шнековым нагнетанием. Фарш из сборного бункера подается через насадку в подставляемый вручную плод. Фаршированные, плоды перца вручную или машинным способом укладываются в банки, куда после их санитарной обработки добавлена часть положенного по рецептуре томатного соуса. Последний варят в двутелых эмалированных котлах, разбавляя томатную пасту или пюре водой, добавляя следуемые по рецептуре сахар, поваренную соль и пряности (горький и душистый перец). Варку производят в течение 10 мин. Далее после укладки плодов перца добавляют вторую порцию заливки и герметизируют банки на соответствующих закаточных машинах. Закатанные банки моют от жира 0,5 %-ным раствором каустической соды (жестяные) или в воде (стеклянные) и передают на стерилизацию. Последняя производится в автоклавах или в непрерывнодействующих аппаратах. Овощные закусочные консервы относятся также к малокислотным пищевым продуктам и стерилизуются при 120 °С.
5.Томатные полуфабрикаты
Концентрированные томатные полуфабрикаты — томатное пюре и томатная паста — представляют собой сгущенную путем выпаривания влаги протертую томатную массу, предварительно освобожденную от несъедобных частей плодов — семян и кожицы. При получении томатного пюре томатная масса, содержащая до уваривания около 5 % сухих веществ, концентрируется в 3-4 раза, при получении томатной пасты - в 6 раз. Наибольший удельный вес выработки томатопродуктов приходится на томатную пасту, содержащую 30 % сухих веществ.
Томаты с сырьевой площадки с помощью гидравлического или ленточного транспортера подаются в ванну моечной машины. Обычно для этой цели устанавливают последовательно элеваторную и вентиляторную моечные машины, причем основной процесс мойки производится в вентиляторной машине, а элеваторная используется для замочки, томатов и как транспортер для передачи плодов из гидравлического желоба в ванну вентиляторной моечной машины. После мойки томаты поступают на инспекционный транспортер для осмотра и отбраковки непригодных для переработки плодов (гнилых, плесневелых, недозрелых), удаления плодоножек и посторонних примесей. Желательно использование роликовых транспортеров, поворачивающих плоды при движении их и облегчающих этим осмотр.
Далее томаты измельчают для получения жидкой дробленой массы, которую вслед за тем можно легко подогреть в трубчатых теплообменниках и протереть через сита. Измельчение томатов производят на двухбарабанных или быстроходных ножевых дробилках. В современных томатных линиях устанавливают более сложные аппараты — дробилки-семяотделители, в которых наряду с измельчением производится отделение семян от сока с тем, чтобы в дальнейшем эти семена не поступали в подогреватель, не потеряли всхожести и могли бы быть использованы для посева. Дробленая томатная масса с помощью насоса направляется в теплообменник (трубчатый, «труба в трубе», шнековые), где она подогревается до 85-95 °С. Подогрев томатной массы облегчает последующее отделение несъедобных частей плодов — кожицы и семян (если они не были удалены раньше), и предупреждает увлечение в отходы вместе с семенами и кожицей полезной мякоти плодов. Это объясняется тем, что в дробленых томатах до подогрева содержится значительная часть плотной неповрежденной растительной ткани и, кроме того, клеточная структура упрочнена нерастворимым на холоде протопектином. При действии высокой температуры резко повышается клеточная проницаемость растительной ткани, теряется ее тургор, в результате чего ткань размягчается, что облегчает ее последующее протирание.
Кроме того, протопектин при нагревании гидролизуется, превращаясь в свою растворимую форму, межклеточное вещество растворяется, ткань благодаря этому разрыхляется, и это также содействует более полному отделению мякоти от кожицы и семян. Количество отходов после подогрева снижается с 10-12 до 3,5-4 %. Накопление в дробленой массе растворимого пектина способствует приобретению ею однородной консистенции, препятствуя расслоению ее на сок и мякоть. При подогреве томатной массы из нее удаляется воздух, что способствует лучшему сохранению витаминов. Наконец, поступление в выпарные аппараты горячей массы облегчает начало уваривания. Отделение кожицы, семян и грубоволокнистых частиц томатов производится на протирочных машинах, представляющих собой сетчатый барабан, заключенный в кожух. По оси барабана проходит вращающийся вал, на котором укреплены вдоль сита бичи. Частота вращения бичей составляет 750-850 об/мин. Благодаря развивающейся центробежной силе мякоть прижимается к ситу и: продавливается через него, а сходом с сита уходят семена, кожица и другие частицы, размеры которых больше отверстий сита. Протирание производят через две или три последовательно расположенные протирочные машины с убывающими по диаметру отверстиями в ситах: в первом 1,2 мм, во втором 0,7 и в третьем 0,5 мм. Помимо отделения несъедобных частей плода протирочные машины производят измельчение ткани, при этом благодаря увеличению удельной поверхности массы облегчается последующее выпаривание влаги и делается более однородной консистенция пасты.
Выпаривание воды из томатной массы — основной технологический процесс линии томатной пасты, а центральной станцией является вакуум-выпарная установка. Томатную пасту уваривают, как правило, до концентрации 30%. При изготовлении томатной пасты выпариванию подлежит масса, содержащая клетчатку. И только лишь применяя особые меры, стимулирующие теплообмен (например, энергично вращающуюся поверхность нагрева), можно повысить содержание сухих веществ в пасте до 40-45 %.
6. Консервированные компоты — целые или нарезанные на части плоды, освобожденные в ряде случаев от несъедобных частей (кожицы, косточек, семян), залитые после фасовки в банки сахарным сиропом концентрацией 30-60 %, герметически укупоренные и стерилизованные.
Чрезвычайное разнообразие видов сырья и их технологических особенностей очень затрудняет задачу построения унифицированной механизированной линии производства компотов. В зависимости от ряда условий даже одни и те же плоды подвергают неодинаковой обработке. Так, например, яблоки можно консервировать целыми плодами с кожицей или без кожицы, половинками или четвертинками с кожицей или без кожицы. Вишни перерабатывают с косточками и без косточек, сливы — целыми и половинками и т. д. Очистку плодов от кожицы осуществляют механическими или химическими методами. Вишни, черешни, абрикосы и другие плоды не подвергают предварительной тепловой обработке, сливы, груши и яблоки бланшируют.
Поступившие на завод в ящиках плоды с помощью опрокидывателя загружаются в элеватор и далее в калибровочную машину, где разделяются на несколько партий по размерам. Откалиброванные плоды моются в унифицированной моечной машине и после просмотра (инспекции) и отбраковки негодных экземпляров, а также удаления плодоножек у некоторых плодов на транспортере передаются на машину для очистки семечковых плодов от кожицы, выемки сердцевины и резки плодов на дольки. Персики, айва, груши освобождают от кожицы химическим путем, погружая плоды в кипящий 2-3 %-ный раствор каустической соды на 40-60 с. При этом гидролизуется протопектин, склеивающий клетки эпидермиса с мякотью плода, образуется легкорастворимый пектин, кожица отстает от мякоти и легко смывается при последующей промывке водой или при бланшировании. Щелочную очистку производят в непрерывно-действующих аппаратах ленточного типа, в которых раствор подогревается глухими (во избежание разбавления конденсатом) паровыми змеевиками.
Далее в случае надобности следует процесс бланширования, при котором целые или нарезанные на дольки и очищенные от кожицы плоды погружают на 5-10 мин в горячую воду, нагретую до 80-90 °С. При бланшировании плоды размягчаются, что позволяет их плотнее и в большем количестве уложить в тару. Кроме того, при тепловой обработке инактивируются окислительные ферменты плодов, способствующие их потемнению на воздухе. Термическая обработка инактивирует ферменты и тем предупреждает потемнение. Инактивирование ферментов при нагревании лучше происходит в кислой среде. Поэтому при бланшировании воду иногда подкисляют виннокаменной или лимонной кислотой до концентрации 0,1 %. Бланширование производят в непрерывно-действующих аппаратах ленточного или ковшового типа.
После бланширования следуют инспекция, фасовка или укладка плодов в банки, укупорка и стерилизация.
Качество компотов улучшается, и повышается эффективность стерилизации (особенно в стеклянной таре), если укупорка банок производится на вакуум-закаточных машинах, однако необходимо при этом иметь в виду специфику этого вида консервов, которая заключается в том, что, попадая в разреженную атмосферу камеры вакуум-закаточной машины, плоды из-за расширения воздуха, находящегося в межклеточных пространствах плодовой ткани, увеличиваются в объеме. Компоты относятся к кислотным пищевым продуктам, которые можно стерилизовать при 85-100 °С. Однако некоторые плоды, например груши, малокислотны и после стерилизации при умеренной температуре в них могут сохраниться и вызвать порчу такие микроорганизмы, как, например, картофельная палочка. Поэтому компоты из таких плодов подкисляют виннокаменной или лимонной кислотой, вводя кислоту в сироп в количестве 0,3 %. В компотах из абрикосов, несмотря на их довольно высокую кислотность, могут развиваться даже возбудители ботулизма. Поэтому эти компоты желательно стерилизовать при 110 °С.
Натуральные соки
Такие соки получают, как правило, путем отжима на прессах клеточного сока из измельченных плодов и последующей очистки его от взвешенных и коллоидно-фастворенных частиц. Полученные соки ничем не сдабриваются, не подслащиваются, их только фильтруют (иногда до кристальной прозрачности), фасуют в герметическую тару, укупоривают и пастеризуют при 80-85 °С.
Требование полной прозрачности является обязательным только в отношении виноградного сока, который не должен практически содержать ни аморфного, ни кристаллического осадка. Из-за этого производство виноградного сока оказывается гораздо сложнее, чем производство других натуральных соков, так как получить прозрачный, без всякого осадка виноградный сок чрезвычайно трудно из-за содержания в нем кислой виннокалиевой соли СООК(СНОН)2СООН (винного камня).
Растворимость винного камня при комнатной температуре составляет всего около 5 г/л, но, будучи склонным образовывать пересыщенные растворы, он часто содержится в виноградном соке в значительно больших концентрациях — 7-8 г/л и более. Такие растворы, как известно, являются неустойчивыми, и при определенных условиях из них выпадают кристаллы растворенного вещества. И действительно, при хранении виноградного сока из-за нарушения условий» равновесия (осаждения защитных коллоидов, понижения температуры) избыток винного камня выпадает на дно сосуда.
Винный камень — вещество, входящее в нормальный химический состав виноградного сока, и наличие его в соке имеет положительное значение для организма. Однако это справедливо только для случая, когда винный камень находится в соке в растворенном состоянии. В кристаллическом состоянии он является балластом соков. Для удаления винного камня существует ряд методов, из которых наибольшее распространение имеют два: длительная выдержка сока в условиях обычного складского хранения при температуре 15 °С — в течение 3-4 мес; двухмесячная выдержка сока при температурах несколько выше точки замерзания, т. е. при минус 1 — минус 2° С. Длительная выдержка виноградного сока, особенно на холоде, приводит к выпадению кристаллов винного камня, поскольку в процессе выдержки выпадают в осадок защитные коллоиды и вязкость сока уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента диффузии. Уменьшается также при холодном хранении (а также, хотя и в меньшей мере, при обычном складском хранении) и концентрация насыщения. Правда, несколько снижается значение коэффициента диффузии D из-за понижения температуры. Однако расчеты показывают, что с понижением температуры хранения с 15 до 0 °С скорость кристаллизации на холоде резко возрастает. В результате при длительной выдержке большая часть винного камня осаждается на дно тех сосудов, в которых виноградный сок хранится в виде полуфабриката.
Так как в процессе такой длительной выдержки осаждаются также аморфные вещества (пектиновые, азотистые и др.), обусловливающие мутность сока, последний, как говорят, «самоосветляется». После фильтрации получается красивый прозрачный напиток, который можно разлить в бутылки, укупорить, пастеризовать и направить потребителю.
Таким образом, производство виноградного сока осуществляется в целом на заводах в две стадии. На первой стадии (во время сезона переработки винограда) производятся заготовка и хранение полуфабриката. На второй стадии (начиная примерно с января) производятся дальнейшая обработка полуфабриката и получение готовой продукции. Весь производственный цикл получения виноградного сока занимает 3-4 мес и более. Этим технология виноградного сока невыгодно отличается от производства соков из других видов сырья, где продолжительность цикла составляет всего несколько часов.
Виноградная мезга представляет собой полужидкую массу, которую легко транспортировать по трубам с помощью насосов. Значительная часть сока (50 % и более) находится в этой мезге в свободном состоянии (самотек) и может быть отделена от мезги еще до прессования путем сцеживания на стекателе.
Отжим виноградного сока производят на прессах периодического или непрерывного действия. Прессы периодического действия осуществляют сжатие мезги без сдвига и измельчения материала (гидравлические, винтовые, пневматические), поэтому вытекающий из них сок оказывается довольно прозрачным. Прессы непрерывного действия - обычно шнекового типа — имеют высокую производительность, дают возможность снизить отходы на 10-12 %, но виноградный сок из-за перетирания мезги при отжиме получается мутный и впоследствии труднее поддается осветлению. Отжатый сок процеживают через металлические сита и центрифугируют на сепараторах, отделяя от обрывков плодовой мякоти, кусочков гребней и семян. Далее виноградный сок следует подвергнуть длительной выдержке одним из двух названных ранее способов.
Если сок выдерживают при обычной температуре в стеклянных бутылях 10-литровой вместимости, тогда его следует простерилизовать в трубчатом теплообменнике, доводя температуру до 90-97 °С, после чего разливают в предварительно промытые и прошпаренные бутыли, которые тут же герметически укупоривают металлической крышкой и оставляют в цехе для самопроизвольного остывания на воздухе. Остывание продолжается несколько часов, что отрицательно отражается на качестве сока, сообщая ему «вареный» привкус, но обеспечивает гибель микроорганизмов, оставшихся в соке при розливе или попавших в сок с внутренней поверхности бутыли или крышки.
Такой метод сохранения пищевых продуктов называется консервированием методом горячего розлива. После остывания бутыли передаются на склад, где они при обычных условиях выдерживаются не менее 3-4 мес для выпадения винного камня. Необходимость хранить десятки тысяч бутылей, которые к тому же вручную укупориваются, очень осложняет этот метод длительной выдержки виноградного сока. Гораздо эффективнее осуществляется хранение винограда на холоде в резервуарах большой вместимости — танках по 20-50 т сока каждый. При этом до розлива также нужно сок в потоке нагреть до 95-97 °С для стерилизации, а затем охладить сначала (водопроводной водой) до комнатной температуры, а потом (рассолом) до 0 — минус 2 °С. Охлажденный сок перекачивают в танки, установленные в холодильнике. В танковом отделении сок также хранится довольно долго — 2-3 мес. По существующей технологии консервирующее действие холода усиливают введением в незаполненное соком свободное пространство танков углекислого газа, создавая подпор не менее 50 кПа («углекислотная подушка»).
Следует отметить, что в определенных условиях можно предупредить выпадение винного камня, добавив в виноградный сок перед розливом метавинную кислоту, которая образует с винным камнем растворимые комплексы. Этот технологический прием позволяет в ряде случаев осуществить ускоренную технологию виноградного сока без длительной выдержки. После выдержки виноградный сок фильтруют, подогревают, разливают в бутылки и после герметичной укупорки пастеризуют при температуре 75-85°С.

Приложенные файлы

  • docx 18814314
    Размер файла: 36 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий